Un cohete propulsor líquido ( LRB ) utiliza combustible líquido y oxidante para dar un impulso adicional a un cohete híbrido o de propulsor líquido en el despegue y / o aumentar la carga útil total que se puede transportar. Está unido al costado de un cohete. A diferencia de los propulsores de cohetes sólidos , los LRB se pueden reducir si los motores están diseñados para permitirlo, y se pueden apagar de forma segura en caso de emergencia para obtener opciones de escape adicionales en vuelos espaciales tripulados . [ cita requerida ]
Historia
En 1926, el científico estadounidense Robert Goddard había construido y probado con éxito el primer cohete con combustible líquido en Auburn, Massachusetts . [ cita requerida ]
Para el misil R-7 Semyorka de la era de la Guerra Fría , que luego evolucionó hasta convertirse en el cohete Soyuz , se eligió este concepto porque permitía que todos sus motores de cohetes se encendieran y verificaran su funcionamiento mientras estaban en la plataforma de lanzamiento . [ cita requerida ]
El cohete soviético Energia de la década de 1980 usó cuatro propulsores de combustible líquido Zenit para elevar tanto el Buran como la estación de batalla espacial experimental Polyus en dos lanzamientos separados. [ cita requerida ]
Dos versiones del cohete espacial japonés H-IIA habrían usado uno o dos LRB para poder transportar carga adicional a órbitas geoestacionarias más altas, pero fue reemplazado por el H-IIB . [ cita requerida ]
El vehículo de lanzamiento espacial Ariane 4 podría usar dos o cuatro LRB, las configuraciones 42L, 44L y 44LP. Como ejemplo del aumento de carga útil que proporcionan los propulsores, el modelo básico Ariane 40 sin propulsores podría lanzar alrededor de 2.175 kilogramos a la órbita de transferencia geoestacionaria , [1] mientras que la configuración de 44L podría lanzar 4.790 kg a la misma órbita con cuatro propulsores líquidos añadidos. [2]
Varios LRB se consideraron al principio del programa de desarrollo del transbordador espacial y después del accidente del Challenger , pero el transbordador continuó volando su transbordador espacial Solid Rocket Booster hasta su retiro. [ cita requerida ]
Después de que el Transbordador Espacial se retirara, Pratt & Whitney Rocketdyne y Dynetics participaron en la "competencia de impulso avanzado" para el próximo vehículo calificado para humanos de la NASA, el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS), con un diseño de refuerzo conocido como " Pyrios ", que usaría dos más avanzados Motores de refuerzo F-1B derivados del motor Rocketdyne F-1 LOX / RP-1 que impulsó la primera etapa del vehículo Saturn V en el programa Apollo . En 2012, se determinó que si se seleccionaba el propulsor Pyrios de doble motor para el SLS Block 2, la carga útil podría ser de 150 toneladas métricas (t) para la órbita terrestre baja, 20 t más que el requisito mínimo del Congreso de 130 t para LEO. para SLS Bloque 2. [3] En 2013, se informó que en comparación con el motor F-1, el motor F-1B debía tener una eficiencia mejorada, ser más rentable y tener menos piezas de motor. [4] Cada F-1B debía producir 1.800.000 lbf (8.0 MN) de empuje al nivel del mar, un aumento sobre los 1.550.000 lbf (6.9 MN) de empuje del motor F-1 inicial. [5]
Muchos vehículos de lanzamiento chinos han estado usando propulsores líquidos. Estos incluyen Long March 2F de China, calificado para hombres, que utiliza cuatro propulsores de cohetes líquidos, cada uno impulsado por un solo motor de cohete hiperbólico YF-20B . [6] La variante retirada Long March 2E también usó cuatro impulsores líquidos similares. [7] al igual que las variantes Long March 3B [8] y Long March 3C . China desarrolló propulsores semicriogénicos para Long March 7 y Long March 5 , su serie más nueva de vehículos de lanzamiento a partir de 2017. [9]
