Un retrocohete (abreviatura de cohete retrógrado ) es un motor de cohete que proporciona un empuje opuesto al movimiento de un vehículo, lo que hace que se desacelere. Se han utilizado principalmente en naves espaciales , con un uso más limitado en el aterrizaje de aviones de pista corta. Desde 2010 están surgiendo nuevos usos para los cohetes retropropulsores en sistemas de lanzamiento reutilizables .
Historia
Se colocaron cohetes en la nariz de algunos modelos del DFS 230 , un planeador militar alemán de la Segunda Guerra Mundial . [1] Esto permitió que la aeronave aterrizara en áreas más confinadas de lo que sería posible durante un asalto aéreo.
Otro desarrollo de la Segunda Guerra Mundial fue el proyecto británico Hajile , iniciado por la Dirección de Desarrollo de Armas Misceláneas del Almirantazgo británico . Originalmente una solicitud del ejército británico como método para dejar caer equipos pesados o vehículos desde aviones que volaban a altas velocidades y altitudes, el proyecto resultó ser un gran desastre y fue olvidado en gran parte después de la guerra. Aunque algunas de las pruebas resultaron exitosas, Hajile era demasiado impredecible para ser utilizado en la guerra convencional, y cuando la guerra llegó a su fin, sin posibilidad de poner el proyecto en acción, fue archivado. Los experimentos soviéticos posteriores utilizaron esta técnica, frenando grandes cargas lanzadas desde el aire después de un descenso en paracaídas.
Usos
Maniobras de desorbita
Cuando una nave espacial en órbita se ralentiza lo suficiente, su altitud disminuye hasta el punto en que las fuerzas aerodinámicas comienzan a ralentizar rápidamente el movimiento del vehículo y vuelve al suelo. Sin los retrocohetes, las naves espaciales permanecerían en órbita durante años hasta que sus órbitas se ralentizaran naturalmente y volverían a entrar en la atmósfera en una fecha mucho más tardía; en el caso de los vuelos tripulados, mucho después de que se hayan agotado los sistemas de soporte vital. Por lo tanto, es fundamental que las naves espaciales tengan retrocohetes extremadamente fiables.
Proyecto Mercurio
Debido a la alta confiabilidad exigida por los retrocohetes, la nave espacial Mercury usó un trío de combustible sólido, retrocohetes de empuje de 1000 lbf (4.5 kN ) que dispararon durante 10 segundos cada uno, sujetos al escudo térmico en la parte inferior de la nave espacial. Uno fue suficiente para devolver la nave espacial a la Tierra si los otros dos fallaban. [2]
Proyecto Géminis
Gemini usó cuatro cohetes, cada uno de 2.500 libras de fuerza (11 kN), ardiendo durante 5,5 segundos en secuencia, con una ligera superposición. Estos se montaron en la sección retrógrada del módulo adaptador, ubicado justo detrás del escudo térmico de la cápsula. [3] [4]
Programa Apolo
Para los vuelos lunares, el módulo de servicio y comando de Apolo no requirió retrocohetes para devolver el módulo de comando a la Tierra, ya que la ruta de vuelo llevó el módulo a través de la atmósfera , utilizando la resistencia atmosférica para reducir la velocidad. Los vuelos de prueba en órbita terrestre requerían propulsión retrógrada, que fue proporcionada por el gran motor de propulsión de servicio en el módulo de servicio. El mismo motor se utilizó como retrocohete para ralentizar la nave espacial para la inserción de la órbita lunar . El Módulo Lunar Apolo usó su motor de etapa de descenso para descender de la órbita y aterrizar en la Luna.
Los retrocohetes se utilizaron para hacer retroceder las etapas S-IC y S-II del resto del vehículo después de sus respectivas paradas durante el lanzamiento del Saturno V a la órbita de estacionamiento de la Tierra.
Programa del transbordador espacial
El sistema de maniobras orbitales del transbordador espacial proporcionó al vehículo un par de potentes cohetes de combustible líquido para la reentrada y las maniobras orbitales. Uno era suficiente para una reentrada exitosa, y si ambos sistemas fallaran, el sistema de control de reacción podría ralentizar el vehículo lo suficiente para la reentrada.
