Especialidad de Cohetería

Artes y Habilidades Manuales

Requisitos

  1. Explicar el código de seguridad de la Cohetería.

    Respuesta: Código de seguridad: usar motores certificados (NAR), lanzar solo en campo abierto y seco, mantener la distancia mínima del público, no lanzar cerca de aviones/postes, usar paracaídas para la recuperación, verificar el pronóstico de viento y lluvia y tener un extintor cerca. Estándar NAR (EE. UU.) y MEC para escuelas. — NAR (National Association of Rocketry, EE. UU.) y Tripoli son las entidades certificadoras de los motores de cohetes amateur; en Brasil el cohete amateur sigue las normas de la AEB (Agencia Espacial Brasileña) y hay eventos como MOBFOG (Olimpiada Brasileña de Cohetes) que enseñan el código de seguridad a los alumnos.

  2. Explicar la importancia de los componentes básicos de las miniaturas de cohetes.

    Respuesta: Componentes principales: ojiva aerodinámica (penetra el aire), cuerpo cilíndrico (estructura), aletas (estabilidad direccional), motor (impulso), retenedor de motor, paracaídas/sistema de recuperación (descenso seguro) y tubo de lanzamiento. Cada uno cumple una función específica para un vuelo estable y una recuperación segura. — Las aletas garantizan la estabilidad aerodinámica; sin ellas el cohete gira o cae descontroladamente. La ojiva cónica fue descubierta experimentalmente como la mejor para vuelo subsónico. El retenedor mantiene el motor sujeto en el cuerpo durante la quema y lo libera en el momento de la eyección; el tubo de lanzamiento estabiliza la salida inicial.

  3. Dibujar lo siguiente:
    • Los pasos del vuelo de una miniatura de cohete.
    • Un corte transversal de un cohete en miniatura, identificando cada parte.
    • Un plano esquemático de un sistema simple de lanzamiento, usando los símbolos eléctricos apropiados.

    Respuesta: Debes dibujar tres cosas: (1) los pasos del vuelo (ignición, despegue, apogeo, eyección del paracaídas, descenso); (2) corte transversal del cohete identificando ojiva, cuerpo, motor, sistema de recuperación y aletas; (3) plano esquemático del sistema de lanzamiento eléctrico con batería, interruptor e ignitor. — El vuelo de un cohete amateur típico dura 30-60 segundos: 1-3 s de impulso (el motor quema), hasta 10 s de planeo ascendente (subiendo por inercia), apogeo, eyección y 30-60 s de descenso con paracaídas. Símbolos eléctricos: batería (||−|), interruptor (\), ignitor (resistor R) — estándar IEC/IEEE.

  4. Definir lo siguiente:
    • Relleno
    • Planeadores de impulso
    • Simulador
    • Carga útil
    • Apogeo
    • Centro de gravedad
    • Centro de presión
    • Impulso
    • Velocidad
    • Eyección

    Respuesta: 1) Relleno (wadding): material blando (paper wadding ignífugo o estopa) colocado en el cohete para proteger el paracaídas y la carga del calor y de los gases calientes de la carga de eyección, amortiguando y aislando. 2) Planeadores de impulso: cohetes (o parte de ellos) que, tras la quema del motor, se transforman en planeador, descendiendo planeando por el aire en lugar de caer en paracaídas. 3) Simulador: programa de computadora que calcula y predice el vuelo del cohete (altitud, velocidad, estabilidad) a partir del modelo y del motor, antes del lanzamiento real. 4) Carga útil: cualquier elemento adicional que el cohete transporta además de su estructura, como instrumentos, cámara, sensores o un pequeño objeto experimental. 5) Apogeo: el punto más alto de la trayectoria, la altitud máxima que el cohete alcanza antes de comenzar a descender. 6) Centro de gravedad (CG): el punto donde se concentra el peso del cohete, alrededor del cual se equilibra y gira. 7) Centro de presión (CP): el punto donde se concentra la suma de las fuerzas aerodinámicas (del aire) sobre el cohete en vuelo. Para ser estable, el CP debe quedar detrás del CG. 8) Impulso: la fuerza que el motor produce para empujar el cohete; medido a lo largo del tiempo, es lo que determina cuánto acelera y sube el cohete. 9) Velocidad: la rapidez con que el cohete se desplaza, es decir, la distancia recorrida en determinado tiempo. 10) Eyección: la acción de la carga de eyección del motor que, en el apogeo, expulsa el cono/abre el compartimento y libera el paracaídas (o acciona el planeador) para el descenso seguro. — OpenRocket y RockSim son simuladores populares (gratuitos y de pago); para la estabilidad aerodinámica, el centro de gravedad DEBE estar por delante del centro de presión (regla del calibre); de lo contrario el cohete vuelca. El apogeo de un cohete amateur típico queda entre 50-300 metros según el motor utilizado.

