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M M MO O OD D D E E EL L LI I I S S SM M MO O O E E ES S SP P PA A AC C CI I I A A AL L L MANUAL DEL CONSTRUCTOR DE MODELOS ESPACIALES Nivel de Iniciación. Foto de portada: Mario García. © Jesús Manuel Recuenco Andrés. Octubre 2008
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MANUAL DEL CONSTRUCTOR
DE MODELOS ESPACIALES Nivel de Iniciacin. Foto de portada:
Mario Garca.
Jess Manuel Recuenco Andrs. Octubre 2008
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Modelismo Espacial.
Manual del constructor de Modelos Espaciales, Nivel de iniciacin
Por: Jess Manuel Recuenco Andrs
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MODELISMO ESPACIAL Octubre 2008
Jess Manuel Recuenco Andrs.
Cuando apenas tena catorce aos, sola
escaparme a un antiguo vertedero de
municiones de la Primera Guerra Mundial,
para buscar piezas sueltas que luego
empleaba en mis cohetes de fabricacin
casera.
LO QUE ME HA ENSEADO LA VIDA
Werner Von Braun
Este manual est dedicado en recuerdo a mi to Pedro Recuenco, quien me introdujo en
esta disciplina desde mi infancia, y al que siempre recordar con cario. Sobre todo por
haberme dado las alas que necesitaba.
Octubre 2008 MODELISMO ESPACIAL
Jess Manuel Recuenco Andrs. Pg 1
ndice
EL MODELISMO ESPACIAL Pg. Introduccin........................................................................................................... 2 Personajes para la posteridad.................................................................................... 3
EL MODELO ESPACIAL Qu es un Modelo Espacial....................................................................................... 4 Partes de un modelo de cohete bsico........................................................................ 4 Tipos de modelos.................................................................................................... 8 Etapas durante el vuelo de un modelo de cohete......................................................... 11 El motor................................................................................................................. 12
CONCEPTOS BSICOS El Centro de Presiones (CP)...................................................................................... 17 El Centro de Gravedad (CG)..................................................................................... 17 El Margen de estabilidad.......................................................................................... 17 El ngulo de ataque (AOA)....................................................................................... 17 La fuerza de arrastre............................................................................................... 18 La fuerza de sustentacin o Normal........................................................................... 18 El momento de giro................................................................................................. 18 El momento de inercia............................................................................................. 18 El empuje.............................................................................................................. 19 El impulso.............................................................................................................. 19 Qu es la Estabilidad............................................................................................... 19 Regla de estabilidad en un modelo de cohete.............................................................. 20 Teora de los Momentos aplicada a los modelos de cohete............................................. 21 Movimiento de los cohetes en vuelo........................................................................... 21 La estabilidad durante el vuelo.................................................................................. 23 Teora de la cada libre y el descenso con paracadas.................................................... 26
TCNICAS DE CONSTRUCCIN Introduccin........................................................................................................... 28 Construccin de un modelo de cohete bsico............................................................... 29 Construccin de un modelo de cohete con carga til..................................................... 33 Construccin de un modelo de cohete de dos fases...................................................... 35 Localizacin del Centro de Gravedad (CG).................................................................. 39 Localizacin del Centro de Presiones (CP)................................................................... 39
Prueba de estabilidad. Mtodo del giro....................................................................... 40 Correcciones a la prueba de estabilidad...................................................................... 41
EL LANZAMIENTO Preliminares........................................................................................................... 41 Equipamiento bsico................................................................................................ 42 Preparacin para el lanzamiento................................................................................ 42 Normas bsicas de seguridad.................................................................................... 45 Mtodos tericos para el clculo de la altitud alcanzada................................................ 46
NOCIONES AVANZADAS Fuerzas Normales aerodinmicas............................................................................... 50 Localizacin del Centro de Presiones (Ecuaciones de Barrowman)................................... 53 Extensin a las ecuaciones de Barrowman para ngulos de ataque grandes..................... 58 Clculo de la velocidad mnima para un vuelo estable................................................... 61 Deformaciones de los modelos durante el vuelo........................................................... 65 Ecuacin del movimiento de los cohetes..................................................................... 66 Geometra de los paracadas semi-hemisfricos planos................................................. 68 Ecuacin del movimiento en el descenso con paracadas............................................... 72 Construccin de un paracadas poligonal..................................................................... 73 Construccin de un paracadas semi-elipsoidal............................................................. 74 Construccin de un gonimetro manual...................................................................... 76 Construccin de un anemmetro casero..................................................................... 78 Accesorios electrnicos para modelos de cohete........................................................... 79
NOTAS FINALES Algunas recomendaciones......................................................................................... 80 Bibliografa............................................................................................................. 82 Enlaces de inters.................................................................................................... 83
ANEXO I TABLAS, GRAFICOS Y FORMULARIOS......................................................... 84
ANEXO II PLANOS DE MODELOS PARA CONSTRUIR.................................................... 101
ANEXO III NORMATIVAS Y REGLAMENTOS OFICIALES................................................. 109
INDICE ALFABTICO.............................................................................................. 126
MODELISMO ESPACIAL Octubre 2008
Pg 2 Jess Manuel Recuenco Andrs.
EL MODELISMO ESPACIAL
Introduccin.
El Modelismo Espacial es una disciplina considerada por muchos como un hobby,
pero tambin es una actividad que est encuadrada dentro de los denominados deportes-
ciencia.
El Modelismo Espacial consiste en disear, construir, lanzar y recuperar modelos de
cohete con fines ldicos, deportivos y/o cientficos. En el aspecto deportivo, esta actividad
cuenta con diferentes modalidades segn reglamentos NAR (National Association of
Rocketry) e internacionales de la FAI (Federacin Aeronutica Internacional). Dentro de las
normas FAI, esta actividad queda encuadrada en su Cdigo Deportivo, Seccin IV,
Volumen SM sobre Modelos Espaciales (ver enlace en pgina 83). En cualquier caso, la
prctica de la cohetera ya sea amateur o especializada, queda regulada por la legislacin
vigente de cada pas y por las normas y las disposiciones legales que estn establecidas en
cada Comunidad Autnoma.
Los cohetes de una, dos y tres etapas, transportadores de carga til, alguno de
ellos fieles rplicas a escala de vehculos espaciales reales, aviones-cohete que vuelan
como los de verd
