Iniciadores: Tren pirotécnico

Introducción

Para el encendido de los motores cohetes se utilizan los iniciadores, los cuales pueden ser simplemente un alambre resistivo para los motores pequeños de pólvora negra o elementos mas sofisticados a medida que crece el tamaño del motor y la dificultad para su encendido.
Por ejemplo para motores que utilizan unos 400 g. de combustible preparado por fusión de mezclas de algún azúcar con nitrato de potasio (llamado también "Candy") es típico el uso de un iniciador preparado con un inflamador dispuesto con pólvora negra en un saquito. Este tipo de iniciador ya no es el mas adecuado para motores grandes como uno que lleve 10 kg de propulsante de Candy, o propulsantes del tipo compuesto a base de perclorato de amonio/aglutinante sintético. Estos tipos de motor se encienden bien a través de un "Tren Pirotécnico". De acuerdo a los requerimientos de cada motor cohete en particular podrán variar las etapas y compuestos empleados en el Tren Pirotécnico.
En este artículo se presenta un ensayo realizado para evaluar un tren pirotécnico mediante un ensayo en banco de prueba como el BEMM . Fue realizado en horario nocturno para poder observar mejor las distintas etapas del tren iniciador para encender un grano de "Candy".


Tren pirotécnico

El concepto de Tren Pirotécnico se basa en que un inflamador enciende un producto fácilmente inflamable, el cual va encendiendo otro compuesto el cual a su vez enciendo otro compuesto; cada uno de los cuales es cada vez mas difícil de encender o tienen mayores superficies de combustión. De ahí proviene la denominación de Tren, donde una locomotora (el inflamador) va arrastrando varios vagones. Tomemos como ejemplo un ensayo realizado.
El inflamador enciende gránulos de un compuesto pirotécnico de fácil ignición, llamada mezcla iniciadora, estos encienden una carga primaria compuesta de pastillas pequeñas de "Matef" (compuesto de Magnesio y Teflon), las cuales generan una muy alta temperatura y encienden la carga secundaria, basada en el compuesto del iniciador pero granulado. Estos encienden la carga principal del iniciador. Esta carga principal se va quemando y enciende el compuesto propulsante. La secuencia de pasos se puede describir así:

Ejemplo de ensayo de un Tren Pirotécnico

	Fotograma nº 0, Tiempo:0 seg. A partir de aquí se va iniciar el proceso al accionar el encendido.
	Fotograma nº 1, Tiempo:0,066 seg. El inflamador encendió la carga primaria y esta a la carga secundaria, la cual aparece claramente en el fotograma, y en este caso son las pastillas de "Matef". Observe el tono "blanco" de la llama debido al uso de magnesio.
	Fotograma nº 2, Tiempo:0,133 seg. Las pastillas de "Matef" encendieron la carga secundaria, la cual se esta quemado rápidamente y enciende la carga principal. La combustión de las dos cargas genera un breve pico de presión.
	Fotograma nº 3, Tiempo:0,216 seg. La carga principal del iniciador se esta quemando. Por estar basada en goma sintética y perclorato de amonio la cantidad de humo es bajo al igual que la fracción de productos sólidos.
	Fotograma nº 4, Tiempo:0,283 seg. La carga principal del iniciador se esta terminando de quemar y ya se esta encendiendo la carga del combustible.
	Fotograma nº 5, Tiempo:0,350 seg. Esta en pleno proceso de quemado la carga del combustible. Por ser del tipo "Candy" la llama no es muy visible. Ya se observa el humo típico del Candy.

Nota: debido a la baja velocidad de la cámara empleada y a que la cantidad de productos pirotécnicos del inflamador y mezcla iniciadora son bajos no se alcanza a ver todos los pasos en detalle, pero si los pasos principales, suficientes para un análisis del proceso, que fue el objetivo del ensayo.