Selección de un sistema de separación de etapas para cohetes multietapa

  • Luisa Fernanda Mónico Muñoz Fundación Universitaria de los Libertadores, Colombia. https://orcid.org/0000-0002-3597-6332
  • Juan David Blanco Camargo Fundación Universitaria Los Libertadores, Colombia.
Palabras clave: aeroespacial, cohete multietapa, dispositivos no explosivos, estapas, requisitos, sistema de separación

Resumen

El objetivo general de ésta investigación es el seleccionamiento de un sistema de separación de etapas que use como actuadores dispositivos no explosivos en el evento de liberación para un cohete multietapa, esto con el fin de disminuir tanto riesgos como fallas durante la misión y también en el manejo y ensamble de éstos sistemas en tierra, por otro lado, la investigación busca contribuir con el desarrollo de la industria aeroespacial en el país ayudando al aumento de la escasa documentación disponible en éstas tecnologías para una futura implementación de estos sistemas en Colombia que permitirán el uso del espacio ultraterrestre, llevando cargas a diferentes órbitas desde el territorio colombiano. La metodología desarrollada se dividió en varias partes que permitieron la revisión de la literatura en éste tema, la redacción de los requisitos que debe cumplir el sistema y por medio de una matriz de tamizaje de tres sistemas previamente elegidos se logró la selección de un sistema que sobresale de los demás por sus características descritas y cumplimiento de la gran mayoría de requisitos establecidos.

Biografía del autor/a

Luisa Fernanda Mónico Muñoz, Fundación Universitaria de los Libertadores, Colombia.

Doctora en Sistemas Propulsivos en Medios de Transporte. Docente, Fundación Universitaria Los Libertadores, Colombia. Grupo de investigación en Diseño, Análisis y Desarrollo de Sistemas de Ingeniería – GIDAD Rol de investigador: teórico, experimental y escritura.

Juan David Blanco Camargo, Fundación Universitaria Los Libertadores, Colombia.

Estudiante de Ingeniería Aeronáutica. Fundación Universitaria Los Libertadores, Colombia. Grupo de investigación en Diseño, Análisis y Desarrollo de Sistemas de Ingeniería – GIDAD Rol de investigador: teórico, experimental y escritura.

Referencias bibliográficas

Firefly Aerospace. (2019). Alpha Payload User’s Guide. Disponible en: https://firefly.com/wp-content/themes/firefly_aerospace/files/Alpha_PUG_2019-08-30_v2.pdf

Colombia Científica. (2017). Anexo 13 - Niveles de madurez tecnológica. https://minciencias.gov.co/sites/default/files/upload/convocatoria/anexo-13-niveles-madurez-tecnologica-conv.pdf

Boyle, A. (2017). Systima gets a piece of the action for nasa’s Space Launch System Rocket. GeekWire. Disponible en: https://www.geekwire.com/2017/systima-sls-spacelaunch-system-nasa/

Brown, B. (2019). Why do SpaceX Falcon 9 first-stage boosters have a tripod mounted on top? Quora. https://www.quora.com/Why-do-SpaceX-Falcon-9-first-stage-boostershave-a-tripod-mounted-on-top

Cárdenas Córdoba, H. F. y Moncayo Moncayo, F. A. (2008). Diseño del sistema de separación de dos etapas de un cohete para colocar satélites a baja órbita [trabajo de grado, Universidad Autónoma de Occidente]. Repositorio institucional UAO. https://red.uao.edu.co/bitstream/handle/10614/6319/T04331.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Chang, I.-S. (2001). Space Launch Vehicle Reliability. Tech- Insider. https://tech-insider.org/related/research/2001/0301.html

COOPER Interconnect. (2012). Non-explosive actuators. http://www.conexionlider.com/jdownloads/COOPER/cooper%20interconnect%20non-explosive%20actuators.pdf

Departamento Nacional de Planeación (DNP). (2020). CONPES 3983-Política de Desarrollo Espacial: condiciones habilitantes para el impulso de la competitividad nacional. DNP.

