El desarrollo de materiales ablativos de bajo peso para la fabricación de sistemas de protección térmica y componentes de propulsión juega un papel importante en el desarrollo de la industria aeroespacial, especialmente en el campo de la cohetería, en donde el peso de cada componente está limitado por la capacidad de empuje del motor cohete (relación empuje/peso). La cámara de combustión y la tobera del motor cohete deben diseñarse para soportar elevadas temperaturas (≈2000°C) durante el vuelo, en un ambiente ablativo severo. Este articulo reporta resultados de investigación obtenidos en la Fuerza Aérea Colombiana (FAC), haciendo énfasis en la aplicación de estos materiales innovadores en la fabricación de motores cohete. Los resultados están asociados a la síntesis y caracterización del desempeño térmico de materiales compuestos ablativos basados en una matriz polimérica (tipo resina poliéster) reforzada con la incorporación de fibras cortas de vidrio y altos volúmenes de materiales particulados finamente molidos (cargas cerámicas); destacando que estas cargas corresponden a residuos o sub-productos industriales. Se destaca la posibilidad de reducir el peso del motor-cohete a partir de la aplicación de estos compuestos ablativos, con ventajas adicionales como el bajo costo y fácil adquisición de las materias primas; aspectos que se consideran importantes en aras de impulsar la construcción de cohetes sonda (experimentales) en Colombia. La investigación tiene correspondencia con el proyecto titulado “Diseño, construcción y lanzamiento de un cohete experimental (tipo sonda) con fines científicos, tecnológicos y militares, apto para el transporte de pequeñas cargas útiles (≤500 gramos)”, que se desarrolla en la Escuela Militar de Aviación “Marco Fidel Suarez” en el marco de la “Estrategia para el desarrollo aéreo y espacial de la Fuerza Aérea Colombiana 2042”.
Las misiones tipo CANSAT son reconocidas por los centros educativos (básica, secundaria y/o universitaria) como procesos didácticos, multidisciplinarios y colaborativos diseñados para fomentar competencias pedagógicas e investigativas para que los jóvenes se interesen en el estudio de las ciencias aeroespaciales. Este tipo de herramientas y/o aplicaciones educativas, en particular las misiones CANSAT, se diseñan cual satélite no-orbital y se programan para tomar datos del ambiente (atmosféricos y/o meteorológicos) y enviarlos a una estación terrena mientras efectúa un retorno controlado a la superficie de la tierra, integrando varias disciplinas y áreas de conocimiento. Cabe destacar que dentro del desarrollo de una misión CANSAT se incluye la selección, y en algunas ocasiones el diseño y construcción, del vehículo de lanzamiento, dentro de los cuales se destacan, por su alto valor científico, los cohetes experimentales o cohetes tipo sonda, convirtiéndose también en herramientas de formación en el campo de las ingenierías (mecánica, electrónica, aeroespacial, física, informática, química, materiales, entre otras ingenierías). Este aspecto resulta interesante para el presente proyecto de investigación, en la medida en que seincluye el diseño y construcción de cohetes tipo sonda, en los cuales los CANSAT se definen como su carga útil. El desarrollo de proyectos de investigación de este tipo en la Escuela Militar de Aviación (EMAVI) de la Fuerza Aérea Colombiana (FAC), se considera una estrategia para consolidar toda una escuela de conocimiento e infraestructura alrededor de estas tecnologías, siendo posible el dar continuidad a estos procesos de investigación formativa e integrarlos a los proyectos educativos de los diversos programas que conforman la EMAVI, especialmente las ingenierías (mecánica e informática), logrando así el propósito mismo de la institución y el fortalecimiento de la formación investigativa de los futuros oficiales y su interés en las tecnologías aeroespaciales; aspectos claves para los futuros líderes del Programa Espacial de la FAC.
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