  5. Nombrar y describir, al menos, 4 diferentes sistemas de recuperación.

    Respuesta: Cuatro sistemas de recuperación: paracaídas (el más común, se abre y desciende lentamente); streamer/serpentina (cinta larga que aumenta el arrastre); tumble (el cohete cae girando aleatoriamente en piezas sueltas); glide/planeo (se convierte en planeador tras el apogeo); helicóptero (los rotores giran en la caída). Elige según el tamaño y peso del cohete. — El paracaídas es el estándar para cohetes de más de 50 g; el streamer se usa en modelos pequeños (tipo MicroMaxx); el tumble funciona en cohetes de 1 etapa livianos (masa <30 g) donde basta con que el cuerpo caiga girando; el glide y el helicóptero son técnicas avanzadas vistas en competencias NAR y Tripoli internacionales.

  6. A partir de un kit, armar, dar acabado y pintar un cohete de una sola etapa, que tenga una longitud mínima de 15 cm. Lanzar el cohete con paracaídas u otro sistema de recuperación.

    Respuesta: Compre un kit ya hecho (Estes, Apogee, Quest), ármelo según las instrucciones (cola, lija, pintura), con un mínimo de 15 cm de longitud. Dé el acabado y una pintura creativa, instale el paracaídas/sistema de recuperación. Lance en campo abierto, con motor certificado, en un día sin viento. Recupérelo y preséntelo al instructor. — Los kits Estes (la marca más popular del mundo) varían de US$ 15 a 60 y llevan 4-8 horas para armar; la longitud típica es de 30-50 cm — 15 cm es el mínimo del requisito. Use un motor adecuado según el manual del kit (generalmente A8-3, B6-4 o C6-5) y un lugar de lanzamiento amplio (un campo de fútbol vacío es ideal).

  7. Materiales: Las miniaturas de cohetes deberán producirse únicamente con materiales livianos como papel, madera, plástico y láminas de papel aluminio, con la excepción de los soportes de cargas y del mecanismo, hechos de alambre o similares.

    Respuesta: Los materiales permitidos son livianos: cartulina, madera balsa, plástico (PET) y láminas de papel aluminio. Los soportes de carga y los mecanismos de retención pueden ser de alambre fino o similares. Materiales pesados como metal sólido, plomo o concreto están prohibidos por cuestión de seguridad y estándar NAR. — La madera balsa es la preferida por ser extremadamente liviana (densidad 0,16 g/cm³) y resistente; el PET de botella sirve para la ojiva y las aletas grandes; la cartulina (cardstock) forma el cuerpo de muchos cohetes amateur. Los pesos extra deben fijarse en la punta con masilla para ajustar el centro de gravedad.

  8. Mecanismos: Utilizar únicamente mecanismos de miniaturas comprados ya hechos, y de acuerdo con las instrucciones del fabricante. No manipular estos motores y utilizarlos solamente para los fines recomendados por el fabricante.

    Respuesta: Los motores deben comprarse ya hechos de fabricantes certificados (Estes, Aerotech), nunca caseros ni modificados. Úselos exactamente según las instrucciones del fabricante y siempre para los fines recomendados (motor clase D solo en cohetes de la clase D, etc.). Manipular el motor o cambiar su contenido es peligroso y está prohibido por NAR. — Los motores caseros son la causa n.º 1 de accidentes en la cohetería amateur: la pólvora improvisada explota de forma imprevisible; los motores certificados pasan por pruebas rigurosas de la NAR/Tripoli y tienen clases (A, B, C, D, E, etc.) con impulso total estandarizado. Cada motor tiene una fecha de vencimiento impresa en el empaque original.

  9. Sistema de ignición: Lanzar los cohetes con un sistema de lanzamiento eléctrico e ignitores de motores eléctricos. El sistema de lanzamiento deberá poseer un seguro de enclavamiento en serie con el interruptor de lanzamiento que use un interruptor de lanzamiento que regrese a la posición “OFF” cuando se haya lanzado.

