Programa de Cohetes JICAAT

Villa Automation mediante LinxSapce lidera la línea de cohetes JICAAT, orientada a investigación y validación de tecnologías para sistemas de lanzamiento livianos. El Cohete JICAAT tiene como objetivo de ser re-utilizable en el tiempo, considerando el cuidado del medio ambiente y ser lanzados, recuperados y relanzados múltiples veces. Este sistema sera un complemento para el lanzamiento de pequeños satélites en el futuro, con fines comerciales, investigación y mitigación del medio ambiente terrestre y del espacio. Este proyecto es parte de las campaña de lanzamiento descrita en el artículo " Implementación de un programa nacional de actividades espacial del proyecto JICAAT, Perú, 2023-2032" (Villar, 2024). En consecuencia, en este artículo, presentamos como la empresa ha compartido avances significativos en este proyecto, incluyendo diseño y construcción, pruebas de encendido y ajustes finales del cohete. Además del cohete JICAAT I, Villa Automation S.A.C se está desarrollando el satélite JICAAT-V.A, un CubeSat destinado al monitoreo ambiental y de desechos espaciales. Villa Automation se encuentra en una etapa experimental y de prototipado, con proyectos como el cohete JICAAT que ya integran sistemas de guiado, navegación y control. No compite aún con empresas aeroespaciales consolidadas, pero sí se posiciona como un referente emergente en innovación tecnológica en Ayacucho. Su valor principal es la capacidad de crear desarrollos aeroespaciales de bajo costo y accesibles para investigación y educación. En el sector aeroespacial, Villa Automation tiene la oportunidad de consolidarse como un pionero regional en cohetería experimental y sistemas de control de vuelo, con proyección a integrarse en la cadena nacional e internacional de innovación. Su desafío será profesionalizar la investigación, escalar infraestructura y atraer talento e inversión para competir en proyectos aeroespaciales de mayor complejidad.

El programa JICAAT es una iniciativa de desarrollo tecnológico impulsada por Villa Automation, orientada a la investigación aplicada en ingeniería aeroespacial, propulsión, guiado, navegación, control y sistemas autónomos.

Actualmente, el programa cuenta con cuatro versiones desarrolladas y probadas: JICAAT I, JICAAT II, JICAAT III y JICAAT V, cada una representando una evolución progresiva en diseño, capacidad tecnológica y nivel de madurez del sistema.

La versión JICAAT V corresponde a la etapa más avanzada del programa, incorporando mejoras significativas en propulsión sólida experimental, estabilidad aerodinámica, sistemas de Guiamiento, Navegación y Control (GNC), instrumentación científica y telemetría a bordo.

Objetivos del Programa

🎯 Técnicos

Validar estabilidad aerodinámica y estructural del vehículo
Evaluar el desempeño de sistemas GNC en vuelo real
Analizar trayectoria, dinámica y respuesta ante perturbaciones

🔬 Científicos

Obtención de datos reales de vuelo
Monitoreo ambiental (CO₂, aerosoles, humedad, temperatura)
Validación experimental de modelos numéricos y CFD

🛰️ Tecnológicos

Pruebas de aviónica y computadoras de vuelo
Telemetría en tiempo real y almacenamiento a bordo
Ensayo de subsistemas electrónicos y sensores

🔥 Configuración General

Propulsión sólida experimental
Configuración de dos etapas
Empuje nominal aproximado: 400 N por etapa

📐 Modelado y Simulación

El diseño estructural, aerodinámico y del sistema de propulsión se apoya en simulaciones CFD basadas en ecuaciones de Navier–Stokes compresibles, permitiendo optimizar rendimiento, estabilidad y seguridad antes de las pruebas físicas.

Cohete Experimental JICAAT IV

El JICAAT IV corresponde a una etapa avanzada del Programa de Cohetes JICAAT, desarrollado por Villa Automation, y se encuentra actualmente en fase de prueba experimental y validación de mejoras de diseño. Este vehículo ha sido concebido como una plataforma de ensayo para optimizar la estabilidad, la integridad estructural y la integración de subsistemas críticos.

