Futuros ingenieros de la UNLP: De cohetes de agua a proyectos aerospaciales

Día ventoso en el Club Aeromodelista La Plata, en barrio Aeropuerto.  Un grupo de estudiantes y docentes de la Facultad de Ingeniería de la UNLP observa expectante los preparativos para el despegue de un cohete de agua. “Este no pasa el antidoping», se escucha a alguien decir y todos ríen mientras el artefacto, construido con una botella de gaseosa y agua burbujeante en su interior, es preparado para el lanzamiento. Segundos después, el cohete levanta vuelo a gran velocidad y cae a varios metros de distancia. Se oyen ovaciones. Las pruebas se repiten a lo largo del día. Muchas veces esta competencia despierta el interés de los estudiantes quienes terminan involucrándose en proyectos aeroespaciales de gran envergadura.

La actividad con cohetes de agua se enmarca en un proyecto integrador de las cátedras de Mecánica de Fluidos I y II, a cargo de la Dra. Ing. Ana Scarabino, para alumnos de Ingeniería Aeronáutica; y Mecánica de Fluidos, a cargo del Ing. Federico Bacchi, para estudiantes de Ingeniería Mecánica y Electromecánica.

El ingeniero Juan Ignacio Villar, docente de estas asignaturas, explicó que los alumnos tienen que “calcular, diseñar y construir cohetes de agua con el objetivo de alcanzar la máxima distancia horizontal posible y el mayor tiempo de vuelo. También pueden diseñar sus propias lanzaderas y los suministros de presión de aire para los cohetes. Requiere que integren conocimientos previos de la carrera, tanto para el cálculo de trayectorias como para la construcción”.

Según Villar, “hay alumnos que se apasionan con la actividad y surgen cosas muy interesantes”. De hecho, varios estudiantes que se han destacado desde la implementación de estos ensayos (hace alrededor de cinco años), hoy son egresados que trabajan en unidades de investigación de la Facultad como en el CTA, GEMA, GTA y LaCLyFA o en otros centros tecnológicos del país. Por mencionar a algunos, Sonia Botta y Juan Andrés Breme trabajan en Ingeniería realizando cálculos para el proyecto SAOCOM; mientras que Jorge Luis Paladini, se desempeña para la empresa VENG S.A. en Córdoba, vinculado a equipos de propulsión de los vehículos experimentales VEx que están en etapa de desarrollo.

Imaginación e ingenio

De la última competencia en el Club Aeromodelista La Plata participaron cerca de 120 alumnos, repartidos en grupos, y se probaron unos 30 cohetes de agua.

Para hacer los cohetes se utilizan botellas de gaseosas, porque ese tipo de envases está diseñado para soportar el líquido gaseoso con el cual se rellena para su venta. En el caso de los ensayos, se los carga con agua y se les agrega aire a presión. Esa agua comprimida por el aire es la que, al liberarse, genera el empuje necesario para vencer la gravedad y la resistencia aerodinámica, resultando así un problema de ingeniería en cuanto a la optimización entre la cantidad de aire a presión y el agua. “Demasiado aire dará gran energía y poco empuje. Y mucha agua será una gran cantidad de ‘combustible’, pero poca energía para transferir a través de la presión acumulada en el aire”, explicó Villar.

Respecto a la plataforma de lanzamiento, el ingeniero aeronáutico señaló que utilizan una realizada y donada por el alumno Leonardo Castelli, quien actualmente integra la Dirección General de Servicios y Operaciones Aéreas del Ministerio de Seguridad bonaerense, donde operan y dan servicio a los helicópteros de la Policía bonaerense. Además, continúa colaborando con la experiencia de los cohetes. “La optimizamos con los docentes auxiliares de la cátedra, los ingenieros Pablo Mantelli y Gastón Santoiani (anteriormente han colaborado los ingenieros Santiago Algozino y Mariano García Sainz) para hacer el mecanismo cada vez más robusto y automatizado”.

Villar añadió que “hemos visto plataformas donde pueden suministrar la presión y llevar el cohete presurizado de un lado al otro. Todo ingeniado por los alumnos. Esto es gratificante porque ellos calculan cómo va a funcionar aquello que imaginaron y luego lo ven en la práctica. Es doblemente rico como experiencia”.

Premio al esfuerzo

Para evaluar el desempeño de cada lanzamiento, los docentes de Ingeniería establecen tres mojones a lo largo del predio del Club, en los 50, 100 y 150 metros. Esos puntos son tomados como referencia y, con un odómetro, se mide la distancia horizontal mayor lograda desde el puesto de salida hasta el lugar donde cae el cohete.

“Como parte del trabajo, los alumnos tienen que presentar un informe donde no solo expliquen la manera en que diseñaron y construyeron el cohete, sino también predecir la distancia a la que calculan llegar. El grupo que lo logra con precisión obtiene un punto más sobre la nota final. Además, quienes hacen un cohete en dos etapas y consiguen una separación exitosa de sus partes obtienen un 10 promediable con la nota final de la materia. En tanto, aquellos que realizan el cohete que llegó más lejos y preciso, el que logro la separación más exitosa y un mejor desempeño que los cohetes que realizan los docentes auxiliares (Matías Herrera, Víctor García Rivas y Diego Papparazzo – en años anteriores Matías Valenzuela Pino y Ariel Gamarra) les ponemos un 10 en la materia. Es el premio al esfuerzo y a las horas invertidas en el trabajo”, detalló Villar.

En la última competencia el cohete que alcanzó la mayor distancia fue el realizado por la alumna Jimena Berrueta, mientras que el más preciso y complejo fue el desarrollado por  Byron Escobar junto con César Castillo Batres y Frida Alfaro, quienes no solo lograron una separación exitosa de un cohete multietapa sino que además fue el que mejor acuerdo tuvo entre la teoría y la práctica, resultando una diferencia de menos de 5 metros entre los cálculos previos y la experimentación.