CASO DE ESTUDIO: COHETERÍA Y ASTRONÁUTICA: CONCEPTOS, TEORÍAS Y ANÁLISIS DESPUÉS DE 1880 - SOBRE LOS TRABAJOS DE S.S. NEZHDANOVSKY EN EL CAMPO DEL VUELO BASADO EN PRINCIPIOS REACTIVOS, 1880 - 1895 1882 - 1895 – Sergei Sergeevich Nezhdanovsky de nuevo retoma la posibilidad de producir aviones propulsados a reacción, discutiendo diferentes variantes de motores activados por la reacción de ácido carbónico, vapor de agua y aire comprimido. En 1882, Nezhdanovsky volvió a plantearse la posibilidad de producir aviones a reacción; aviones propulsados, discutiendo diferentes variantes de motores activados por la reacción de ácido carbónico, vapor de agua y aire comprimido. Expresó las ideas concretas de construir un motor a reacción "según el principio del cargador o de las ametralladoras de dos o tres cañones con el mismo fin de tener la posibilidad de regular la potencia y el “tiempo del vuelo." Ese mismo año avanzó la idea de construir dos tipos de aviones a reacción más pesados que el aire, con y sin alas. También señaló la posibilidad de utilizar uno de los motores que había propuesto, que funcionaba con la reacción de aire comprimido, para el vuelo horizontal de aviones más ligeros que el aire ("un globo con forma de cigarro").

1. Cronología de la Cohetería, el Vuelo y la Exploración Espacial
Por: Campo Elías Roldán Ingeniero Mecánico U.de.A.
SOCIEDAD JULIO GARAVITO PARA EL ESTUDIO DE LA ASTRONOMÍA
INCAES AEROSPACE
(INGENIERÍA ESPECIALIZADA AEROESPACIAL)
AEROSPACE CAMP ENGINEERING
(INGENIERÍA DE CAMPO AEROESPACIAL)
CASO DE ESTUDIO: COHETERÍA Y ASTRONÁUTICA: CONCEPTOS,
TEORÍAS Y ANÁLISIS DESPUÉS DE 1880 - SOBRE LOS TRABAJOS DE S.S.
NEZHDANOVSKY EN EL CAMPO DEL VUELO BASADO EN PRINCIPIOS REACTIVOS,
1880 - 1895
1882 - 1895 – Sergei Sergeevich Nezhdanovsky de nuevo retoma la posibilidad de
producir aviones propulsados a reacción, discutiendo diferentes variantes de motores
activados por la reacción de ácido carbónico, vapor de agua y aire comprimido.
En 1882, Nezhdanovsky volvió a plantearse la posibilidad de producir aviones a reacción;
aviones propulsados, discutiendo diferentes variantes de motores activados por la reacción
de ácido carbónico, vapor de agua y aire comprimido. Expresó las ideas concretas de
construir un motor a reacción "según el principio del cargador o de las ametralladoras de dos
o tres cañones con el mismo fin de tener la posibilidad de regular la potencia y el “tiempo

2. del vuelo." Ese mismo año avanzó la idea de construir dos tipos de aviones a reacción más
pesados que el aire, con y sin alas. También señaló la posibilidad de utilizar uno de los
motores que había propuesto, que funcionaba con la reacción de aire comprimido, para el
vuelo horizontal de aviones más ligeros que el aire ("un globo con forma de cigarro").
Al mismo tiempo, Nezhdanovsky intentó calcular el trabajo necesario para realizar vuelos a
reacción. Una de las primeras tareas que se propuso fue determinar el trabajo necesario para
contrarrestar la fuerza gravitacional sobre el avión. Como resultado de sus cálculos (Figuras
2 y 3), Nezhdanovsky llegó a la conclusión que el trabajo necesario para sostener un cuerpo
es directamente proporcional a la velocidad del aire que fluye desde el motor, e inversamente
proporcional a la raíz cuadrada de la superficie del ala o a la raíz cuadrada de la sección de
la abertura por donde sale el gas de reacción.