    Respuesta: El sistema de ignición debe ser eléctrico, con ignitores eléctricos certificados. El lanzador necesita una traba de seguridad en serie con el botón de lanzamiento; el interruptor debe volver automáticamente a 'OFF' después de lanzar (resorte de retorno). Batería de 12 V externa, fuera del alcance de los espectadores cercanos. — La traba de seguridad (llave física separada del botón) impide el accionamiento accidental: solo con la traba activada funciona el botón; el retorno automático a 'OFF' (botón tipo hombre muerto) impide que el circuito quede cerrado incluso si el operador suelta. La batería queda al menos a 5 metros del cohete por seguridad.

  10. Fallas de ignición: Si el cohete no se lanza al accionar el botón del sistema de lanzamiento eléctrico, se debe retirarlo del lanzador de bloqueo de seguridad o desconectar la batería, y esperar 60 segundos después del último lanzamiento, antes de permitir que alguien se acerque al cohete.

    Respuesta: Si el cohete no se lanza al apretar el botón: accione la traba de seguridad/desconecte la batería; espere 60 segundos después del último intento; solo entonces alguien puede acercarse al cohete (el motor puede dispararse con retraso); verifique el ignitor y las conexiones antes de intentar nuevamente el lanzamiento. — La espera de 60 segundos es una regla crítica: muchas explosiones de motores en el rostro ocurrieron porque el usuario se acercó justo después de una falla; un motor con 'hangfire' (quema retrasada) puede aún detonar 30-45 segundos después; el ignitor puede tener una falla simple (mal contacto) que se corrige sin necesidad de un nuevo motor.

  11. Lanzamiento de seguridad: Iniciar una cuenta regresiva antes del lanzamiento para garantizar que todos presten atención y mantengan una distancia segura de al menos 4,5 metros para lanzamientos de cohetes con motores D o menores, y 9,5 metros para lanzamientos de cohetes mayores. En caso de que el cohete no haya sido probado y exista incertidumbre sobre su seguridad o estabilidad, verificar la estabilidad de vuelo antes de permitir que los espectadores acompañen el lanzamiento.

    Respuesta: Antes de lanzar: haga una cuenta regresiva audible (5, 4, 3, 2, 1) para alertar a todos. Distancia mínima del público: 4,5 m para cohetes con motor D o menor; 9,5 m para motores mayores. Si el cohete es nuevo o no ha sido probado, verifique la estabilidad de vuelo antes de permitir que haya espectadores cercanos, por seguridad. — La cuenta regresiva (herencia de la NASA) garantiza la atención colectiva y el tiempo para abortar el lanzamiento si se percibe algo incorrecto; las pruebas de estabilidad caseras incluyen la prueba del cordel (atar el cohete y girarlo — no debe volcarse) y la prueba de simulación en OpenRocket; el estándar NAR exige distancias aún mayores para motores E+.

  12. Lanzador: Lanzar el cohete desde una varilla de lanzamiento, torre o riel, apuntada a partir de 30 grados de la vertical para asegurar que el cohete vuele casi en línea recta, usando un deflector para impedir que la explosión que escapa del motor golpee el suelo. Para evitar lesiones accidentales en los ojos, colocar los lanzadores de modo que el extremo de la varilla de lanzamiento esté por encima del nivel de los ojos o tapar el extremo de la varilla cuando no esté en uso.

    Respuesta: Use una varilla de lanzamiento, torre o riel inclinado hasta 30 grados de la vertical para que el cohete vuele casi recto. Coloque un deflector debajo para evitar que la explosión del motor golpee el suelo. Para evitar lesiones en los ojos, ponga el extremo de la varilla por encima del nivel de los ojos o tápelo cuando no esté en uso. — La varilla de acero inoxidable de 3-5 mm es el lanzador más común en cohetes amateur; un ángulo de hasta 30° garantiza que el cohete vuele en la dirección pretendida y caiga fuera del área de espectadores. El deflector de llama (blast deflector) protege el césped del incendio y el motor del retorno del flujo de gases.

  13. Tamaño: El modelo de cohete no pesará más de 1.500 gramos en el lanzamiento y no contendrá más de 125 gramos de propelente o 71,9 segundos de impulso total. Si el modelo de cohete pesa más de 453 gramos en el despegue o tiene más de 113 gramos de propelente, verificar y cumplir con los reglamentos de la Administración de Evaluación Federal antes de volar.

