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FP7

µFCU — Resultado resumido

Project ID: 284100
Financiado con arreglo a: FP7-SPACE
País: Alemania

Objetos más pequeños para alcanzar el espacio exterior con menos costes

La miniaturización sigue siendo un tema de relevancia para la tecnología espacial dada la importancia perenne que posee la reducción de peso. Una nueva unidad de control del flujo miniaturizada para gases nobles como el xenón es capaz de generar propulsión eléctrica para misiones de menor tamaño.
Objetos más pequeños para alcanzar el espacio exterior con menos costes
Los sistemas de propulsión eléctrica podrían desempeñar una función cada vez más destacada en la exploración de planetas y en los satélites comerciales y militares situados en la órbita baja de la Tierra. Estos sistemas precisan una cantidad considerablemente menor de propergol para impulsar el mismo vector dado que el combustible se expulsa a velocidades hasta veinte veces superiores que en los propulsores químicos.

Los motores eléctricos, a diferencia de los propulsores químicos capaces de expulsar enormes cantidades de propergol, se sirven de flujos muy limitados y por tanto impulsan la aeronave con suavidad. El flujo controlado de propergol a baja presión desde el tanque a alta presión en el que se almacena se logra mediante una combinación de dispositivos de control del flujo de presión. El proyecto financiado por el 7PM «Miniaturised flow control unit» (µFCU) propuso una unidad de control de flujo adecuada para sistemas de micropropulsión eléctrica.

Los socios del proyecto µFCU aportaron componentes desarrollados en Europa para aplicaciones terrestres en las industrias médica y química. Las ventajas que aporta el empleo de tecnologías ya existentes supusieron una reducción considerable de costes y tiempo de diseño de la unidad de control de flujo miniaturizada. Estos componentes mostraron el mismo rendimiento que sus competidores estadounidenses e incluso superior en ciertos casos.

Los gases nobles y en concreto el xenón son los propergoles ideales para los sistemas de propulsión eléctrica debido a que no son corrosivos. El sistema de µFCU se diseñó para adaptarse a los sistemas de propulsión eléctrica existentes sin necesidad de introducir cambios en el planteamiento operativo general.

La masa total del sistema de µFCU es inferior a sesenta gramos, todo un logro si se compara con los cuatrocientos gramos de las tecnologías existentes. El sistema de µFCU soporta una gama amplia de temperaturas (de -40 grados centígrados a +110 grados centígrados) y tolera la sobrepresión del flujo de entrada hasta cuatro veces la presión nominal de 2,2 bar.

El diseño del sistema de µFCU se basó en los requisitos del cliente que ha prestado apoyo al proyecto al definir las misiones espaciales de referencia. Por otro lado, el consorcio compuesto por socios de distintos países europeos contribuyó a que la industria espacial europea alcanzase una posición de liderazgo en el ámbito de los sistemas de control de gases fluidos en aplicaciones espaciales.

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Palabras clave

Tecnología especial, unidad de control del flujo, gas noble, xenón, propulsión eléctrica, órbita baja terrestre, satélite, propergol, válvula
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