3. https://web.archive.org/web/20180724030746id_/https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/
19830020899.pdf
Nezhdanovsky propuso esta teoría en 1882. Hay que tener en cuenta que en este caso
Nezhdanovsky se refería al aire tomado de la atmósfera ambiente, como se puede ver en sus
notas posteriores. Por lo tanto, buscó aquí determinar el trabajo necesario para equilibrar la
aeronave utilizando el flujo de aire ambiente comprimido en un recipiente y proyectado con
una velocidad W en la dirección de la fuerza gravitacional.
En otra publicación, Sokolsky muestra que Nezhdanovsky incluso intentó calcular la
velocidad de escape de la reacción de los gases de pólvora, a 928 m/s (3045 pies/s)
basándose en el peso de una carga de cohete de 65 kg (143 lb) para un duración del vuelo

4. de 300 segundos, aunque esta velocidad es excesivamente alta; No se proporciona la
duración de la combustión y obviamente el inventor estaba teorizando y sus cálculos no se
basaron en experimentos reales.
Nezhdanovsky se diferenciaba de la mayoría de los inventores que intentaron resolver el
problema del vuelo a propulsión de chorro antes que él. Le preocupó poco el diseño del avión
y dedicó la mayor parte de su atención al problema de crear un motor a reacción y encontrar
el mejor combustible para él. "Supongo", escribió en algunos de sus documentos de trabajo,
"basta con diseñar el motor de acuerdo con las condiciones antes mencionadas; la
construcción del avión en sí puede dejarse a otros técnicos. Sin embargo, muestro las ideas
referentes a la construcción de la aeronave”.
Y realmente, en los artículos de Nezhdanovsky encontramos muchas ideas originales de
importancia esencial y de indudable interés histórico. Ya en 1882-1884 había propuesto
toberas de chorro (Figura 4), a través de las cuales pasaba el fluido de trabajo (vapor o gas),
arrastrando consigo una gran masa de aire ambiente. Según Nezhdanovsky esto aumentaría
el efecto reactivo. Además, Nezhdanovsky se ocupó de los cálculos de la velocidad a la que
fluyen los productos de combustión, pensó en problemas como la alimentación de
combustible a la cámara de combustión mediante bombas y el uso de uno de los
componentes del combustible para enfriar las paredes de la cámara de combustión.

5. https://web.archive.org/web/20180724030746id_/https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/
19830020899.pdf
Nezhdanovsky también dedicó mucha atención en sus investigaciones a los problemas
energéticos de los motores a reacción. En su búsqueda de la fuente de energía más
adecuada, habló de nitroglicerina, gases de pólvora, aire comprimido, vapor de agua, ácido
carbónico y diferentes mezclas explosivas. Nezhdanovsky también propuso utilizarlo como
fuente de energía. una mezcla explosiva formada por dos líquidos, combustible y
comburente, que merece especial atención. En su manuscrito de 1882-1884 (ver Figura 5),
escribió: "Sobre la base de la patente No. 13 de 1860* se puede obtener una mezcla
explosiva que consiste en dos líquidos mezclados inmediatamente antes de la ignición. (Son
ácido nitroso N02 y queroseno, dos partes de el primero y una parte del segundo. También lo
son el ácido nítrico y el ácido pícrico). Este método se puede utilizar para producir un cohete
a reacción con un mayor almacenamiento de fuerza explosiva liberada gradualmente en el
proceso de combustión. Un líquido se bombea a través de un tubo (a) y el otro a través del
otro (b). Ambos líquidos se mezclan, explotan y producen un chorro P aspirando el aire hacia
una boquilla (A) en la reacción de trabajo".

