Sistema de propulsión de descenso


El sistema de propulsión de descenso (DPS - pronunciado 'dips') o motor de descenso del módulo lunar (LMDE) es un motor de cohete hipergólico de aceleración variable inventado por Gerard W. Elverum Jr. [1] [2] [3] y desarrollado por Space Technology Laboratories (TRW) para su uso en la etapa de descenso del Módulo Lunar Apolo . Utilizaba combustible Aerozine 50 y tetróxido de dinitrógeno ( N
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O
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) oxidante. Este motor usaba un inyector de clavija , lo que allanó el camino para que otros motores usaran diseños similares.

El sistema de propulsión para la etapa de descenso del módulo lunar fue diseñado para transferir el vehículo, que contiene dos tripulantes, desde una órbita de estacionamiento lunar circular de 60 millas náuticas (110 km) a una órbita de descenso elíptica con un pericinthion de 50,000 pies (15,000 m), luego proporcione un descenso motorizado a la superficie lunar, con tiempo de vuelo estacionario sobre la superficie lunar para seleccionar el lugar de aterrizaje exacto. Para llevar a cabo estas maniobras, se desarrolló un sistema de propulsión que utilizaba propulsores hipergólicos y un motor refrigerado por ablación, alimentado a presión y cardán , que podía ser acelerado . También se utilizó un sistema de presurización de helio criogénico ligero. La extensión de la boquilla de escapefue diseñado para aplastar sin dañar el LM si golpeaba la superficie, lo que sucedió en el Apolo 15. [4]

Según la publicación de historia de la NASA Chariots for Apollo , "el motor de descenso del módulo lunar probablemente fue el mayor desafío y el desarrollo técnico más destacado de Apollo". [5] El requisito de un motor regulable era nuevo para las naves espaciales tripuladas. Hasta ese momento se había realizado muy poca investigación avanzada en motores de cohetes de empuje variable. Rocketdyne propuso un motor alimentado a presión que utiliza la inyección de gas helio inerte en el flujo de propulsor para lograr una reducción del empuje a un caudal de propulsor constante. Mientras que el Centro de Naves Espaciales Tripuladas de la NASA(MSC) consideró que este enfoque era plausible, representaba un avance considerable en el estado del arte. (De hecho, la ingestión accidental de helio presurizante resultó ser un problema en AS-201 , el primer vuelo del motor del módulo de servicio Apollo en febrero de 1966). Por lo tanto, MSC ordenó a Grumman que realizara un programa de desarrollo paralelo de diseños competidores. [5]

Grumman celebró una conferencia de postores el 14 de marzo de 1963, a la que asistieron Aerojet General , Reaction Motors Division de Thiokol , United Technology Center Division de United Aircraft y Space Technology Laboratories, Inc. (STL). En mayo, STL fue seleccionado como competidor del concepto de Rocketdyne. STL propuso un motor con cardán y aceleración, usando válvulas de control de flujo y un inyector de aguja de área variable , de la misma manera que lo hace un cabezal de ducha, para regular la presión, la tasa de flujo del propulsor y el patrón de la mezcla de combustible. en la cámara de combustión. [5]

El primer encendido a toda velocidad del motor de descenso LM de Space Technology Laboratories se llevó a cabo a principios de 1964. Los planificadores de la NASA esperaban que uno de los dos diseños drásticamente diferentes saldría como el claro ganador, pero esto no sucedió durante 1964. Gerente de la Oficina del Programa de Naves Espaciales Apolo Joseph Shea formó un comité de expertos en propulsión de la NASA, Grumman y la Fuerza Aérea, presidido por el diseñador estadounidense de naves espaciales Maxime Faget , en noviembre de 1964 para recomendar una opción, pero sus resultados no fueron concluyentes. Grumman eligió a Rocketdyne el 5 de enero de 1965. Todavía no satisfecho, el director de MSC, Robert R. Gilruth , convocó su propia junta de cinco miembros, también presidida por Faget, que revocó la decisión de Grumman el 18 de enero y otorgó el contrato a STL. [5][6]


La disminución del espacio libre provocó el pandeo de la tobera del motor de descenso extendida en el aterrizaje del Apolo 15 (arriba a la derecha).