El motor alimentado a presión es una clase de diseños de motores de cohetes . Un suministro de gas separado, generalmente helio , presuriza los tanques de propulsor para forzar el combustible y el oxidante a la cámara de combustión. Para mantener un flujo adecuado, las presiones del tanque deben exceder la presión de la cámara de combustión.
Los motores alimentados a presión tienen tuberías simples y no necesitan turbobombas complejas y ocasionalmente poco confiables . Un procedimiento de arranque típico comienza con la apertura de una válvula, a menudo un dispositivo pirotécnico de un disparo, para permitir que el gas de presurización fluya a través de las válvulas de retención hacia los tanques de propulsor. Luego se abren las válvulas propulsoras en el propio motor. Si el combustible y el oxidante son hipergólicos , se queman al contacto; Los combustibles no hipergólicos requieren un encendedor. Se pueden realizar múltiples quemaduras simplemente abriendo y cerrando las válvulas de propulsor según sea necesario, si el sistema de presurización también tiene válvulas de activación. Pueden ser operadas eléctricamente o por presión de gas controlada por válvulas más pequeñas operadas eléctricamente.
Se debe tener cuidado, especialmente durante las quemaduras prolongadas, para evitar un enfriamiento excesivo del gas de presurización debido a la expansión adiabática . El helio frío no se licua, pero podría congelar un propulsor, disminuir la presión del tanque o dañar componentes no diseñados para bajas temperaturas. El sistema de propulsión descendente del módulo lunar del Apolo era inusual al almacenar su helio en un estado supercrítico pero muy frío. Se calentó mientras se extraía a través de un intercambiador de calor del combustible a temperatura ambiente. [1]
El control de actitud de la nave espacial y los propulsores de maniobra orbital son diseños alimentados por presión casi universalmente. [2] Los ejemplos incluyen los motores de control de reacción (RCS) y de maniobra orbital (OMS) del orbitador del transbordador espacial ; los motores RCS y Service Propulsion System (SPS) en el módulo de comando / servicio Apollo ; los motores SuperDraco (aborto en vuelo) y Draco (RCS) en el SpaceX Dragon 2 ; y el RCS, motores de ascenso y descenso en el Módulo Lunar Apolo . [1]
Algunas etapas superiores de los lanzadores también utilizan motores alimentados a presión. Estos incluyen el Aerojet AJ10 y TRW TR-201 utilizados en la segunda etapa del vehículo de lanzamiento Delta II , y el motor Kestrel del Falcon 1 de SpaceX. [3]
El concepto Sea Dragon de la década de 1960 de Robert Truax para un gran amplificador tonto habría utilizado motores alimentados a presión.
Los motores alimentados a presión tienen límites prácticos en la presión del propulsor, que a su vez limita la presión de la cámara de combustión. Los tanques de propulsor de alta presión requieren paredes más gruesas y aleaciones más fuertes que hacen que los tanques del vehículo sean más pesados, lo que reduce el rendimiento y la capacidad de carga útil. Las etapas inferiores de los vehículos de lanzamiento a menudo utilizan motores de combustible sólido o de combustible líquido alimentados por bomba , donde se consideran deseables boquillas de alta relación de presión. [2]
Otros vehículos o empresas que utilizan motor a presión:
- OTRAG (cohete)
- Quad (cohete) de Armadillo Aerospace
- XCOR EZ-Rocket de XCOR Aerospace
- Masten Space Systems
- Vehículo de lanzamiento de Acuario
- El módulo de aterrizaje prototipo del Proyecto Morpheus de la NASA
- Mini módulo de aterrizaje lunar Mighty Eagle de la NASA
- CONAE 's Tronador II etapa superior [ cita requerida ]
Ver también
- Ciclo generador de gas
- Ciclo de derivación de combustión
- Ciclo expansor
- Ciclo de combustión por etapas
Referencias
- ^ a b "Diario de desarrollo de la propulsión de descenso LM" . Enciclopedia Astronautica. Archivado desde el original el 6 de junio de 2012 . Consultado el 5 de junio de 2012 .
- ^ a b JOHN R. LONDON III (octubre de 1994). LEO a bajo precio (PDF) . Prensa de la Universidad del Aire. págs. 68–69. ISBN 0-89499-134-5.
- ^ "Guía del usuario de Falcon 1" (PDF) . SpaceX. 2008-09-28. Archivado desde el original (PDF) el 2 de octubre de 2012 . Consultado el 5 de junio de 2012 .
enlaces externos
- Ciclos de energía de cohetes