El paracaídas es de forma hemisférica, se ha elegido dicha forma ya que el cálculo y desarrollo de las piezas constructivas son más sencillas que otras soluciones. Además la eficacia del mismo está demostrada.
Calculo del radio de la copa del paracaídas
Para calcular el radio de la semiesfera que forma el paracaídas se considerará la masa del CANSAT, entre 300 y 350 gramos, un tiempo de vuelo recomendado máximo de unos 120 segundos y velocidad de descenso de entre 6 y 12 m/s (recomendadas entre 8 y 11 m/s).
Para realizar el calculo se ha de considerar que durante el descenso en un momento se igualan la fuerza de resistencia del paracaídas (Fr) con el peso que le impulsa a moverse hacia el suelo (Fg = mg). Cuando esto ocurre el CANSAT deja de acelerarse y la velocidad de caída se mantiene constante.
Por tanto:
En donde:
r = densidad del aire (1,22 Kg/m3)
Cd = coeficiente de resistencia aerodinámico en paracaídas de forma hemisférica, su valor es 0,62.
A = superficie del paracaídas (en nuestro caso semiesfera),
V = velocidad de descenso
Igualando ambas expresiones:
Despejando el área del paracaídas:
Como:
Si igualamos:
Ahora despejamos R, el radio del paracaídas.
Para determinar la velocidad de caída y si la velocidad es constante (sin aceleración), suponiendo que el cohete alcance 1.000 m de altura y el tiempo deseado del descenso es de 120 segundos, la velocidad V será el resultado de dividir uno entre otro, es decir, 8,3 metros por segundo.
Si seguimos el proceso de cálculo y para una masa de 350 gramos nos resulta un valor para el radio del paracaídas de 144 milímetros. (Aquí se puede encontrar un calculador de estos valores)
Trazado de gores (piezas)
Mediante hoja de cálculo
Se puede realizar una hoja de cálculo para calcular la forma y dimensiones de los gores (secciones o gajos) de nuestro paracaídas, en función del radio elegido y el número de secciones (gores).
Para el cálculo de coordenadas se han utilizado las siguientes expresiones matemáticas para las posiciones X e Y del trazado de las secciones:
Posición x de los puntos del gore:
Posición y de los puntos del gore (hay dos una positiva y otra negativa simétricas):
Ejemplo con paracaídas de radio 15 cm y 6 gores. Hoja de cálculo. Coordenadas de Gore.
Hoja de cálculo. Representación de gore.
A través de web
Esta web indicándole datos, nos da un archivo gráfico para imprimir y recortar en papel los gores.
Sobre la longitud de las cuerdas del paracaídas.
Se determina generalmente por razones de estabilidad, despliegue y distancia adecuada entre la carga y la cúpula del paracaídas. Suele ser 1,15 veces el diámetro del paracaídas.
Spill Hole (agujero superior)
Un spill hole es una abertura central ubicada en la parte superior de un paracaídas, especialmente común en los paracaídas semiesféricos.
¿Para qué sirve un spill hole?:
Mejorar la estabilidad: Permite que parte del aire atrapado dentro del paracaídas escape por el centro, reduciendo las oscilaciones y bamboleos durante el descenso.
Reducir la presión interna: Evita que el paracaídas se infle excesivamente o de forma asimétrica, lo cual puede provocar inestabilidad.
Facilitar el inflado rápido y simétrico: El aire puede salir por el centro mientras entra por los lados, ayudando a que el paracaídas se despliegue de manera más eficiente.
¿Qué tamaño tiene?
Generalmente el diámetro del spill hole está entre el 10% y el 20% del diámetro del paracaídas.
Materiales
Tela del paracaídas: Nylon ripstop
Cuerdas: Trenzadas y flexibles, no monofilamento. Grosor: Entre 1 y 1,5 mm. Longitud 1,1 a 1,5 el diámetro del paracaídas
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