grano

Un grano es el bloque monolítico de propulsante sólido cargado en un motor de cohete sólido. A diferencia de los motores de propulsante líquido que queman combustible y oxidante mezclados en una cámara de combustión, un motor de cohete sólido contiene toda su carga de propulsante como un solo grano preformado, que se enciende y quema desde el momento del arranque del motor hasta que se consume el propulsante. La geometría, composición y velocidad de combustión del grano se fijan en la fabricación; una vez encendido, el motor no puede ser acelerado, apagado o reiniciado.

Los granos se fabrican a partir de una mezcla de combustible (típicamente perclorato de amonio como oxidante, polvo de aluminio como combustible y un aglutinante polimérico como el polibutadieno hidroxil-terminado) fundida en una carcasa de metal o composite. La geometría interna del grano es crítica: una sección transversal en forma de estrella, tubo o finocyl crea un área de superficie inicial más grande y un empuje mayor que un cilindro simple, lo que permite a los diseñadores dar forma a la curva de empuje. A medida que el grano se quema, esta superficie retrocede hacia adentro en un proceso llamado regresión, que cambia la velocidad de combustión y la presión dentro del motor a medida que la geometría se reduce durante el vuelo.

En el mantenimiento de aviación, los granos se encuentran en unidades de potencia auxiliar, sistemas de energía de emergencia y cartuchos de asientos eyectables, en lugar de la propulsión principal. Los granos de las APU suelen quemarse en segundos o minutos, generando gas caliente para hacer girar una turbina. La integridad mecánica del grano es enormemente importante: grietas, huecos o inclusiones en el propulsante pueden causar picos de presión y fallas en el motor. El daño ambiental por humedad, calor o exposición a los rayos UV degrada las propiedades del aglutinante y cambia las características de combustión, lo que hace esencial un almacenamiento adecuado en condiciones de temperatura y humedad controladas.

El término grano deriva del grano de pólvora, una unidad de masa utilizada históricamente para municiones. Las cargas de propulsante sólido eran originalmente granulares, de ahí que el nombre se mantuviera a pesar de que los granos modernos son piezas monolíticas. Los técnicos nunca deben intentar inspeccionar, mecanizar o reparar un grano después de que se haya consolidado; cualquier violación de la superficie del propulsante o de la carcasa corre el riesgo de crear un peligro de detonación. La manipulación, el transporte y el montaje de los granos están estrictamente regulados bajo los protocolos de artefactos explosivos.