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• Jose Manuel Martin Acosta

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Pulsorreactor Un pulsorreactor es un tipo de reactor nacido en Ripoll, Barcelona, Espa�a creado por Ramon Casanova i Dan�s en 1917. En Alemania, fue el primer reactor fabricado en serie para fines b�licos de la historia. Concretamente, el modelo Argus I, fue dise�ado para propulsar la bomba voladora V1. El motor Argus I ten�a un empuje m�ximo de unos 400 kgf y su autonom�a era de unos 35 minutos de funcionamiento, equivalente a la vida �til del sistema de v�lvulas empleadas en la admisi�n. Despu�s, debido al desgaste por las tremendas presiones que el mismo manejaba, las l�minas de admisi�n de las v�lvulas terminaban por destruirse causando la paralizaci�n del reactor. Existen dos clases de pulsorreactores: el pulsorreactor de v�lvulas y el pulsorreactor sin v�lvula. El Argus I es un ejemplo claro de pulsorreactor del primer tipo.

�ndice 1 Reactores de v�lvulas 2 Reactores sin v�lvulas 3 Pulsorreactor "jam jar" 4 Ventajas y desventajas Reactores de v�lvulas Su estructura consta de tres partes fundamentales: sistema de v�lvulas c�mara de combusti�n tubo de salida de gases, Esquema de funcionamiento de un pulsorreactor. Su funcionamiento depende de un flujo de aire que entra a trav�s de las v�lvulas situadas en la parte frontal del reactor donde se mezcla con el combustible que sale de un conjunto de inyectores situados en el sistema de v�lvulas. Una buj�a hace explotar la mezcla, haciendo que la fuerza de la explosi�n acelere los gases en ambas direcciones lo cual provoca que las v�lvulas de admisi�n de aire se cierren haciendo que el gas se vea forzosamente obligado a salir por el tubo de salida de gases, produciendo el empuje, y luego crea un vac�o haciendo que las v�lvulas de admisi�n vuelvan a abrirse para posteriormente repetir la operaci�n. Una vez iniciada la ignici�n parte de la energ�a de la explosi�n se transforma en calor que calienta el cuerpo del reactor, lo cual facilita despu�s la tarea de la ignici�n puls�til haciendo innecesario despu�s tener que utilizar la buj�a como fuente de ignici�n, lo cual hace que el reactor tenga un funcionamiento autosostenido sin la intervenci�n de ning�n mecanismo de ignici�n externa tras el encendido. El mayor inconveniente de este sistema es principalmente la vida �til de las v�lvulas de admisi�n, ya que al ser simples tiras de acero flexible aguantan durante poco tiempo las tensiones y las temperaturas a las que el reactor las somete, haciendo que en muy pocos minutos empiecen a sufrir fatiga estructural, y empiecen a desintegrarse o a fundirse, haciendo de este sistema algo muy delicado y de vida ef�mera, aunque muy barato de construir en comparaci�n a otros tipos de reactor. Reactores sin v�lvulas Esquema de funcionamiento de un pulsorreactor sin v�lvulas(en ingl�s). Estos pulsorreactores son el m�ximo exponente de la evoluci�n del pulsoreactor. Los

