Ingeniería de Cohetes de Bajo Costo para Estudios de Calidad del Aire

• Jiménez Carrillo, Jair A. ^[1] ; Mendoza, Luis Enrique ^[1] ; Jaimes Cerveleón, Leonor ^[1]
  1. [1] Universidad de Pamplona
• Localización: Revista Ambiental Agua, Aire y Suelo (RAAAS), ISSN-e 1900-9178, Vol. 16, Nº. 2, 2025 (Ejemplar dedicado a: July - December), págs. 46-55
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Low Cost Rocket Engineering For Air Quality Studies
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    Los cohetes que alcanzan alturas de 7 a 10 kilómetros hoy en día están tomando gran relevancia debido a sus múltiples aplicaciones basadas en el registro y procesamiento de datos. Una de las aplicaciones más importante y con mayor relevancia actualmente relacionada con el cambio climático, es el registro de variables atmosféricas en alturas de 7 a 10 kilómetros. Registrar datos atmosféricos a estas alturas es importante porque permite realizar estudios en campos como la biometeorología y la fotobiología, y analizar la concentración de sustancias contaminantes como plaguicidas e insecticidas para evaluar su impacto en el ambiente y la vida de la población. Este trabajo presenta los resultados obtenidos en el diseño del cohete para alturas de 7 a 10 kilómetros y así mismo el registro de variables climáticas (calidad del aire, contaminantes y flujo de aire). Este trabajo presenta los resultados obtenidos en el diseño del cohete para alturas de 7 a 10 kilómetros y así mismo el registro de variables climáticas (calidad del aire, contaminantes y flujo de aire). Se usó el software SpaceCAD, para el diseño y simulación del cohete, y el modelo para el diseño y simulación del cohete, y el modelo GDL-propep, para modelar el empuje del motor con datos de la composición química del propelente (KNO3/Sacarosa 65/35). También se tuvo en cuenta variables como uniones roscadas, base de la combustión, una tobera adecuada. Es importante mencionar que los resultados mostraron un empuje máximo de 10.281.49 N, un espesor mínimo de 2.6 mm para la cámara de combustión. En conclusión, el diseño propuesto cumple con los requerimientos necesarios para lograr la altura de entre 7 a 10 kilómetros y así mismo, medir variables atmosféricas basadas en los sensores seleccionados.

  • English

    Rockets reaching altitudes of 7 to 10 kilometers are gaining significant relevance today due to their multiple applications based on data recording and processing. One of the most important and relevant applications currently related to climate change is the recording of atmospheric variables at altitudes of 7 to 10 kilometers. Recording atmospheric data at these altitudes is important because it allows for studies in fields such as biometeorology and photobiology, and for analyzing the concentration of pollutants such as pesticides and insecticides to assess their impact on the environment and the population's lives. This work presents the results obtained in the rocket design for altitudes of 7 to 10 kilometers and also the recording of climatic variables (air quality, pollutants, and airflow). SpaceCAD software was used for the design and simulation of the rocket, and the GDL-propep model was used to model the engine thrust with data on the chemical composition of the propellant (KNO3/Sucrose 65/35). Variables such as threaded connections, combustion base, and a suitable nozzle were also taken into account. It is important to mention that the results showed a maximum thrust of 10,281.49 N and a minimum combustion chamber thickness of 2.6 mm. In conclusion, the proposed design meets the requirements necessary to achieve altitudes of between 7 and 10 kilometers and also measures atmospheric variables based on the selected sensors.