Cómo calcular el empuje y la velocidad de mi cohete de azúcar

La velocidad de su cohete dependerá de un montón de cosas, incluido el motor real que se utiliza, la masa de su cohete y la resistencia de su cohete. Sin embargo, la velocidad es irrelevante cuando hablamos de cuán alto puede llegar tu cohete. Lo que realmente quieres descubrir es el impulso específico de tu motor. Desafortunadamente, esta no es una tarea simple de descubrir y requiere una buena cantidad de pruebas primero. Con la cantidad de combustible que tiene, no debería tener problemas para generar una tonelada de energía para el cohete. Pero ese no es el único problema. También debe tener en cuenta su proceso de combustión para permitir una entrega eficiente de dicha energía. Además, necesitará un diseño de boquilla eficiente para minimizar las pérdidas allí. La única forma de averiguar cuál es su impulso específico, como mencioné anteriormente, es probar, probar, probar. Como aerodinámico y no como científico de cohetes, solo puedo hablar de los conceptos básicos de termo subyacentes, pero esa es la explicación más simple que puede pedir.

Además, como se mencionó anteriormente, definitivamente debe buscar una organización de aficionados o similar que sepa cómo hacerlo. Tienes mucho combustible. Sería una lástima explotar accidentalmente o algo igualmente importante.

Necesitarás saber 4 cosas:

  1. La masa húmeda de tu cohete. Esta es la masa de tu cohete antes del lanzamiento.
  2. La masa seca de tu cohete. Esta es la masa de su cohete cuando se ha quemado todo el combustible.
  3. El impulso específico de tu motor. Usted mencionó nitrato de potasio, que tiene un impulso específico de aproximadamente 120 segundos.
  4. El tiempo de quemado. Esto no es crítico, ya que su tiempo de combustión probablemente será muy corto, pero si tiene combustible para un incendio de prueba, vale la pena saberlo.

Ahora lo que tendrá que hacer es conectar estos valores a la ecuación del cohete tsiolkovsky. Esta ecuación le dará la velocidad del cohete después de que se haya quemado todo el combustible.

Como conocemos el impulso específico (aproximadamente) y no la velocidad de escape, deberá reemplazar Ve con su impulso específico (~ 120 segundos) multiplicado por la aceleración debida a la gravedad (9.81m / s ^ 2). Luego, inserte su masa húmeda para m₀ y su masa seca para mf. Si conoce su tiempo de quemado, continúe y reste 9.81 * (tiempo de quemado) para tener en cuenta las pérdidas de velocidad causadas por la gravedad.

Esto supone un lanzamiento vertical y descuida el arrastre de la parte inicial. Por lo tanto, el resultado de su ecuación será probablemente una sobreestimación. También hay un paquete de simulación de cohetes modelo llamado RockSim que he usado en el pasado. Es bastante preciso y viene con una prueba gratuita.

¡Buena suerte!

Mi consejo para usted es que busque qué organización de aficionados existe en su región con el propósito de Model (desde el sonido de High Power) Rocketry.

No solo deberían poder darle mejores respuestas a sus preguntas, sino que deberían poder informarle sobre los requisitos / limitaciones legales de su región.