A diferencia de versiones previas, el JICAAT IV incorpora modificaciones sustanciales en la geometría estructural, configuración de aletas, sistema de tobera y distribución de masas, con el objetivo de mejorar el comportamiento aerodinámico y la estabilidad pasiva durante el ascenso.

El diseño del JICAAT IV responde a las lecciones aprendidas de los vuelos experimentales anteriores, priorizando una arquitectura modular y accesible que permita iteraciones rápidas, inspección post-ensayo y ajustes progresivos antes de campañas de lanzamiento más exigentes.

Actualmente, el vehículo se encuentra en procesos de ensayos estructurales, pruebas de integración, validación del sistema de propulsión sólida experimental y mejoras en la estabilidad aerodinámica, previos a su campaña de lanzamiento.

Objetivos Específicos de JICAAT IV

🎯 Diseño y Estructura

Evaluar refuerzos estructurales y unión de secciones
Optimizar la configuración de aletas estabilizadoras
Reducir concentraciones de esfuerzo en la tobera

🌪️ Aerodinámica y Estabilidad

Mejorar estabilidad pasiva en fase propulsada
Analizar el centro de presión y centro de masa
Validar comportamiento del vehículo a baja altitud

📡 Instrumentación Experimental

Integración de sensores básicos de vuelo
Evaluación de resistencia electrónica a vibraciones
Adquisición de datos para análisis post-ensayo

🚀 Configuración General

Cohete experimental de una etapa
Propulsión sólida experimental en desarrollo
Plataforma de pruebas y mejora iterativa

Integración estructural del cohete JICAAT IV

Configuración experimental del JICAAT IV

Cohete Experimental JICAAT III

El JICAAT III corresponde a la tercera iteración del Programa de Cohetes JICAAT, desarrollado por Villa Automation, y representa un avance significativo en la validación de sistemas activos de control y guiado. Este vehículo fue probado y lanzado el 02 de junio de 2025, obteniendo un resultado parcialmente exitoso.

JICAAT III fue concebido como una plataforma experimental de control de vuelo, incorporando algoritmos de guiado, navegación y control (GNC) más avanzados, así como una instrumentación electrónica mejorada respecto a versiones anteriores. El objetivo principal fue evaluar la respuesta del sistema de control durante los primeros instantes del ascenso y su capacidad de estabilización frente a perturbaciones iniciales.

Durante la fase inicial del vuelo, el vehículo logró operar correctamente durante varios metros de ascenso, permitiendo la adquisición de datos críticos del sistema de control y guiado. Posteriormente, se produjo una falla estructural–propulsiva que derivó en la pérdida del vehículo. No obstante, los datos registrados antes del evento resultaron altamente valiosos para el análisis dinámico y la validación parcial de los algoritmos de control implementados.

A pesar del desenlace del vuelo, la misión JICAAT III cumplió un rol clave dentro del enfoque iterativo del programa, ya que permitió identificar debilidades en la integración estructural, márgenes de seguridad y estrategias de control. Las lecciones aprendidas y los datos obtenidos fueron utilizados directamente para el reforzamiento del diseño, la lógica de control y la arquitectura del vehículo JICAAT IV.

Objetivos Específicos de JICAAT III

🎯 Control y Dinámica

Evaluar el desempeño del sistema de guiado y control en vuelo
Analizar la respuesta del vehículo ante perturbaciones iniciales
Validar algoritmos de control implementados a bordo

📡 Aviónica y Datos

Registro de variables de control y orientación
Monitoreo del comportamiento dinámico en tiempo real
Recuperación y análisis post-evento de datos almacenados

🔬 Experimental

Ensayo de integración GNC–estructura–propulsión
Identificación de modos de falla en vuelo temprano
Obtención de datos para rediseño y refuerzo estructural

🚀 Configuración General

Cohete experimental de una etapa
Propulsión sólida experimental
Sistema activo de control y guiado

Aviónica y sistema de control JICAAT III

Cohete Experimental JICAAT II

El JICAAT II representa la segunda fase evolutiva del Programa de Cohetes JICAAT, desarrollado por Villa Automation como parte de su línea de investigación en sistemas aeroespaciales experimentales. Este vehículo fue lanzado el 02 de marzo de 2025, obteniendo un resultado parcialmente exitoso, con importantes aportes técnicos y científicos documentados en una publicación académica especializada.