Uso actual
El Delta IV Heavy consiste en un Common Booster Core (CBC) central , con dos CBC adicionales como LRB en lugar de los motores de cohete sólido GEM-60 utilizados por las versiones Delta IV Medium +. En el despegue, los tres núcleos funcionan a máxima potencia y 44 segundos después, el núcleo central se acelera al 55% para ahorrar combustible hasta la separación del refuerzo. [10] El Angara A5V y el Falcon Heavy son conceptualmente similares al Delta IV Heavy. [11]
El Falcon Heavy fue diseñado originalmente con una capacidad única de "alimentación cruzada de propulsores", mediante la cual los motores del núcleo central recibirían combustible y oxidante de los dos núcleos laterales hasta su separación . [12] Operar todos los motores a toda potencia desde el lanzamiento, con combustible suministrado principalmente por los impulsores laterales, agotaría los impulsores laterales antes, lo que permitiría su separación más temprana para reducir la masa que se acelera. Esto dejaría disponible la mayor parte del propulsor del núcleo central después de la separación del refuerzo. [13] Musk declaró en 2016 que no se implementaría la alimentación cruzada. [14] En cambio, el acelerador central baja poco después del despegue para ahorrar combustible y reanuda el empuje completo después de que los impulsores laterales se hayan separado. [15]
Ver también
- Cohete modular
- Lanzamiento de cohete
Referencias
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2005 . Consultado el 29 de marzo de 2011 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace ) astronautix.com
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 28 de julio de 2005 . Consultado el 14 de agosto de 2005 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace ) astronautix.com.
- ^ "Dynetics PWR licuar la competición de potenciadores SLS" . Noviembre 2012.
- ^ "Dynetics reporta un progreso" sobresaliente "en el motor de cohete F-1B" . Ars Technica . 2013-08-13 . Consultado el 13 de agosto de 2013 .
- ^ Lee Hutchinson (15 de abril de 2013). "El nuevo motor de cohete F-1B actualiza el diseño de la era Apolo con 1,8 millones de libras de empuje" . Ars Technica . Consultado el 15 de abril de 2013 .
- ^ "Chang Zheng 2F" . www.astronautix.com . Consultado el 10 de enero de 2017 .
- ^ "Chang Zheng 2E" . www.astronautix.com . Consultado el 10 de enero de 2017 .
- ^ "Larga marcha 3B / E - Cohetes" . spaceflight101.com . Consultado el 10 de enero de 2017 .
- ^ "5 de marzo largo - cohetes" . spaceflight101.com . Consultado el 10 de enero de 2017 .
- ^ "Guía del planificador de carga útil de Delta IV, junio de 2013" (PDF) . United Launch Alliance . Archivado desde el original (PDF) el 10 de julio de 2014 . Consultado el 26 de julio de 2014 .
- ^ "Capacidades y servicios" . SpaceX. 2012-11-28. Archivado desde el original el 7 de octubre de 2013 . Consultado el 21 de agosto de 2017 .
- ^ Strickland, John K. Jr. (septiembre de 2011). "El SpaceX Falcon Heavy Booster" . Sociedad Espacial Nacional. Archivado desde el original el 17 de enero de 2013 . Consultado el 24 de noviembre de 2012 .
- ^ "SpaceX anuncia la fecha de lanzamiento del cohete más poderoso del mundo" . SpaceX. 5 de abril de 2011 . Consultado el 5 de abril de 2011 .
- ^ Elon Musk [@elonmusk] (1 de mayo de 2016). " " ¿El rendimiento de los consumibles FH incluye alimentación cruzada? "" Sin alimentación cruzada. Ayudaría al rendimiento, pero no es necesario para estos números. " " (Tweet) . Consultado el 24 de junio de 2017 , a través de Twitter .
- ^ "Falcon Heavy" . SpaceX. 2012-11-16. Archivado desde el original el 6 de abril de 2017 . Consultado el 5 de abril de 2017 .