Projecte d’un propulsor coet tipus resistojet destinat a unitat de demostració experimental

Abstract

Es presenta el disseny, la construcció i les aplicacions docents d’un coet tèrmic tipus resistojet en el qual el gas propulsant inert s’escalfa elèctricament per efecte Joule. Un primer prototipus de baix cost ha servit per avaluar la viabilitat del projecte. Destaca la idoneïtat docent donat que el muntatge obvia l’ús de la combustió, el que permet, fins i tot, l’assaig a la pròpia aula, mantenint no obstant el tractament teòric del sistema propulsiu anàleg al d’un coet químic. El resistojet experimental té cambra d’escalfament tubular i incorpora preescalfament regeneratiu. Està muntat en una bancada dinamomètrica que permet registrar-ne l’empenta. Al mateix temps es llegeixen els valors de pressió i temperatura del gas propulsant a l’entrada de la tovera i la potència elèctrica subministrada, entre altres magnituds. L’alumnat, mitjançant un balanç entàlpic, ha de realitzar una predicció teòrica de la velocitat d’ejecció del gas i de l’empenta proporcionada en funció de les condicions d’operació, de la geometria de la tovera, del tipus de gas propulsant utilitzat (Aire, N2, CO2, Ar, entre altres possibilitats) i de l’energia elèctrica calefactora subministrada. Sense aportació d’energia elèctrica es comporta com un propulsor de gas fred. Es presenten les dades obtingudes als assajos i la contrastació amb les prediccions teòriques