Cohete de propulsante líquido


Un cohete de propulsor líquido o un cohete líquido utiliza un motor de cohete que utiliza propulsores líquidos . Los líquidos son deseables porque tienen una densidad razonablemente alta y un impulso específico alto ( I sp ) . Esto permite que el volumen de los tanques de propulsor sea relativamente bajo. También es posible utilizar turbobombas centrífugas ligeras para bombear el propulsor del cohete.de los tanques a la cámara de combustión, lo que significa que los propulsores se pueden mantener a baja presión. Esto permite el uso de tanques propulsores de baja masa que no necesitan resistir las altas presiones necesarias para almacenar cantidades significativas de gases, lo que resulta en una relación de masa baja para el cohete. [ cita requerida ]

En ocasiones, se utiliza un gas inerte almacenado en un tanque a alta presión en lugar de bombas en motores pequeños más simples para forzar a los propulsores a entrar en la cámara de combustión. Estos motores pueden tener una relación de masa más alta, pero suelen ser más fiables y, por tanto, se utilizan ampliamente en satélites para el mantenimiento de la órbita. [1]

Los cohetes líquidos pueden ser cohetes monopropulsores que utilizan un solo tipo de propulsor, o cohetes bipropelentes que utilizan dos tipos de propulsor. Los cohetes tripropelentes que utilizan tres tipos de propulsores son raros. Algunos diseños son regulables para una operación de empuje variable y algunos pueden reiniciarse después de una parada previa en el espacio. Los propulsores líquidos también se utilizan en cohetes híbridos , con algunas de las ventajas de un cohete sólido .

La idea de cohete líquido tal como se entiende en el contexto moderno aparece por primera vez en el libro La exploración del espacio cósmico por medio de dispositivos de reacción , [2] del maestro de escuela ruso Konstantin Tsiolkovsky . Este tratado fundamental sobre astronáutica se publicó en mayo de 1903, pero no se distribuyó fuera de Rusia hasta años después, y los científicos rusos le prestaron poca atención. [3]

Pedro Paulet escribió una carta a un periódico de Lima en 1927, afirmando que había experimentado con un motor de cohete líquido mientras estudiaba en París tres décadas antes. [4] Los historiadores de los primeros experimentos con cohetes, entre ellos Max Valier , Willy Ley y John D. Clark , han dado diferentes grados de credibilidad al informe de Paulet. Paulet describió las pruebas de laboratorio de, pero no afirmó haber lanzado un cohete líquido.

El primer vuelo de un cohete de propulsor líquido tuvo lugar el 16 de marzo de 1926 en Auburn, Massachusetts , cuando el profesor estadounidense Dr. Robert H. Goddard lanzó un vehículo que utilizaba oxígeno líquido y gasolina como propulsores. [5] El cohete, que fue apodado "Nell", se elevó solo 41 pies durante un vuelo de 2.5 segundos que terminó en un campo de coles, pero fue una demostración importante de que los cohetes que utilizan propulsión líquida eran posibles. Goddard propuso propulsores líquidos unos quince años antes y comenzó a experimentar seriamente con ellos en 1921. El germano-rumano Hermann Oberth publicó un libro en 1922 sugiriendo el uso de propulsores líquidos.


Un diagrama simplificado de un cohete propulsor líquido.
  1. Combustible líquido para cohetes .
  2. Oxidante .
  3. Las bombas transportan el combustible y el oxidante.
  4. La cámara de combustión mezcla y quema los dos líquidos.
  5. El gas desprendido por la reacción pasa a través de la "garganta", que alinea todos los gases producidos en la dirección correcta.
  6. El escape sale del cohete.
Robert H. Goddard , protegido contra el frío clima de Nueva Inglaterra del 16 de marzo de 1926, sostiene el marco de lanzamiento de su invento más notable: el primer cohete líquido.
Dibujo del prototipo de avión cohete He 176 V1
Los cohetes líquidos bipropelentes son de concepto simple pero debido a las altas temperaturas y las partes móviles de alta velocidad, son muy complejos en la práctica.
El avión cohete Me 163B Komet de NMUSAF
Titán II