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Calculadora de combustible para propulsión eléctrica satelital

Estima el propelente requerido por un sistema de propulsión eléctrica a partir de la potencia disponible, la eficiencia propulsiva, el impulso específico y el tiempo acumulado de encendido. El modelo relaciona potencia cinética del chorro, velocidad de escape, empuje y caudal másico para una primera evaluación de consumo.

Calculadora

Parámetros técnicos
W
%
s
h

Cómo usar esta calculadora

  1. Introduce los parámetros técnicos del escenario.
  2. Comprueba que unidades y porcentajes correspondan al caso real.
  3. Pulsa «Calcular» para actualizar el resultado y los indicadores secundarios.
  4. Revisa la interpretación y contrasta los supuestos antes de usar el valor en diseño.

Fórmula

vₑ = Isp × g₀; T = 2ηP/vₑ; ṁ = T/vₑ; m = ṁ × t

Se usa g₀ = 9,80665 m/s² y un modelo ideal de potencia cinética.

Qué significa el resultado

El resultado es la masa de propelente que fluiría durante el tiempo acumulado de operación bajo los parámetros introducidos.

Es un modelo idealizado para propulsión eléctrica. La caracterización real del propulsor debe usar curvas de rendimiento del fabricante o datos de ensayo.

Ejemplo de cálculo

Con 1.500 W, 60 % de eficiencia, Isp de 1.600 s y 120 h de operación, el modelo estima un empuje de unos 114,7 mN y un consumo de aproximadamente 3,16 kg.

Consejos para obtener mejores resultados

  • Usa la eficiencia en el punto de potencia real del propulsor.
  • Introduce el Isp correspondiente al modo operativo seleccionado.
  • Suma tiempos de encendido de todas las maniobras previstas.
  • Añade margen de propelente para dispersión y contingencias fuera de este cálculo.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se relaciona la potencia eléctrica con el consumo de propelente de un propulsor iónico?

La potencia y la eficiencia determinan la energía cinética impartida al chorro; junto con el impulso específico permiten estimar empuje y caudal de masa.

¿Un impulso específico mayor reduce siempre el consumo de combustible?

Para una potencia y eficiencia dadas, un Isp mayor implica mayor velocidad de escape y menor caudal másico, aunque puede modificar empuje y requisitos de operación.

¿Esta calculadora sirve para propulsión química?

No. La relación utilizada es un modelo energético de propulsión eléctrica y no representa adecuadamente motores químicos.

¿Debo añadir margen al combustible calculado?

Sí. El resultado cubre el consumo ideal del tiempo de encendido indicado; la planificación real suele considerar dispersión de maniobras, reservas y contingencias.

¿Por qué se muestra también la energía eléctrica en kWh?

Permite comprobar la carga que la campaña de propulsión impone sobre generación, batería y planificación energética del satélite.

Variables y unidades

ElementoUso
EntradasParámetros definidos por el usuario
Resultado principalValor técnico calculado para el escenario
Resultados secundariosIndicadores auxiliares para validar el diseño

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