A diferencia de JICAAT I, el JICAAT II fue concebido como una plataforma de validación avanzada, incorporando mejoras estructurales, aerodinámicas y electrónicas, así como un mayor nivel de instrumentación a bordo. El objetivo principal fue evaluar el comportamiento dinámico del vehículo durante el ascenso, así como el desempeño de los sistemas de guiado pasivo, adquisición de datos y robustez estructural bajo condiciones reales de vuelo.

El lanzamiento y los resultados experimentales del JICAAT II han sido analizados y publicados en el artículo científico: “Resultados experimentales del cohete aeroespacial JICAAT, Ayacucho-Perú”, disponible en la revista académica Aypate, constituyendo uno de los primeros registros formales de cohetería experimental documentada en el contexto peruano.

Si bien el vuelo no alcanzó todos los objetivos previstos, el carácter parcialmente exitoso de la misión permitió identificar fallas críticas, efectos de perturbaciones externas y oportunidades de mejora en diseño, integración de subsistemas y procedimientos de lanzamiento. Estas lecciones aprendidas han sido fundamentales para el desarrollo de JICAAT III y JICAAT V.

Objetivos Específicos de JICAAT II

🎯 Técnicos

Evaluar la estabilidad dinámica durante el ascenso
Analizar fallos estructurales y aerodinámicos en vuelo
Validar mejoras respecto a JICAAT I

📡 Aviónica y Telemetría

Registro de aceleraciones y eventos críticos
Evaluación del sistema electrónico bajo vibraciones
Almacenamiento y análisis post-vuelo de datos

🔬 Experimental

Ensayo de nuevas configuraciones estructurales
Validación de procedimientos de integración y lanzamiento
Obtención de datos para ajuste de modelos dinámicos

🚀 Configuración General

Cohete experimental de una etapa
Propulsión sólida experimental mejorada
Estructura reforzada respecto a JICAAT I

Cohete Experimental JICAAT I

El JICAAT I constituye el primer vehículo experimental del Programa de Cohetes JICAAT, desarrollado por Villa Automation en colaboración con iniciativas académicas y tecnológicas locales. Este cohete fue lanzado exitosamente el 10 de diciembre de 2024, marcando un hito inicial en el desarrollo de capacidades aeroespaciales experimentales en la región de Ayacucho, Perú.

JICAAT I fue concebido como una plataforma de validación tecnológica, orientada a comprobar en condiciones reales de vuelo el desempeño de sistemas básicos de aviónica, adquisición de datos, recuperación y estabilidad aerodinámica. Su diseño prioriza la reutilización, bajo costo y facilidad de fabricación, alineado con principios de sostenibilidad y experimentación progresiva.

Este vehículo forma parte de la campaña descrita en el artículo “Implementación de un programa nacional de actividades espaciales del proyecto JICAAT, Perú 2023–2032” (Villar, 2024), donde se establece una hoja de ruta para el desarrollo de cohetes experimentales y futuros sistemas de lanzamiento de pequeños satélites.

Los resultados obtenidos con JICAAT I han permitido identificar oportunidades de mejora en materiales, integración estructural, protección térmica y robustez electrónica, sirviendo como base directa para las versiones posteriores JICAAT II, JICAAT III y JICAAT V.

Objetivos Específicos de JICAAT I

🎯 Técnicos

Validar la estabilidad aerodinámica del prototipo
Evaluar la integridad estructural durante el ascenso
Comprobar el funcionamiento de la aviónica básica

📡 Aviónica y Datos

Registro de datos de aceleración y eventos de vuelo
Alimentación autónoma mediante baterías a bordo
Evaluación de vibraciones y ruido estructural

🔬 Experimental

Ensayo de integración electrónica en entorno real
Pruebas de recuperación post-vuelo
Validación de procedimientos de lanzamiento

🚀 Configuración General

Cohete experimental de una etapa
Propulsión sólida experimental
Estructura liviana de fabricación artesanal