Aerodin Mica De Un Cohete

1. Aerodinámica de un cohete
Aerodinámica, rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que se mueven en dichos fluidos. Algunos ejemplos del ámbito de la aerodinámica son el movimiento de un avión a través del aire, las fuerzas que el viento ejerce sobre una estructura o el funcionamiento de un molinode viento.
Ilustración 1 . Resistencia aerodinámica. Microsoft Encarta 1999.

Es por eso que la forma del cohete es importante en su confección, la nariz del cohete es primordial así como la forma del fuselaje. Según estos ejemplos de la Enciclopedia Encarta el modelo de cohete de juguete mostrado por el software Water Fun Rocket sería ideal ya que tendría una forma ojival hacia la proa delcohete y más alargado hacia el extremo de popa, en cierta forma tendría gran similitud al plano aerodinámico, figura intermedia, mostrado en la ilustración 8.
Ilustración 2 . Programa Water Rocket Fun


La botella de refresco tiende a esta forma, pero se hace necesario colocarle en el extremo una nariz que imite al plano aerodinámico.
A continuación observamos una tabla con los distintos tipos denarices más usuales en los cohetes.
Tabla 1 . Tipos de narices de cohetes (según su forma) y sus coeficientes de resistencias al aire. Según Parczewski, Juan (2003).Metodos de cálculo del Centro de Presión Cp.
Tipos de narices, según su forma
Coeficiente de resistencia
(sin unidades)
Cónicas
0,667
Ojivales
0,446
Parabólicas
0,5
Elípticas
0,333
 
Ilustración 3 . Tipos de narices de cohetes, según suforma.

Según el software Water Fun Rocket los factores que modifican el roce (Drag) o resistencia del cohete en el aire son:
1. Densidad de la atmósfera. (rho, 1290 kg/m3, varía con la altitud)
2. Sección transversal del cohete (Area; m2).
3. Velocidad del cohete. (V;m/s)
4. Coeficiente de roce. (Cd; sin unidades)
Como conclusión lo más indicado en la fabricación de los cohetes sería utilizar unanariz de tipo ojival y la parte de proa (la punta) del cohete debería tener mayor calibre que la parte de proa (parte inferior), ambas observaciones tienen la finalidad de disminuir la resistencia del cohete al aire.
 

Traducido y modificado por Carlos Ávalos, original de: http://exploration.grc.nasa.gov/education/rocket/rktfor.html
Cuando un cohete entra en movimiento debido a que el empuje(thrust) es mayor que su peso (weigth), se originan dos fuerzas aerodinámicas el roce (drag) y el levantamiento (lift). Estas fuerzas aerodinámicas son generadas por: las aletas (fin), la nariz o punta (nose) y el tubo del cuerpo del cohete. Tanto el roce como el levantamiento se aplican sobre el centro de presión del cohete. La fuerza de levantamiento (lift)  es una fuerza perpendicular a la direcciónde vuelo: en los aviones es opuesta al peso, sin embargo en los cohetes no ocurre así, es el empuje la fuerza opueta al peso. Por lo que esta fuerza de levantamiento en un cohete es utilizada para controlar la dirección y estabilidad del vuelo. Los puntos en amarillo corresponde al centro de presión y centro de gravedad.
Basic Fluid Dynamics Ecuaciones empuje es generado en un motor de cohetemoviendo gases calientes o fluidos.El movimiento de cualquier fluido puede ser descrita por la conservación de la masa, cantidad de movimiento y energía.
Aerodinámica compresibles efectos adicionales están presentes cuando un fluido se desplaza a velocidades cercanas o más rápido que la velocidad del sonido para el gas. Las ondas de choque o expansiones pueden estar presentes en el campo de flujo.Velocidad del sonido perturbaciones pequeñas en un gas se transmiten a la velocidad del sonido. La velocidad del sonido depende de la temperatura del gas. El número de Mach es la relación de la velocidad de un objeto a la velocidad del sonido.
Flujo isentrópico Los resultados de algunos de los problemas de fluido puede ser invertido y volvió a sus condiciones originales. Estos flujos se denominan...