Duque Peláez, M. (2011). Construcción y lanzamiento de un cohete de dos etapas con alcance sub-estratosférico, misión Séneca III. Proyecto uniandino aeroespacial. https://pua.uniandes.edu.co/doku.php?id=misiones:mision3

Europa Press. (2018, 2 de noviembre). El fallo de un detector provocó el accidente de la Soyuz MS-10. El Tiempo. https://www.eltiempo.com/vida/ciencia/revelan-la-causade-la-falla-en-el-cohete-soyuz-288984

Foust, J. (2020, 4 de julio). Rocket Lab Electron launch fails. Space News. https://spacenews.com/rocket-lab-electronlaunch-fails/

Guinet, V. y Gauthier, B., 2017. RES14BI “Hydra” - a two-stage experimental rocket project within the PERSEUS program. https://eucass.eu/conferences-and-publications/archives/archives-eucass/eucass-2017-milan/eucass-2017-dois-of-full-papers, DOI: 10.13009/EUCASS2017-96

Halligan, R. J. (2014). Requirements quality metrics: The basis of informed requirements engineering management. https://www.ppiint.com/wp-content/uploads/2019/05/Requirements-Quality-Metrics-Paper-with-Addendum-PPA-005330-9-140710.pdf

Katttakuri, V. (2019). Failures in spacecraft systems: An analysis from the perspective of decision making. Purdue University. https://doi.org/10.25394/PGS.9037379.v1

Martens, J., Cui, X., Alacoque, L., Messinger, T., Hamilton, A., Van der Meulen, W. y Deshpande, A. (2018). Student organization for aerospace research Atlantis II. Sounding Rocket. http://www.soundingrocket.org/uploads/9/0/6/4/9064598/43_project_report.pdf.

Mayers, S., Beard, B., Smith, K. y Patterson, A. (2009). Ares i Stage Separation System Design Certification Testing. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20090025949/downloads/20090025949.pdf

Moreno Barón, J. S., Salek Chaves, D. Z. y Peña Cedeño, H. (2016). Diseño conceptual y preliminar de la segunda etapa “Atlas” para el cohete Sonda Libertador i [trabajo de grado, Fundación Universitaria Los Libertadores]. Repositorio institucional Fundación Universitaria Los Libertadores. https://repository.libertadores.edu.co/bitstream/handle/11371/600/MorenoBar%C3%B3nJuan-Sebasti%C3%A1n.pdf?sequence=2&isAllowed=y

National Aeronautics and Space Administration (NASA). (2009). Apollo Spacecraft & Saturn v Launch Vehicle Pyrotechnics/ Explosive Devices. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20090015395.pdf.

National Aeronautics and Space Administration (NASA) (1970). nasa Space Vehicle Design Criteria, Flight Separation Mechanisms (nasa sp-8056). https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19710019510.pdf

Pajoy Ruiz, P. A. y Larrarte Navia, Á. J. (2008). Diseño de un sistema de liberación de un pico satélite de peso un kilogramo, instalado sobre la lanzadera FAC I [trabajo de grado, Universidad Autónoma de Occidente]. Repositorio institucional uao. https://red.uao.edu.co/handle/10614/6322

Patel, N., 2021. Rocket Lab could be SpaceX’s biggest rival. MIT Technology Review. https://www.technologyreview.com/2021/03/02/1020212/rocket-lab-could-be-spacexs-biggest-rival-neutron-falcon-9.

Planetary Systems Corporation. (2014). 2000785F MK II MLB User Manual. https://planetarysystemscorp.com/markii-motorized-lightband/

SpaceX. (2017). World’s First Reflight of an Orbital Class Rocket | SES-10 Hosted Webcast [video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=xsZSXav4wI8&t=1829s

SpaceX. (2020a). Falcon User’s Guide. https://www.spacex.com/media/Falcon_Users_Guide_082020.pdf

SpaceX. (2020b). Starship Users Guide. https://www.spacex.com/media/starship_users_guide_v1.pdf

Systima Technologies Inc. (2013). Low shock rocket body separation. https://patentimages.storage.googleapis.com/9e/08/ea/feb2efcb90afee/US8607705.pdf

Systima Technologies Inc. (2019). Systima Recognized by Firefly Aerospace for Stage Separation System. https://www.systima.com/blog/systima-recognized-by-firefly-aerospace-for-stage-separation-system/

Systima Technologies Inc. (s. f.). Systima Technologies Inc. Disponible en: https://www.sbir.gov/sites/default/files/SBAsuccess_Systima.pdf

Torres Amézquita, J. D. (2018). Diseño y construcción de un prototipo de segunda generación para separación de etapas en vehículos aeroespaciales [trabajo de grado, Universidad de los Andes]. Repositorio institucional Uniandes. https://repositorio.uniandes.edu.co/handle/1992/40438

Yoon, D. [@DavidKYoon]. (2015, 15 de enero). The radial axial (RADAX) joints for the sounding rocket came out sexy [imagen] [tuit]. Twitter. https://twitter.com/DavidKYoon/status/555148470843998209/photo/1

Cómo citar
Mónico Muñoz, L. F., & Blanco Camargo, J. D. (2022). Selección de un sistema de separación de etapas para cohetes multietapa. Ciencia Y Poder Aéreo, 17(1), 6–21. https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.728

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Publicado
2022-04-20
Sección
Desarrollo Espacial - Ad Astra

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