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Misión ICTE "Operativo Anthropos - Cohete Pantera X1 V-150" 
Cálculos de altura del vuelo
WinRoc 4.5

WinRoc es una suite de programas diseñada originalmente para ser utilizada con Windows 95, 98 y NT4; luego del fallecimiento de su autor en el año 2003, se lo ha continuado empleando con Windows 2000 y Windows XP sin que haya sido necesario modificar el código o recompilarlo.- A pesar de la relativa antiguedad de esta suite, su arquitectura de 32 bits no la hace apta para ser empleada en viejos equipos que corren bajo DOS o Windows 3.11.- 
WinRoc comenzó siendo un pequeño utilitario que cabía en un diskette... hasta llegar a distribuírse en un CD-ROM que -además de los programas- incluía más de 50 Mbytes de artículos de cohetería, fotografías y videos en vuelo.- Cientos de coheteros de varios continentes vienen utilizando WinRoc en sus proyectos, desde pequeños modelos con simples motorcitos 1/4 A que trepan 30 o 40 metros hasta proyectos de cohetería de nivel TRA-3, con alcances de decenas de miles de metros de altura.-

A diferencia de programas CAD como el excelente RockSim (que apunta a ser empleado en tiempo de diseño), WinRoc es una suite para uso "de campo", y puede emplearse para predecir o estimar con precisión y exactitud el vuelo de un cohete ya construído.- En consecuencia, permite conocer las consecuencias de agregar peso, cambiar motores, etc.- WinRoc hace uso extensivo de curvas aeronáuticas standard de densidad del aire, lo cual lo hace especialmente adecuado para calcular vuelos de gran altura.-

WinRoc y su código fuente pueden obtenerse aquí.

Simulación del vuelo ICTE "Pantera X1 V-150"

En la simulación del vuelo "Pantera X1 V-150" se emplearon básicamente los siguientes parámetros:

Peso del cohete sin el motor, 

Peso del motor (discriminando propelente y estructura / carcaza) 

Diámetro del cohete 

Comoya hemos expresado, todos los datos surgen de la información publicada por el ICTE, y los resultados son muy similares a los obtenidos en Rock Sim y mediante las Ecuaciones de Culp:

Según WinRoc, la altura alcanzada es de 2909,1 metros:

  Calculado mediante WinRoc Información publicada por ICTE

Altura Total alcanzada

2909,10 metros 20000 metros
Aceleración máxima 24,5 g Valor no informado
Velocidad Máxima 1092,6 Km/h Valor no informado
Tiempo óptimo para eyección 22,0 seg Valor no informado

Se empleo un peso del cohete igual a 34 kilogramos; ese valor surge de los datos suministrados por el ICTE, en cuanto a que el cohete completo pesaría 110 kilogramos y el motor aproximadamente unos 76 kilogramos (52 de propelente más 24 de tubo de metal, tapa y tobera).- Esto es posible confeccionando el fuselaje en tubo de aluminio de 1,5 mm de espesor de pared, la ojiva en PRFV, el paracaídas en tela ad hoc y las aletas en chapa de aluminio de 5mm.-

Simulaciones de comprobación:

Debido a su diseño especializado para pruebas y estimaciones de campo, la suite WinRoc es especialmente apta para efectuar simulaciones de tipo "what if".- Aprovechando estas facilidades, se simularon vuelos con diferentes parámetros "idealizados", es decir otorgandoles valores quizá óptimos pero imposibles de alcanzar en la realidad.- De todos modos, se hizo este ejercicio para descartar errores de interpretación.-

Por ejemplo, en una simulación en la que al cohete se le asignó un Cd de 0,1 (algo imposible de lograr en la práctica), la altura obtenida fue de algo más de 4700 metros.-
En una simulación en la que al cohete se le asignó un Cd de 0,1 y el diámetro del fuselaje se simuló en un centímetro (algo imposible en la realidad), la altura obtenida fue de algo más de 5300 metros.-
En general, variando el Cd entre 0,38 y 1,13, las alturas obtenidas variaron entre 3683 metros y 2453 metros.-

Al efectuar simulaciones variando el peso del cohete vacío entre 17 kilogramos (50% de lo real) y 51 Kgr (50% más de lo real), las alturas alcanzadas variaron entre algo más de 2997 metros y 2455 metros.- El peso óptimo para este diseño y con este motor debería ser de 20,4 kilogramos, con los cuales el cohete alcanzaría una altura máxima de 3003,7 metros.-

Finalmente, para descartar errores en cuanto a la concepción del propio motor, se varió ese elemento; en una simulación en la que al cohete se le asignó un Cd normal de 0,75 y el diámetro del fuselaje se situó en su valor real de 22.86 cm, pero se le "instalaron" -virtualmente- diferentes motores al cohete del ICTE.- En el primer caso, se simuló el uso de un motor comercial experimental Vulcan de clase NAR O4000, luego se empleó un motor de tamaño similar al del ICTE pero cargado con propelentes compuestos de alta eficiencia (HTPB/Al/PSAN), similares a los empleados en el motor Vulcan; en el primer caso (motor Vulcan standard de procedencia comercial), la altura obtenida fue de algo más de 6000 metros.- En el segundo caso (mismas medidas del motor ICTE, pero con propelentes compuestos similares a los empleados en el Vulcan), la altura obtenida fue de algo más de 8600 metros.-  
Estas comprobaciones vuelven a certificar la imposibilidad de alcanzar 20 Km con este diseño, aún independientemente del motor utilizado y mucho menos con un propelente de baja calidad como lo es el ZnS.-

Sobre Steve Roberson, Autor de WinRoc


Steve Roberson (1959-2003)

Stephen David Roberson vivió sus últimos años en Phoenix, Arizona.- Falleció de cáncer a los 44 años, en marzo de 2003.-
Nació en Burbank, California, y al momento de su desaparición trabajaba como diseñador para Motorola Computer Group, en Arizona. 
En razon de sus múltiples intereses y hobbies se lo podía encontrar frecuentemente entre computadras, telescopios astronómicos y -por supuesto- cohetes de alta potencia.- Fue un pionero en la fotografía y filmación desde cohetes de aficionado (comenzó en los '70 con sistemas de cine en 8mm y 35 mm).
Fue miembro de Tripoli Rocketry Association (TRA #1158, Steve poseía una certificación TRA Level 3 para vuelos de alta potencia) y de National Association of Rocketry (NAR #53741); él ha escrito múltiples artículos en las revistas de ambas sociedades, en la web y ha colaborado en varios libros, particularmente en las obras de Mark Canepa sobre cohetería de alta potencia.-

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Esta página se actualizó por última vez el 05/02/12.