Diseño y construcción de un sistema para el lanzamiento controlado de cohetes de agua
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2023
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Resumen
Se desarrolló un sistema de control de lazo abierto para el lanzamiento a diferentes alturas de cohetes de agua para fines académicos y de divulgación científica. El sistema está compuesto de un módulo de control y uno de lanzamiento; el primero permite el control del llenado de agua y aire en el cohete mediante una secuencia de activación de válvulas solenoides conectadas a un microcontrolador ESP32, donde la señal de activación se da por medio de comunicación vía bluetooth entre un dispositivo móvil y el microcontrolador del sistema; el segundo es una estructura que soporta el mecanismo de liberación del cohete. Uno de los componentes principales de este módulo es un pistón neumático que acciona el lanzamiento del cohete por medio de un sistema de levas que realiza la compresión y descompresión de un sello plástico, lo que permite la sujeción y liberación del cohete de agua. Se determinó la altura del cohete de agua mediante la implementación de dos modelos, uno teórico y uno empírico. El primero bajo la utilización de fórmulas físicas derivadas del teorema del transporte de Reynolds; el segundo mediante las ecuaciones del trabajo del matemático J.E. Littlewood, las cuales modelan el recorrido del cohete a partir de la duración de su vuelo en caída libre. Esto a través de la filmación del movimiento del cohete desde su despegue hasta que volvió a su posición inicial. Mediante un proceso iterativo de diseño y la construcción e interacción de los dos módulos (de control y lanzamiento), fue posible desarrollar un prototipo funcional y eficaz que permite el lanzamiento de cohetes de agua.
Descripción
Tesis (licenciatura en ingeniería electromecánica industrial)--Universidad de Costa Rica. Sede del Pacífico Arnoldo Ferreto Segura. Facultad de Ingeniería, 2023
Palabras clave
COHETES (AERONAUTICA) - DISEÑO Y CONSTRUCCION, COHETES (AERONAUTICA) - LANZAMIENTO - DISEÑO, INGENIERÍA MECÁNICA, SISTEMAS DE CONTROL - DISEÑO - MODELOS MATEMÁTICOS, SISTEMAS ELECTRONICOS