Los cohetes están expuestos a tensiones muy elevadas, especialmente durante el lanzamiento. Para evitar un mal funcionamiento durante la operación, los componentes de los cohetes -y especialmente los motores de los cohetes- se someten a extensas pruebas e inspecciones. Por ejemplo, los motores de cohetes nuevos o modificados requieren pruebas para garantizar que no se produzcan inestabilidades en la combustión. Cuando se utiliza propulsor líquido, es necesario caracterizar y optimizar el mecanismo de suministro. La medición de la presión dinámica de ignición es esencial para un lanzamiento seguro del cohete.
Pruebas de motores de cohetes: caracterización del empuje, la presión y las vibraciones
Hasta 750 Hz
Medición de fuerza dinámica de alta frecuenciaHasta 700 °C
Medición de la presión dinámica directamente en la cámara de combustión: con sensores de alta temperatura (1000 °C operativos durante un breve periodo)Criogénico
Caracterización dinámica del suministro de combustible propulsor líquido con sensores piezoeléctricos de presión y aceleraciónMedición a largo plazo
de la presión estática con sensores de presión piezoresistivosCaracterización del empuje, la presión dinámica y las vibraciones
La eficiencia del combustible en el caso de los cohetes sólidos, o de la mezcla de combustible en el caso de los cohetes líquidos, es una de las principales preocupaciones de los diseñadores de motores de cohetes. La caracterización del empuje del propio motor proporciona una clara comprensión de la cantidad de empuje que puede producirse con un determinado diseño de tobera. Esto permite a los ingenieros calcular el impulso específico del material de combustión y estudiar las diferentes fases durante el funcionamiento de un motor cohete, como el encendido, el rodaje y el apagado. Para este tipo de investigaciones se suelen utilizar dinamómetros de 6 componentes específicos del cliente, basados en la tecnología piezoeléctrica.
Este enfoque también permite conocer en profundidad la inyección y la mezcla de los componentes del combustible, el tiempo de encendido y la combustión: conocimientos esenciales para verificar el rendimiento fiable de un motor cohete e impulsar el desarrollo de tecnologías de propulsión. Los sensores piezoeléctricos de presión y aceleración de Kistler abarcan la gama extrema de estabilidad a temperaturas ultra altas y la dinámica necesaria para hacer frente a los retos que se plantean en los entornos extremos de las cámaras de empuje.
Alta frecuencia natural
Ofrecemos sensores de fuerza con frecuencias naturales >50 kHz para mediciones altamente dinámicas.Alcance
La tecnología de sensores PE permite realizar mediciones de fuerza cuasiestáticas y dinámicas con alta resolución.Adaptabilidad
Los sensores de fuerza monocomponente y multicomponente de Kistler pueden combinarse para crear dinamómetros específicos para cada aplicación.Control y caracterización de la presión estática
Por último, pero no menos importante, el control de la presión estática es otra medición importante en las pruebas de motores de cohetes. Este proceso, realizado en un banco de pruebas de motores de cohetes, incluye la supervisión y el control del flujo de propulsor, así como la medición de la presión estática en la cámara de combustión. La supervisión y el control del flujo de propulsante en los motores de cohetes de propulsante líquido requieren sensores de presión estática. Los sensores de presión piezorresistivos de Kistler utilizan un elemento sensor de silicona micromecanizado y grabado en la cavidad y son adecuados para aplicaciones con medios compatibles con cápsulas rellenas de aceite de silicona.
Respuesta en frecuencia
La medición de la presión estática a largo plazo requiere una tecnología piezoresistiva con un funcionamiento inherente de 0 Hz a 5 kHz, a diferencia de los sensores piezoeléctricos que sólo permiten un funcionamiento cuasistático.Seguridad intrínseca
Dependiendo del uso y la instalación del sensor de presión, puede ser necesaria una protección intrínseca contra la ignición de entornos explosivos.Estabilidad a largo plazo
Los sensores de presión piezorresistivos utilizan un elemento sensor de silicio micromecanizado, grabado en cavidad y relleno de aceite que proporciona una estabilidad inherente a largo plazo del 0,1%/año.Control dinámico de la presión y las vibraciones
Conocer en profundidad la inyección de los componentes del combustible y su mezcla, el tiempo de ignición y la combustión es absolutamente esencial para verificar el rendimiento fiable de un motor de cohete e impulsar el desarrollo de tecnologías de propulsión. Los sensores piezoeléctricos de presión y aceleración de Kistler abarcan la gama extrema de estabilidad a temperaturas ultra altas y la dinámica necesaria para hacer frente a los retos que se plantean en los entornos extremos de las cámaras de empuje.