    Respuesta: El cohete no puede pesar más de 1.500 g con el motor instalado, ni tener más de 125 g de propelente o 71,9 segundos de impulso total. Si supera los 453 g de masa total o los 113 g de propelente, verifique los reglamentos de la FAA (autoridad aérea federal) antes de volar — exigen permiso especial. — Estos límites son regulación de la FAA (EE. UU.) — Far Part 101 — que define cohetes 'class 1' (hasta 453 g y 113 g de propelente, vuelo libre) vs 'class 2' (por encima, exige notificación previa). En Brasil, la ANAC y el DECEA controlan los aerolanzamientos amateur por encima de esos límites con reglas similares.

  14. Seguridad de vuelo: No lanzar el cohete contra vientos fuertes, cerca de edificios, cables eléctricos, árboles altos, cerca de aeropuertos o helipuertos (por donde pasen aeronaves en vuelo bajo), o en cualquier condición que pueda ser peligrosa para las personas o propiedades, y no colocar ninguna carga inflamable o explosiva en el cohete.

    Respuesta: No lance contra vientos fuertes, cerca de edificios, cables eléctricos, árboles altos, aeropuertos/helipuertos, ni en condiciones peligrosas para personas o propiedades. No coloque cargas inflamables o explosivas en el cohete (prohibido por NAR y la legislación aérea ANAC). Verifique siempre el entorno antes de lanzar. — Lanzar cerca de un aeropuerto puede causar un accidente aéreo gravísimo: el espacio aéreo controlado tiene un radio mínimo de 9 km del aeropuerto; los árboles altos y los cables eléctricos causan la pérdida del cohete y riesgo eléctrico; un viento >32 km/h saca al cohete de su ruta. Las cargas explosivas extra convierten el cohete en un arma — delito federal.

  15. Área de lanzamiento: Lanzar el cohete solo en un área abierta, al menos tan grande como se muestra en la tabla ( http://nar.org/NARmrsc.html), y en condiciones de tiempo seguras, con velocidades de viento no superiores a 32 km/h. Asegurarse de que no haya pasto seco cerca de la plataforma de lanzamiento, y de que el lugar de lanzamiento no presente riesgo de incendios en el césped.

    Respuesta: Lance únicamente en un área abierta con el tamaño mínimo según la tabla NAR (http://nar.org/NARmrsc.html), con viento de hasta 32 km/h y tiempo seguro. Confirme que no haya pasto seco cerca de la plataforma para evitar el riesgo de incendio en el césped del campo durante el lanzamiento del cohete amateur en el club. — La tabla NAR de área mínima escala con la clase del motor: la clase A necesita un campo de fútbol pequeño (60x80 m); la clase E exige 800x800 m. Un viento >32 km/h saca al cohete de su ruta; pasto seco + chispa del motor = incendio rápido (lecciones del Camp Fire 2018, California). Tenga siempre un extintor cerca.

  16. Sistema de recuperación: Se debe usar un sistema de recuperación como una serpentina o paracaídas en el cohete para que regrese con seguridad y sin daños, y así pueda usarse nuevamente. Usar únicamente relleno resistente a las llamas o recuperación a prueba de fuego en el cohete.

    Respuesta: Use un sistema de recuperación (paracaídas, serpentina/streamer) para que el cohete regrese con seguridad y sin daños, pudiendo ser reutilizado. Use únicamente relleno resistente a las llamas o material a prueba de fuego en la recuperación para evitar el incendio del paracaídas durante la eyección por los gases calientes del motor. — El paracaídas es eyectado por los gases calientes de la carga de eyección del motor (cerca de 250 °C); sin relleno a prueba de fuego (algodón pirotratado, papel de archivo), el paracaídas puede incendiarse y el cohete caer en caída libre, destruyendo el trabajo — el wadding ignífugo es obligatorio en los kits Estes y similares.

  17. Recuperación de forma segura: No intentar recuperar el cohete en caso de que caiga en una red eléctrica, árboles altos, u otros lugares peligrosos.

    Respuesta: No intente recuperar un cohete que caiga en una red eléctrica, árboles altos, techos, agua profunda o lugares peligrosos. Avise al propietario, llame a la empresa eléctrica (si es en una red) o acepte la pérdida. La vida del conquistador vale más que el cohete — el riesgo eléctrico, la caída de altura o los animales salvajes son reales. — Los accidentes en la recuperación de cohetes incluyen descargas eléctricas fatales (red de alta tensión), caídas de árboles o techos (vértebras) y ataques de animales. La regla de la NAR es clara: 'recuperar con seguridad o perder el cohete' — los fabricantes mantienen el precio de los kits accesible justamente porque los cohetes pueden perderse.