Bajo una determinada relación geométrica del grano entre su diámetro interno, el externo y su longitud, se produce una compensación y como resultado aparece una curva en forma de arco relativamente “estable” que produce un empuje propulsor “constante”, siempre que la combustión también lo sea. Si acortamos los BATES aparece un empuje decreciente o regresivo. Si por el contrario alargamos los BATES, obtenemos un empuje creciente o progresivo. Todo ello sin variar el resto de los parámetros. Este interesante artificio nos permite decidir y dosificar geométricamente y de forma sencilla el empuje propulsor del cohete. Posiblemente nos interese un mayor empuje en el despegue para estabilizar el vuelo o nos convenga una combustión regresiva para compensar un alto exponente de presión en un determinado propulsor o bajo determinadas condiciones. Existe una relación entre los diámetros del grano y su longitud que produce una situación de equilibrio siempre que la velocidad de combustión sea uniforme. Lo / Do=1.7 (aproximadamente); siendo Lo=longitud del grano y Do=diámetro externo del grano.

Grano irrestricto

Este grano de propulsor arde por capas cilíndricas concéntricas de fuera a dentro y viceversa. También suele arder por sus extremos.

Produce, cuando se inhiben los extremos, un quemado neutro por compensación de una superficie que crece y otra que decrece.

La tasa de quemado, cuando no se inhiben los extremos, es ligeramente decreciente. Esto se acusa en mayor medida cuanto más corta es la longitud de los granos. Cuando se trabaja con elevados exponentes de presión puede ser conveniente emplear granos con geometrías regresivas para compensar el incremento de velocidad de combustión.

Es necesario tener en cuenta que las caras laterales presentan cierto retraso en comenzar a quemar y por ello, se impriman con pólvora.

Se trata de un tipo de grano muy fiable y de rápida combustión. Ha de apantallarse muy bien el interior del tubo que lo contiene porque la superficie externa entra en combustión generando elevadas temperaturas y podría debilitar la resistencia mecánica del tubo que lo contiene.

Esta configuración de grano es de sencilla elaboración y produce un empuje muy violento aunque de corta duración.

Otros tipos de grano

Dependiendo de la geometría del núcleo que recorre el grano longitudinalmente, encontramos distintas curvas de superficies de quemado con un valor de empuje a lo largo del tiempo de combustión.

Admitiendo la idea teórica de una combustión por capas, se debe elegir la forma de grano apropiada a cada diseño, en función del resto de parámetros implicados. Los siguientes gráficos representan distintas geometrías del grano propulsor y muestran el empuje del reactor en función del tiempo.

Las imágenes descritas cuentan con la superficie externa inhibida, estando en contacto la misma con el tubo del reactor o la pantalla térmica que lo protege.

Ignición del propulsor

La ignición del propulsor en cualquiera de sus configuraciones de grano, está confiada al inflamador. Véase INFLAMADORES.

La energía química del propulsor es convertida en energía cinética por la tobera. Véase TOBERAS.