Presurización en órbita del combustible de un motor híbrido para microsatélite mediante energía solar

Abstract

Para el estudio de factibilidad del uso de propulsión híbrida inversa en microsatélites, se implementó un modelo matemático de presurización de combustible, utilizando energía solar. El objetivo del trabajo fue calcular las órbitas necesarias para presurizar el combustible e investigar parámetros de diseño. La metodología consistió en la elaboración de un modelo matemático de un sistema de presurización de combustible líquido, mediante energía solar. Luego se confeccionaron curvas de vaporización para el n-butano. Usando estos elementos, y el estudio de energía disponible para una órbita seleccionada, contemplando distintos perfiles de vuelo, se efectuó el cálculo de órbitas necesarias para su correcto funcionamiento. Se obtuvieron resultados para un rendimiento del sub-sistema de calefactores de 0,6. Se presenta el esquema del sistema de presurización y los resultados parametrizados de los cálculos. Se concluyó que este sistema es sencillo, confiable y se adapta a pequeños motores.

For the study of feasibility on the use of hybrid inverse propulsion for microsatellites, a mathematical model of pressurization of fuel in orbit using solar power was formulated. The main goal of this work is to estimate the number of orbits needed for to pressurize the fuel, considering realistic conditions. The methodology consists in formulating a parametric mathematical model of steam production system using solar energy. A fuel vaporization model was implemented. Taking into account the available energy in orbit and the different fly profiles sun results, were obtained and discused, arriving to the main conclusion which indicates the factibility of this pressurization system. Details of the thermal mathematical model, and the fuel feed system for this hybrid motor are presented with the parametric results of the calculation. It was concluded that this system is simple and reliable and well adapted for small rocket motors.