MISIONES ESPACIALES México 2017

Mission Concept Review (MCR)

IPN CANUCK

Organigrama

asesorHéctor Díaz García

Luis Fuentes Calzada

Marcelino Mendoza José

Martin

Flores Enciso Benjamín Daniel

Moisés Ramírez Alcántara

Misión

● El certamen de MISIONES ESPACIALES México 2017 simula el diseño y lanzamiento de un cohete, el cual tendrá como propósito el transporte de una carga útil.

● Este concepto de misión se basará en dos partes fundamentales a lo largo del proyecto, el cohete, y un sistema de recuperación del mismo.

● Una vez eyectado el cohete de la base terrena, este tendrá que elevarse 60 metros, para posteriormente ser recuperado y reutilizado en otros 2 lanzamientos.

● Teniendo como principales retos el implemento de uso de tecnología espacial por medio del diseño y construcción de un cohete propulsado por agua; para posteriormente ser capaces de atender las necesidades del sector industrial, ambiental y académico, aplicando como metodología el programa de ingeniería en sistemas desarrollado por la NASA.

Concepto de Misión

1.- Colocación en la base de lanzamiento.

2.-Lanzamiento usando agua

como combustible.

3.- Alcanzar 60 metros de

altura y aplicar el

sistema de recuperación.

Repetir el proceso en otros dos lanzamientos.

Objetivos de la misión

● Desarrollar una plataforma para futuros proyectos de laboratorio, teniendo como base la ingeniería de sistemas.

● Desarrollar conocimientos tecnológicos en el sector aeroespacial.

● Desarrollar experiencia en la gestión de los sistemas espaciales.

● Aplicar el uso de materiales reciclados.● Llevar a cabo el lanzamiento de un cohete de manera segura

y exitosa.● Diseño de un sistema de descenso óptimo. ● Implementar un sistema de recuperación.

Requerimientos de la misión

Requerimientos ingenieriles

Variable Medida mínima Medida requerida Medida Máxima

Altura de vuelo [m] 20 60 +/- 5 100

Presión del tanque [psi] Libre Libre 110

Costo [MXN] Libre Libre 4000 *

Volumen total del tanque Libre Libre Libre

Cohete

Masa total del cohete [g] Libre Libre Libre

Volumen total del cohete Libre Libre Libre

Carga Útil

Masa de carga útil [g] 400 400 400

Volumen para carga útilAEM (Forma cilíndrica)

Altura: 15cmDiámetro: 8cm

Altura: 15cmDiámetro: 8cm

Altura: 15cmDiámetro: 8cm

Masa de carga útil extra** Libre Libre Libre

Consideraciones técnicas

Elementos básicos diseño

● Tanque y tobera ● Nariz

● Bahía para carga útil ● Sistema de estabilización

● Sistema de recuperación ● Fuselaje

Propelente

● Se utilizará agua y aire comprimido como único propelente. Justificando las proporciones utilizadas para la propulsión del cohete.

● Queda estrictamente prohibido utilizar materiales combustibles, explosivos o cualquier material que genere reacciones exotérmicas, ya sea sólidos, líquidos o gaseosos, en cualquier etapa de la propulsión.

Consideraciones técnicas

Alternativas de solución

● Componentes (fabricación de los componentes cuando sea posible, de lo contrario deben ser comprados.)

● Diseño (teórico, experimental y por dinámica de fluidos computacional para obtener datos confiables.)

● Manufactura (asistida por computadora cuando la pieza a fabricar sea compleja o manual en el caso contrario.)

● Componentes de estabilización (selección del tipo de estabilizadores: un conjunto, dos conjuntos, forma de los estabilizadores, perfil aerodinámico de los estabilizadores.)

● Manejo de propulsión (consideración de diferentes tipos de tobera.)● Sistema de recuperación (paracaídas por resistencia aerodinámica o de

tipo planeador.)● Sistema de alojamiento de la carga.● Sistema de carga y descarga.● Verificación del diseño (pruebas de vuelo, pruebas de túnel de viento.)

Plan de trabajo

Plan de trabajo

Concepto de la Misión (Mission Concept Review MCR) Fecha de inicio Fecha de termino Duración (días)Descripción y objetivos de la misión 20/06/2017 22/06/2017 3Lista previa de requerimientos de la misión 23/06/2017 25/06/2017 3Análisis previo de las alternativas de solución 26/06/2017 29/06/2017 4Plan de trabajo para el proceso de diseño 30/06/2017 06/07/2017 7Entrega de MCR 07/07/2017 07/07/2017 1

Plan de trabajo

Revisión del Diseño Preliminar (Preliminar Design Review PDR) Fecha de inicio Fecha de termino Duración (dias)Realizacion de calculos para determinar las características estructurales del cohete 08/07/2017 15/07/2017 8Cálculos de estabilidad 10/07/2017 12/07/2017 3Cálculos de propulsión 12/07/2017 15/07/2017 4Selección del sistema de estabilización 16/07/2017 21/07/2017 6Conceptualización del sistema de recuperación 20/07/2017 21/07/2017 2Selección del sistema de descenso controlado 22/07/2017 24/07/2017 3Estudio preliminar para el volumen del propelente 25/07/2017 27/07/2017 3Diseño preliminar del CAD del cohete 28/07/2017 30/07/2017 3Selección de componentes y materiales a utilizar 31/07/2017 03/08/2017 4Desarrollo de una base de lanzamiento 25/07/2017 29/07/2017 5Costos 16/07/2017 04/08/2017 20Entrega de PDR 04/08/2017 04/08/2017 1

Plan de trabajo

Revisión del Diseño Preliminar (Preliminar Design Review PDR)

Plan de trabajo

La Revisión Crítica del Diseño (Critical Design Review CDR) Fecha de inicio Fecha de termino DuraciónBases para modelo teórico para proceso de diseño. 05/08/2017 09/08/2017 5Cálculo explícito para cumplir con los requerimientos de la misión 09/08/2017 12/08/2017 4Diseño basado en el modelo y cálculos realizados 13/08/2017 19/08/2017 7Proporción del propelente 12/08/2017 22/08/2017 11Planos del diseño 20/08/2017 23/08/2017 4Rediseño (en caso de ser necesario) 13/08/2017 23/08/2017 11Costos 07/08/2017 25/08/2017 19Entrega de CDR 25/08/2017 25/08/2017 1

Plan de trabajo

Revisión de la Preparación de Operacion (Operational Readiness Review ORR) Fecha de inicio Fecha de termino Duración (dias)Construcción y/o compra de las piezas del cohete y la base de lanzamiento 01/09/2017 10/09/2017 9Ensamblaje de las piezas del cohete y base de lanzamiento 10/09/2017 16/09/2017 6Pruebas de vuelo 16/09/2017 27/09/2017 11Pruebas del sistema de lanzamiento 16/09/2017 27/09/2017 11Pruebas del sistema de recuperación 16/09/2017 27/09/2017 11Costos 01/09/2017 27/09/2017 26Entrega de ORR 29/09/2017 29/08/2017 1