Desarrollo de carcasas de material compuesto para cohetes de combustible sólido

Abstract

El proyecto comienza con un proceso de selección de los materiales compuestos a emplear, utilizando como principal parámetro de calificación la resistencia a la delaminación de materiales obtenidos con distintos tipos de matrices termorrígidas. Entre los sistemas evaluados se incluyen materiales modificados con cargas nanométricas en diferentes cantidades. Una vez preseleccionados los sistemas a estudiar, se diseñó una geometría cilíndrica adecuada para la fabricación de cupones de dimensiones similares a las del componente final, pero de menor espesor (lo que permitió evaluar el comportamiento mecánico con un menor gasto de materiales). Se optimizaron las variables de procesamiento y se fabricaron cilindros empleando la técnica de filament-winding. Luego se realizaron ensayos de prueba hidráulica hasta conseguir el colapso de los tubulares, evaluando los mecanismos de falla y la presión máxima alcanzada. Posteriormente se realizó el modelado numérico del desempeño mecánico de los componentes fabricados, como forma de validar el proceso de diseño y poder dimensionar el componente definitivo, que debía satisfacer las condiciones de uso determinadas por CITEDEF. Una vez validado el proceso de diseño se obtuvo mediante modelado por elementos finitos la secuencia de laminado y el espesor requerido para el prototipo final de la carcasa de motor, para finalmente fabricar el prototipo definitivo que da cumplimiento al objetivo principal del proyecto PIDDEF.