Esta es una patente reciente donde se describe una metodología para lograr modificar las curvas de empuje de propulsantes sólidos (PS) sin modificar su geometría. En esta metodología se procede a la carga del propulsante en el motor, aprovechando todo el volumen disponible, sin dejar espacios libres, hasta obtener un cilindro sólido, dentro del cual se introduce una o varias membranas de material de alta conductividad térmica. Al iniciar la combustión en la cara libre del PS, como un cigarro, las membranas transmiten selectivamente el frente de llama al interior del grano, cumpliendo la función hasta ahora sólo posible a través de moldear o extrudar el propulsante con una forma adecuada. La metodología tradicional deja espacios vacíos dentro del motor, con lo que la densidad de carga disminuye. Una alternativa anterior usaba cables metálicos embebidos en el grano, pero esta patente describe el empleo de membranas poliméricas, recubiertas con algún metal introducidas en la masa del PS con la forma que me interese darle para obtener la curva de empuje adecuada a mis necesidades.
I. Field of the Invention
The present invention relates generally to a solid propellant grain.
II. Description of Related Art
Solid rocket propellants are used in many different rocket motors, especially for military applications. The solid propellant is ignited and creates a combustion zone on the propellant grain surface. The generated combustion gases create thrust via gas mass flow through the rocket nozzle, which provides propulsion for the solid rocket motor. Thrust over time (“thrust profile”) is typically controlled by selection of desirable solid propellant burn rates and the geometry of the solid propellant grain. High thrust levels or complex thrust profiles usually require unique grain configurations such that the burning surface area coupled with propellant regression can achieve the desired gas mass flow. Achieving such grain surface areas requires internal passageways through the solid propellant, resulting in more free volume and less solid propellant within the confines of the combustion chamber. Such solid propellant grains result in low loading densities and reduced ranges.
One alternative is the end-burning solid propellant grain, where the propellant can fill virtually the entire combustion chamber. This has the highest loading density of any solid propellant grain, but also has the lowest initial surface area since just the flat end is exposed toward the rocket nozzle. Typical end-burning solid rocket motors result in long burn times but very low mass flow rate. Many rocket motors require much higher thrust levels to meet mission requirements.
Fuente: https://www.google.com/patents/US20170096968