primeros modelos empezaron a aparecer pasada la Segunda Guerra Mundial. Las naciones aliadas empezaron a investigar el potencial de estos reactores para diversos fines, y empezaron a desarrollar pulsorreactores sin v�lvulas para poder alargar su vida �til y as� poder aprovechar las posibilidades que pod�an ofrecerles, aunque la llegada del turborreactor ahog� a esta tecnolog�a por completo. Existen multitud de modelos, pero el m�s eficiente y el m�s conocido es el denominado Lockwood Hiller que aunaba en su dise�o la sencillez y una magn�fica relaci�n peso/empuje, tambi�n siendo estos reactores de gran fiabilidad al no poseer ninguna pieza m�vil. Adem�s son reactores comparativamente hablando m�s seguros que sus predecesores con v�lvulas. Es poco probable que sufran da�os por ingestion de part�culas s�lidas o fluidos. El funcionamiento de estos reactores a grandes rasgos es similar, s�lo que al no poseer sensibles juegos de v�lvulas, estas han sido sustituidas por un m�todo de retorno de gases calientes. La explicaci�n es la siguiente: El pulsorreactor Lockwood Hiller es en realidad una tuber�a doblada con forma de U en la parte central de uno de los dos lados hay un abultamiento visible que es donde se encuentra la c�mara de combusti�n, donde se alojan el inyector de combustible y la buj�a de encendido. El proceso de encendido empieza cuando desde la tobera del lado de la U donde est� situada la c�mara de combusti�n se inyecta una corriente de aire que ha de iniciar el correcto ciclo de combusti�n. Acto seguido se inicia la inyecci�n del combustible y se procede a quemarlo mediante la buj�a de encendido. En ese momento se produce una explosi�n que hace que el aire dentro del reactor empiece a expandirse r�pidamente por toda la U produciendo as� el empuje del reactor, pero el recorrido del aire en las dos direcciones es desigual en distancias lo que provoca que en el momento en el cual la explosi�n da lugar al vac�o parte de los gases calientes que han tenido que atravesar el camino m�s largo por el arco de la U retornen a la c�mara de combusti�n mientras el lado de la c�mara de combusti�n absorbe aire fresco del exterior, obteniendo as� el retorno de una parte del gas caliente de la explosi�n inicial, lo cual provoca la siguiente explosi�n en la c�mara de combusti�n, y finalmente de esta manera la combusti�n se convierte en autosostenida sin falta alguna de v�lvulas, ni de continuos chispazos de la buj�a. Pulsorreactor "jam jar" Esquema de funcionamiento de un Jam jar jet. (A) fase de succi�n y (b) fase de alta presi�n, que produce el empuje. Muchos pulsorreactores utilizan distintos tubos para la admisi�n y el escape, mientras que este sencillo dise�o combina la misma apertura para la admisi�n y escape. Esto es posible debido a la resonancia producida por los pulsorreactores, que permite que en la fase de alta presi�n producida por la combusti�n, el mismo tubo act�e como tubo de escape, mientras que en el vac�o producido despu�s de la explosi�n, este act�e como una entrada de admisi�n. Este dise�o de pulsorreactor sin v�lvulas es menos eficiente en esta forma primitiva debido a que falta un tubo de resonancia y de ah� una falta de compresi�n y succi�n mediante las ondas ac�sticas que emite cualquier pulsorreactor. Sin embargo, funciona bastante bien con un instrumento tan simple como es un tarro de mermelada vac�o con un agujero en la tapa y combustible en el interior, de ah� el nombre ( jam jar en ingl�s) Ventajas y desventajas Los pulsorreactores de hoy no tienen casi ninguna funci�n destacable en el mundo aeron�utico y han quedado relegados al puesto de hobby dom�stico, al producirse manualmente para aplicaciones de aeromodelismo o como curiosidad cient�fica. Los pulsorreactores poseen caracter�sticas que les hacen merecedores de cierto

respeto frente a otros tipos de reactor: su construcci�n es muy sencilla, no requieren de grandes equipos ni tampoco de materiales inusuales para su construcci�n, muchos modelos sin v�lvulas pueden desarrollar grandes potencias sin ser excesivamente caros de realizar, adem�s de que un pulsoreactor puede quemar casi cualquier tipo de combustible (petroderivados, gases, alcoholes etc etc..). Tambi�n son reactores de gran sencillez de reparaci�n y se pueden producir en tiempos muy peque�os. Sin embargo tambi�n presentan graves inconvenientes: Elevados consumos - incapacidad para alcanzar cotas supers�nicas. Gran tama�o - imposibilidad de implementarles postquemadores. Escaso margen de aceleraci�n debido a su funcionamiento por resonancia, dado que si se intenta variar su funcionamiento entre el escaso margen de frecuencias de explosi�n que el reactor tiene, puede que este se pare s�bitamente o que se vuelva m�s ineficiente y deje de dar impulso correctamente.