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Innovación italiana en EE.UU: La Universidad Aeronáutica Embry Riddle adquiere una ventaja italiana

A veces es necesaria la cooperación de personas que se encuentran al otro lado del océano para que ocurran grandes cosas. Este año, mientras Estados Unidos veía con tristeza cómo se cancelaba su programa de transbordadores, los estudiantes de último curso de la Embry Riddle Aeronautical University (ERAU) de Daytona Beach (Florida, Estados Unidos) pidieron ayuda a sus amigos e ingenieros de Meccanotecnica Riesi S.r.l de Sicilia (Italia) para que la exploración espacial siguiera siendo relevante.

Embry Riddle se esfuerza por preparar a sus estudiantes para sus carreras en el sector aeroespacial, al tiempo que presta sus instalaciones de investigación al crecimiento de la propia industria aeroespacial. Para cumplir ambos objetivos, la ERAU puso en marcha un proyecto para desarrollar capacidades y tecnologías autóctonas de órbita terrestre baja que, en última instancia, proporcionarían un servicio de experimentación espacial a sus estudiantes, a otras universidades locales y a la industria espacial.

Un componente adicional de este proyecto -conocido por los estudiantes de la ERAU y las empresas participantes como Proyecto Aquila- consiste en desarrollar un sistema que emplee tecnologías de cohetes líquidos criogénicos: un sistema innovador que utiliza combustibles líquidos para cohetes con el fin de aumentar la reutilización de los vehículos. El Proyecto Aquila se asignó a estudiantes de la clase de Diseño Senior, así como del club Experimental Rocket Propulsion Labs (ERPL). La clase de Diseño Senior de ERAU, impartida por el Dr. Eric Perrell, comenzó su tarea plurianual en 2009 y sigue en curso.

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La fase inicial del proyecto, el Proyecto Artemis, consistió en el desarrollo de investigación tecnológica y la construcción del motor Escape Velocity One (EV-1). Este motor tiene una capacidad de empuje de unas 500 libras y utiliza óxido nitroso líquido y metano como oxidante y combustible respectivamente. La segunda iteración del proyecto, dirigida por el Equipo de Desarrollo de Propulsión Líquida Aquila, se basó en los conocimientos desarrollados por el equipo del EV-1 para diseñar un motor más nuevo en tándem con el motor más antiguo. El objetivo revisado pasó a ser continuar con las pruebas y el perfeccionamiento del motor EV-1 mientras el motor más nuevo ampliaba los límites de la escala y el diseño.

El segundo motor, llamado Escape Velocity Two (EV-2), se diseñó para un empuje de 1500 libras, funciona con metano y oxígeno criogénicos y fue posible gracias a una asociación con Meccanotecnica. Según el diseño del Proyecto Aquila, los fabricantes sicilianos produjeron el revestimiento de la cámara y el colector de metano, y también proporcionaron a los estudiantes materiales y servicios. El colector de metano se encarga de distribuir el combustible en la cámara de combustión y de permitir el paso del oxígeno.

La cámara de combustión, también conocida como revestimiento de la cámara, se encarga de ser ligera y resistente al calor. El diseño actual prevé canales de refrigeración regenerativos que van de arriba a abajo para ayudar a mantener la camisa de la cámara más fría que 700K. En última instancia, tanto la camisa de la cámara como el colector de metano requirieron la pericia de un fabricante experimentado para producir las estrechas tolerancias que exige la interfaz entre dos piezas, consideradas el "corazón" del motor.

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Hasta la fecha, el Proyecto Aquila ha completado todos sus diseños de fabricación; el montaje está actualmente en pausa durante el verano debido a limitaciones de financiación y tiempo de laboratorio. El desarrollo de sistemas criogénicos de propulsión líquida suele requerir entre 5 y 10 años de investigación y desarrollo, y generalmente comienza con pequeños motores de prueba de 50 libras de fuerza. Sin embargo, los estudiantes de la ERAU empezaron con motores de 500 libras de fuerza y los han ampliado a 1500 libras en sólo 2 años. El equipo cree que una modificación del motor EV-2 permitiría convertirlo rápidamente en una versión de vuelo; sin embargo, esto requerirá al menos 2 años más de trabajo. Los estudiantes del Proyecto Aquila y los trabajadores de Meccanotecnica comparten su entusiasmo por conseguir pronto la tecnología necesaria para alcanzar la órbita terrestre baja. Y a la espera de ver sus piezas girando alrededor del hogar, el personal de MR recibe el agradecimiento del equipo de Aquila.

"Las piezas fabricadas por Meccanotecnica superaron todas las expectativas. Su capacidad para responder rápidamente y mantener al equipo al día con la fabricación fue muy útil para nuestra planificación estratégica. Cuando se compara con otros trabajos realizados para nosotros, tanto en EE.UU. como en China, está claro que la fabricación italiana está por encima del resto. Estoy deseando trabajar con Meccanotecnica en el futuro" -Oreste Giusti (Parte de los equipos de desarrollo de la propulsión líquida y de integración de la etapa superior) "Las piezas mecanizadas son una obra de arte: no hay incoherencias en el diseño. Recibimos una pieza de otra empresa que parecía hecha por un niño.

Esta pieza de Meccanotecnica realmente muestra calidad en la suavidad y es difícil imaginar que la pieza fue mecanizada." -Miguel Rivera (Parte de los Equipos de Desarrollo de Propulsión Líquida e Integración de la Etapa Superior) "El equipo Aquila trabajó muy duro para diseñar el revestimiento de la cámara y la cúpula de metano, así que fue genial ver que las piezas se fabricaron de forma brillante. Meccanotecnica fue muy generosa y cooperativa y ayudó mucho al proyecto con su participación."

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Gauri Patel (Parte del equipo de desarrollo de la propulsión líquida) "Las piezas enviadas eran de la máxima calidad, y sin duda contribuirán al éxito del proyecto Aquila. Las piezas estaban mecanizadas con la máxima calidad y encajaban perfectamente con otras piezas creadas en la empresa, como el cuerpo del encendedor de antorcha de chispa. Después de haber visto las piezas yo mismo, no pude ver ninguna imperfección ni defecto, ni siquiera en las secciones más pequeñas de las piezas.

Meccanotecnica hizo un gran trabajo con esas piezas, y estaría encantado de hacerles pedidos en el futuro, incluso más allá de los límites del Proyecto Aquila" -Jason Jayanty (Parte del equipo de desarrollo de propulsión líquida) "El producto final superó todas nuestras expectativas: la calidad del trabajo y la atención al detalle no podrían haber sido mejores." -Dr. Eric Perrell (Profesor de la clase superior de diseño a cargo del Proyecto Aquila)