Aplicación De Modelo Cero Dimensional Para El Cálculo De Performances Del Propulsor De Plasma Pulsante Ablativo De Teflón P4s

Abstract

El P4S es un propulsor de plasma pulsante ablativo de Teflón que actualmente se
encuentra en desarrollo en el Centro de Investigaciones Aplicadas perteneciente al Instituto
Universitario Aeronáutico. Como parte de este proyecto, se elaboró un modelo Cero
Dimensional para el cálculo de performances de este tipo de propulsores, a través del cálculo
de la masa ablacionada y del impulso específico. Este modelo es una herramienta de
prediseño bastante simple que presenta la gran ventaja de introducir muchos parámetros
físicos y geométricos. El mismo se basa en el cálculo de la masa ablacionada mediante la
ecuación de la energía expresada en función de dicha masa, de parámetros geométricos y
eléctricos del motor, y de las eficiencias de cada uno de los procesos que se llevan a cabo en
el interior del propulsor. Dicha ecuación comprende a las energías involucradas en la
creación y transporte del pulso de corriente, en la formación del arco, en la pérdida de calor
por efecto Joule y en la aceleración del plasma. Por otro lado, para obtener una única
solución para la masa ablacionada fue necesario introducir un nuevo parámetro, el espesor
de arco ideal, lo que permitió simplificar de manera notable al modelo y aún así obtener muy
buenos resultados.
Como el modelo ya ha sido validado por datos experimentales obtenidos de la bibliografía
especializada, lo que se presenta en este trabajo es su aplicación para el estudio del P4S.