EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN TOBERAS PARA COHETES DE ORBITA BAJA

Resumen

Se desarrolló un método de fabricación de prototipos de tobera a escala menor para cohetes de órbita baja, en la zona térmica fueron usadas matrices poliméricas y elastoplásticas reforzadas con polvo cerámico, cerámico tipo 2 y un material compuesto fibro-reforzado para la zona estructural reforzada con mallas de fibra de vidrio, fibra de pizarra y fibra de carbono, a estas toberas se les evaluó el desempeño y comportamiento de los materiales empleando la simulación de las condiciones reales de operación en ensayos tales como: pruebas de tracción y ensayo de impacto por llama de oxicorte para determinar pérdida de peso, de espesor, diferencial de temperatura y cambio de propiedades mecánicas, etc. En los resultados se encontró un efectivo comportamiento del sistema para 90 y 120 segundos de exposición para el prototipo que uso una matriz particulada para la zona térmica y una configuración de la zona estructural de matriz fibro-reforzada. En el prototipo de matriz elastoplástica se evidencio la necesidad de reducción de espesor de las paredes de la tobera para evitar la obstrucción en la garganta.