Puesta en escena del vehículo
Para asegurar una separación limpia y evitar el contacto, los cohetes multietapa como el Titán II , el Saturno I , el Saturno IB y el Saturno V pueden tener pequeños retrocohetes en las etapas inferiores, que se encienden tras la separación de las etapas. Mientras tanto, la etapa siguiente puede tener cohetes de vacío , tanto para ayudar a la separación como para asegurar un buen arranque de los motores de combustible líquido.
Landers
Los retrocohetes también se utilizan para el aterrizaje de naves espaciales en otros cuerpos astronómicos, como la Luna y Marte , además de permitir que una nave espacial entre en una órbita alrededor de dicho cuerpo, cuando de lo contrario pasaría y volvería al espacio. Como se señaló anteriormente (en relación con el Proyecto Apolo ), el cohete principal de una nave espacial se puede reorientar para que sirva como retrocohete. La cápsula Soyuz utiliza pequeños cohetes para la última fase de aterrizaje.
Sistemas de lanzamiento reutilizables
A partir de 2010 surgieron nuevos usos para los cohetes retropropulsores para sistemas de lanzamiento reutilizables . Después de la separación de la segunda etapa , la primera etapa de los cohetes Falcon 9 y Falcon Heavy de SpaceX utiliza uno a tres de los motores principales para desacelerar para el aterrizaje propulsivo . La primera etapa se recupera, reacondiciona y prepara para el próximo vuelo. Los propulsores de otros cohetes orbitales se destruyen rutinariamente después de un solo uso por reentrada atmosférica e impacto de alta velocidad en el océano. Las compañías como Blue Origin con su nuevo Glenn , Espacio Enlace con su nueva línea 1 y proyectos nacionales como la Comisión Europea 'proyecto RETALT s y la China, la Administración Nacional del Espacio ' s Lejos 8 de marzo de también están aplicando retro-empuje el reingreso de propulsores reutilizables . [5] [6]
New Shepard es un cohete suborbital reutilizable de una sola etapa donde el propulsor usa su motor principal para aterrizar nuevamente después de un vuelo. La cápsula ralentiza su descenso con paracaídas y utiliza retrocohetes para reducir la velocidad justo antes de llegar al suelo.
Operación Deporte Creíble
Operation Credible Sport , un plan presentado por el gobierno de los EE. UU. En 1979 para rescatar a los rehenes en Irán, resultó en la construcción de dos Lockheed C-130 Hercules modificados , designados YMC-130H, que presentaban retrocohetes para permitirle un desempeño extremadamente corto. aterrizajes. Como parte del plan, estos aviones aterrizarían en el estadio Shahid Shiroudi cerca de la embajada de Estados Unidos en Teherán y utilizarían los retrocohetes para detenerse. Un avión fue destruido en un accidente durante un vuelo de prueba sin víctimas mortales, y el plan fue descartado más tarde ese año. [7]
Referencias
- ^ Obispo, Charles (1998). Enciclopedia de armas de la Segunda Guerra Mundial . Metro Books. pag. 408. ISBN 1-58663-762-2.
- ^ "Descripción y especificaciones de la cápsula de mercurio" . weebau.com . Consultado el 8 de enero de 2020 .
- ^ "Géminis" . braeunig.us . Consultado el 7 de enero de 2019 .
- ^ "Géminis 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12" . skyrocket.de . Consultado el 7 de enero de 2019 .
- ^ "Proyecto RETALT" . retalt.eu . Consultado el 8 de enero de 2020 .
- ^ Eric, Berger. "Europa dice que SpaceX" domina "el lanzamiento, se compromete a desarrollar un cohete tipo Falcon 9" . Consultado el 8 de enero de 2020 .
- ^ Ian, D'Costa. "El ejército estadounidense planeó utilizar este loco C-130 modificado para rescatar rehenes en Irán" . tacairnet.com . Consultado el 8 de enero de 2020 .