Un cohete subterráneo o taladro cohete es un dispositivo para perforar agujeros rápidamente a través del suelo y la roca de composición variable a velocidades de hasta 1 metro por segundo [1] [2] mediante la utilización de chorros supersónicos de gases calientes. Fue desarrollado por el ingeniero ruso Mikhail Tsiferov en 1948. [3]
Los usos propuestos para el dispositivo incluyeron la perforación de pozos poco profundos para la exploración de minerales, la construcción, la gasificación subterránea de carbón, agua y drenaje de metano. [2]
El diseño inicial requería un dispositivo autónomo equipado con un cabezal de perforación que giraría mediante la expansión de gases generados por un propulsor que se quema dentro de una cámara de combustión, de manera similar a una rueda Segner . A medida que los gases calientes escapaban por las ranuras de la cabeza de perforación a altas velocidades, rompían el suelo frente al dispositivo. Los experimentos han demostrado que el dispositivo podría alcanzar una velocidad de perforación de 5 metros por minuto a través de roca sólida y hasta 100 metros por minuto en el suelo. [4] En 1970, el geólogo soviético Vladimir Smirnov dijo que el dispositivo "bien podría provocar una revolución en las instalaciones para penetrar el interior de la tierra". [5] [6]Si bien se fabricaron y probaron varios prototipos experimentales, el dispositivo no ha tenido producción.
El desarrollo posterior condujo al primer prototipo, construido en 1968. El dispositivo consistía en una carcasa cilíndrica llena de propulsor sólido, con varias boquillas de Laval instaladas en el cono de la nariz. El cohete se colocó con la nariz hacia abajo y el propulsor se encendió; gases calientes escaparon a través de las boquillas a velocidades supersónicas. Las boquillas apuntadas hacia abajo fueron responsables de la demolición del suelo debajo del cohete; la siguiente serie de boquillas, apuntadas de lado, expandió el pozo perforado. El gas escapó entre la carcasa del dispositivo y las paredes del pozo a velocidades de hasta 100 m/s, arrastrando trozos de roca pulverizada de hasta 15 cm de ancho. En el proceso, el gas se enfrió significativamente al entrar en contacto con las paredes del pozo. [7] [8]La mayor parte de la energía contenida en el propulsor (5 a 100 000 hp ) se gastó en la excavación real, mientras que el dispositivo se hundió más profundamente en el pozo por su propio peso. El dispositivo de Tsiferov era capaz de perforar el pozo a decenas de metros de profundidad y entre 250 y 1000 mm de diámetro, según el tipo de suelo. Los experimentos han demostrado que el dispositivo es capaz de perforar agujeros no solo en suelo regular, sino también a través de roca sólida, permafrost , hielo y acuíferos . [8] [9]
La versión de combustible sólido del dispositivo estaba limitada por el volumen de propulsor que podía transportar, que era suficiente para operar de 5 a 20 segundos, suficiente para crear un pozo de hasta 20 metros de profundidad. El inventor vio un mayor progreso al pasar a los cohetes de combustible líquido, esperando que su tiempo operativo se midiera en decenas de minutos, con el potencial de aumentar eventualmente a unas pocas horas. [10]
El dispositivo de Tsiferov se exhibió en VDNKh-USSR ; el inventor fue ascendido a recibir la medalla de oro de la exposición. [9] El dispositivo y el método de perforación fueron patentados en varios países, incluidos EE. UU. (1975-1976 [11] [12] ) y Canadá (1977-1978 [13] [14] ).