6. Nota:
*Esto debe ser un error en el manuscrito de Nezhdanovsky, ya que la patente número 13 de
1860 se emitió a nombre de E. Bert y F. Borel para un método para producir un cable
telegráfico de un nuevo tipo. Debe referirse a la patente nº 154 de 1880 concedida a A.
Gelgoff, G.Gruson e I.A. Halbmeier por el método de producción y uso de un nuevo tipo de
explosivo. Como se indica en la patente, los explosivos mencionados se obtienen tratando
con ácido nítrico mono, di y trinitroderivados de naftaleno, fenol, toluol, benzol y xileno.
Véase "Zapiski Imperatorskogo Ruskogo Tekhnicheskogo Obshchestva i Svod Privilegiy,
vidavaemikh po departamentu torgovli i manufactur", número 3, San Petersburgo, 1883.
Es fácil ver que Nezhdanovsky describió el principio de funcionamiento de un motor a
reacción de líquido. Cabe mencionar, sin embargo, que su explicación se basa únicamente
en principios operativos. En sus notas no se mencionan ventajas tan importantes de los
motores de cohetes de propulsión líquida, como la independencia de su funcionamiento de
las condiciones ambientales y una capacidad de potencia mucho mayor, en comparación con
otros motores a reacción conocidos en aquella época.
Durante la década de 1880, Nezhdanovsky volvió una y otra vez al problema del diseño más
eficiente de un avión a reacción, describiendo diferentes variantes en sus notas de trabajo
(Figuras 6 y 7). Discutió principalmente los diseños de aviones más pesados que el aire, con
el principio aerodinámico y dinámico de cohetes de crear la fuerza de sustentación. Al final de
los años ochenta, probablemente bajo la influencia de los avances obtenidos en aquella
época en el campo de la teoría y la práctica aeronáutica, Nezhdanovsky tendió a
concentrarse más en el diseño de aviones con alas (aviones a reacción).

7. https://web.archive.org/web/20180724030746id_/https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/
19830020899.pdf
https://web.archive.org/web/20180724030746id_/https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/
19830020899.pdf
En sus documentos de trabajo de ese período leemos: "¿No es posible hacer una superficie
inclinada voladora con un cohete para suministrar velocidad en dirección horizontal? ¿Qué es
más rentable, un cohete simple o un cohete con superficie inclinada? Para dibujar un cohete
con una superficie inclinada, ¿no es la máquina voladora más simple?" (Figura 8).
"Al escuchar el informe de Zhukovsky sobre los aparatos voladores en la Exposición de París
el 15 de octubre de 1889, y pensar en lo que había leído, escrito y pensado sobre el tema
antes, supongo que se puede esperar éxito si producimos una máquina con una mezcla de
nitroglicerina con 15% de alcohol o glicerina utilizada como combustible. La combustión de la
mezcla debe tener lugar en un quemador [cámara de combustión], bombeándose allí el aire
mediante una bomba de pie; la superficie inclinada, el orificio para el flujo de gases
combustibles y el quemador con un recipiente para la mezcla se deben colocar como se
muestra en el dibujo.

8. A mediados de la década de 1890, Nezhdanovsky volvió a abordar el problema del uso de motores a reacción
para resolver el problema del vuelo humano. Esta vez propuso crear no un avión a reacción, sino un helicóptero
a reacción de diseño de uno y dos rotores. "Un helicóptero", dijo, se puede construir con turbinas, siendo cada
rotor al mismo tiempo una rueda Segner que funciona con productos de combustión". Según la idea de
Nezhdanovsky, Se debían montar "quemadores de chorro" en los extremos de las palas del rotor del
helicóptero. Estos "quemadores a reacción" eran prácticamente un prototipo de los modernos motores a
reacción (Figura 9). "El aire debe ser forzado con una boquilla", escribió, "dirigida en dirección opuesta al flujo
de reacción... el líquido (caliente) debe ser alimentado de tal manera que su vapor bombee el aire, en otras
palabras, el aire debe ser bombeado por el movimiento del quemador y por la succión del vapor por el
combustible."

