Gran Enciclopedia de la Astronáutica (369): Angulo de Salida de Tobera

Angulo de Salida de Tobera

Astronáutica

La tobera es la pieza en forma de campana que, unida a la cámara de combustión de un motor cohete, guía y acelera los gases para producir el empuje. La forma de esta tobera se diseña para maximizar este empuje. Sin embargo, este último depende también de la presión atmosférica exterior, de modo que un motor desarrolla un empuje variable en función de la altitud.

En general, cuanto más amplia es la boca de salida de la tobera, más próxima estará esta última de alcanzar el empuje óptimo, pero ello depende también de la citada presión exterior. Por tanto, la tobera, y en concreto el ángulo de salida, se diseñan para acercarse lo más posible a este punto óptimo.

El problema es que una tobera puede estar muy cerca del punto óptimo en la superficie terrestre, y desviarse rápidamente en cuanto el cohete incrementa su altitud y disminuye la presión atmosférica. Por ello, los motores de la primera etapa de un cohete, que funcionarán básicamente dentro de la atmósfera, mantienen un ángulo de tobera bastante cerrado, mientras que los motores de las etapas superiores, utilizan otro más abierto, ya que operarán prácticamente en el vacío cósmico, donde no hay presión atmosférica externa.

Se han ideado toberas con ángulos variables, e incluso con camisas desplegables para ajustar el ángulo en función de la altitud, pero habitualmente las toberas suelen tener una estructura fija y optimizada para la zona en la que trabajarán más tiempo.