Un cohete modular es un tipo de cohete de varias etapas que presenta componentes que se pueden intercambiar para los requisitos específicos de la misión. Varios de estos cohetes utilizan conceptos similares, como módulos unificados, para minimizar los gastos de fabricación, transporte y optimización de la infraestructura de apoyo para los preparativos de vuelo.
El estudio del Sistema Nacional de Lanzamiento (1991-1992) analizó los futuros lanzadores de forma modular (agrupación). Este concepto existe desde la creación de la NASA .
Ejemplos de
Saturno C
Una comisión del gobierno, el "Comité de Evaluación de Vehículos Saturno" (más conocido como el Comité Silverstein ), se reunió en 1959 para recomendar direcciones específicas que la NASA podría tomar con el programa de cohetes del Ejército existente (Júpiter, Redstone, Sargento). El Consejo del Programa de Exploración Espacial de la NASA (1959-1963) tuvo la tarea de desarrollar la arquitectura de lanzamiento para la nueva serie de cohetes Saturno , llamada Saturno C.La arquitectura Saturno C constaba de cinco etapas diferentes ( SI , S-II , S-III , S- IV y SV / Centaur ) que podrían apilarse verticalmente para cohetes específicos para cumplir con varios requisitos de misión y carga útil de la NASA.
Este trabajo condujo al desarrollo del Saturno I , Saturno IB y Saturno V cohetes.
Atlas V
El sistema de lanzamiento desechable Atlas V utiliza el Common Core Booster de combustible líquido como su primera etapa. En la mayoría de las configuraciones, se usa un solo CCB con propulsores de cohetes sólidos con correa . Una configuración propuesta para cargas más pesadas unidas tres CCB para la primera etapa. El Common Core Booster utiliza el RD-180 de fabricación rusa que quema combustible RP-1 con oxígeno líquido que produce un empuje de 3,8 MN . Los tanques de propulsante líquido utilizan un diseño de isogrid para mayor resistencia, reemplazando los diseños de tanques Atlas anteriores que estaban estabilizados por presión. [1]
La longitud del amplificador de núcleo común es de 27 m (89 pies) y tiene un diámetro de 3,8 m (12,5 pies). [2]
Delta IV
La familia de lanzadores Delta IV utiliza el núcleo reforzador común de combustible líquido como la primera etapa de las diversas configuraciones de cohetes. Se pueden utilizar uno o tres módulos como primera etapa. En la mayoría de las configuraciones, se utiliza un solo CBC con o sin SRB con correa. Tres CBC juntos forman la primera etapa de la configuración Heavy. El CBC usa el motor Rocketdyne RS-68 y quema hidrógeno líquido con oxígeno líquido produciendo un empuje de 2.9 meganewtons (650,000 lb f ). [ cita requerida ]
Angara
El Universal Rocket Module (URM) es la primera etapa modular alimentada por líquido del sistema de lanzamiento desechable Angara . Dependiendo de la configuración, la primera etapa puede constar de 1, 3, 5 u 8 URM. Cada URM utiliza un motor RD-191 de fabricación rusa que quema combustible RP-1 con oxígeno líquido que produce un empuje de 1,92 MN . [3]
Halcón pesado
El vehículo de lanzamiento Falcon Heavy consiste en un núcleo central reforzado Falcon 9 Block 5 con dos etapas centrales regulares Falcon 9 Block 5 que actúan como impulsores de correa de combustible líquido. Cada núcleo está propulsado por nueve motores Merlin 1D que queman combustible de queroseno de grado cohete con oxígeno líquido que produce casi 7,7 meganewtons (1,700,000 lb f ) de empuje, y los tres núcleos juntos producen más de 22MN de empuje. Un primer diseño del Falcon Heavy incluyó una capacidad única de alimentación cruzada de propulsores, donde el combustible y el oxidante para alimentar la mayoría de los motores en el núcleo central se alimentarían desde los dos núcleos laterales, hasta que los núcleos laterales estuvieran casi vacíos y listos para el primer evento de separación . [4] Sin embargo, debido a su extrema complejidad, esta función se canceló en 2015 dejando que cada uno de los tres núcleos quemara su propio combustible. Evaluaciones posteriores revelaron que el propulsor necesario para que cada propulsor lateral aterrice (reutilización) ya está cerca de los márgenes, por lo que realmente no hay ninguna ventaja en la alimentación cruzada.
Al igual que el Falcon 9 de una sola barra, cada núcleo de refuerzo Falcon Heavy es reutilizable . [5] El Falcon Heavy Test Flight demostró que los dos propulsores laterales aterrizaban simultáneamente cerca de su sitio de lanzamiento, mientras que el propulsor central intentaba aterrizar en la nave autónoma del puerto espacial de SpaceX , lo que resultó en un aterrizaje brusco cerca de la nave. Durante la segunda misión, los tres propulsores aterrizaron suavemente. [6] Un lanzamiento de Falcon Heavy que logra recuperar los tres propulsores centrales tiene el mismo gasto de material que el Falcon 9, es decir, la etapa superior y potencialmente el carenado de carga útil . Como tal, la diferencia de costo entre un Falcon 9 y un lanzamiento de Falcon Heavy es limitada, principalmente al combustible adicional y al reacondicionamiento de tres en lugar de un núcleo de refuerzo.
Ver también
- Vehículo de lanzamiento fungible evolucionado
- Potenciador de cohete líquido
- Historia: UR-700 [7]
enlaces externos
- EELV: la próxima etapa del lanzamiento espacial
- Página de Angara del Centro Espacial Khrunichev (ruso)
- Página de Angara en RussianSpaceWeb
Referencias
- ^ Vehículos de lanzamiento Archivado el 11 de noviembre de 2011 en la Wayback Machine , Lockheed Martin
- ^ Lockheed Martin nombra nuevo cohete Atlas V Archivado el 23 de febrero de 2010 en la Wayback Machine , Lockheed Martin
- ^ Familia de cohetes «Angara» , Centro espacial de producción e investigación del estado de Khrunichev
- ^ Strickland, John K., Jr. (septiembre de 2011). "El SpaceX Falcon Heavy Booster" . Sociedad Espacial Nacional. Archivado desde el original el 8 de julio de 2015 . Consultado el 24 de noviembre de 2012 .
- ^ Simberg, Rand (8 de febrero de 2012). "Elon Musk sobre los planes de cohetes reutilizables de SpaceX" . Mecánica popular . Consultado el 7 de febrero de 2012 .
- ^ "Cobertura en vivo: Lanzamientos de Falcon Heavy, tres impulsores aterrizan de forma segura" . Vuelo espacial ahora. 11 de abril de 2019.
- ^ La serie Universal Rocket fue un proyecto soviético de sistemas de cohetes unificados (militares y civiles); Se suponía que el proyecto UR-700 utilizaría propulsores de combustible líquidocon un diseño similar al de su primera etapa. [ cita requerida ]