9. Al profundizar en el tema, Nezhdanovsky mencionó una serie de proposiciones bastante interesantes. Se
vuelven especialmente interesantes si recordamos que se expresaron algunas décadas antes de la creación del
primer motor a reacción de aire real. En primer lugar, nos llama la atención su idea de utilizar los componentes
del combustible para enfriar las paredes de la cámara de combustión (Figura 10). "Los quemadores no deben
sobrecalentarse", escribió en 1894-1895: "deben estar hechos con paredes dobles, bombeándose combustible
y aire entre ellas; el combustible alcohol con agua amoniacal". Por lo que podemos juzgar por los materiales
conocidos actualmente por los historiadores de la ciencia, ésta es la primera vez que se expresa claramente la
propuesta de utilizar los componentes del combustible para enfriar las paredes de la cámara de combustión.
Esa propuesta fue publicada por primera vez en forma impresa por K.E. Tsiolkovsky en 1903 en su artículo
"Issledovanie mirovikh prostranstv reaktivnlmi priborami" ("Explorando el Espacio Universal con Instrumentos de
Cohetes").
Algunas de las ideas de Nezhdanovsky dirigidas a una mejor organización del proceso de combustión en la
cámara de un motor a reacción son casi contemporáneas. Prestó atención a problemas como el proceso de
formación de mezclas, la turbulencia del flujo y la estabilización de la llama. Entendió que en relación al flujo de
aire es aconsejable colocar la boquilla de manera que garantice mejor la atomización, evaporación y mezcla del
combustible con el aire. Nezhdanovsky escribió: "Es necesario que una parte considerable de la llama del gas
ardiendo regrese al quemador, por lo que se necesitan fuertes flujos de retorno de bencina". Y además: "Se
debe introducir toda la bencina en el quemador al principio, sin temor a que se queme inmediatamente y no se
mezcle adecuadamente con el aire. Por el contrario, se deben tomar todas las medidas necesarias para que
comience a arder rápidamente. Para devolver parte de la llama, se puede colocar en el quemador un obstáculo
sólido hecho de platino o algún otro material resistente al fuego. (Figura 11). La bencina debe introducirse en el

10. quemador en su parte más ancha para (1) disminuir la resistencia al aire que fluye hacia él; (2) disminuir la
superficie para enfriar la bencina y (3) mejorar la mezcla".
Cabe señalar que los artículos de Nezhdanovsky tienen el carácter de notas de trabajo. En ningún caso podrán
considerarse un estudio terminado ni siquiera como partes del mismo. Pero junto a sus ideas progresistas muy
originales, también encontramos algunas proposiciones discutibles e incluso incorrectas. Al mismo tiempo,
muchas de las ideas de Nezhdanovsky demuestran que comprendía bastante bien los fundamentos de la teoría
del vuelo a propulsión a chorro. En particular, mencionó a menudo que la velocidad absoluta del flujo debe ser
lo más pequeña posible con respecto a la velocidad de vuelo. También son muy interesantes sus ideas sobre la
organización del proceso de combustión en la cámara de un motor a reacción.
Por qué Nezhdanovsky no publicó los resultados de sus investigaciones y no los hizo accesibles al público
científico sigue siendo una cuestión de lo más complicada. Inéditos, no pudieron influir en el desarrollo de las
técnicas de cohetes. Los historiadores de la ciencia y los investigadores de la obra de Nezhdsanovsky han
expresado varias suposiciones al respecto. Pero no parecen satisfactorios y requieren mayor elaboración en
otro momento.
En sus manuscritos, Nezhdanovsky analizó diferentes diseños de aviones a reacción y sus motores. Estudió
diferentes tipos de combustibles para aviones y determinó la velocidad de flujo de los productos de combustión.
Propuso el uso de combustible líquido en los motores a reacción, uno de cuyos componentes eran los óxidos
nítricos. Pensó en problemas como la alimentación de combustible a la cámara de combustión mediante
bombas y el uso de uno de los componentes para enfriar las paredes de la cámara de combustión. Prestó

11. atención a los problemas de determinar la cantidad de energía necesaria para el vuelo en avión. Propuso utilizar
motores a reacción para helicópteros de diseños de uno y dos rotores.
La herencia científica de S.S. Nezhdanovsky sobre los problemas del vuelo a propulsión contiene una serie de
proposiciones originales que son de fundamental importancia. Es de considerable interés para la historia del
desarrollo de las ideas de vuelo reactivo y merece una investigación más detallada. Debería convertirse en
objeto de mayores estudios por parte de los historiadores de la ciencia y la tecnología.
https://web.archive.org/web/20180724030746id_/https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/
19830020899.pdf
https://epizodyspace.ru/bibl/inostr-yazyki/iaa/2017/Winter_Cosyn_Reaction-
Propelled_Manned_Aircraft_Concepts_(1670-1900)_II.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:WikiProject_Russia/
Technology_and_engineering_in_Russia_task_force#1850-1899