Rutherford es un motor cohete de propulsión líquida diseñado por la empresa aeroespacial Rocket Lab [8] y fabricado en Long Beach , California . [9] El motor se utiliza en el propio cohete de la empresa, Electron . Utiliza LOX (oxígeno líquido) y RP-1 (queroseno refinado) como propulsores y es el primer motor listo para volar en utilizar el ciclo de alimentación de la bomba eléctrica . El cohete usa una disposición de motor similar al Falcon 9; un cohete de dos etapas que utiliza un grupo de nueve motores idénticos en la primera etapa, y una versión optimizada al vacío con una boquilla más larga en la segunda etapa. Esta disposición también se conoce como octaweb. [10] [6] [7] La versión a nivel del mar produce 24 kN (5400 lbf) de empuje y tiene un impulso específico de 311 s (3,05 km / s), mientras que la versión optimizada para vacío produce 24 kN (5400 lbf ) de empuje y tiene un impulso específico de 343 s (3,36 km / s). [2]
País de origen | Estados Unidos Nueva Zelanda |
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Diseñador | Laboratorio de cohetes |
Fabricante | Laboratorio de cohetes |
Solicitud | Motor de primera y segunda etapa |
Estado | Activo |
Motor de combustible líquido | |
Propulsor | LOX [1] / RP-1 [1] |
Ciclo | Motor eléctrico alimentado por bomba |
Zapatillas | 2 bombas eléctricas |
Configuración | |
Cámara | 1 |
Actuación | |
Empuje (vac.) | |
Empuje (SL) | |
Relación empuje-peso | 72,8 |
Yo sp (vac.) | 343 s (3,36 km / s) [2] [1] |
Yo sp (SL) | 311 s (3,05 km / s) [2] [1] |
Dimensiones | |
Diámetro | 25 cm (9,8 pulgadas) |
Peso en seco | 35 kg (77 libras) [3] |
Utilizado en | |
Electrón | |
Referencias | |
Referencias | [4] [5] [6] [7] |
La primera prueba de encendido tuvo lugar en 2013. [11] El motor fue calificado para vuelo en marzo de 2016 [12] y tuvo su primer vuelo el 25 de mayo de 2017. [13] En marzo de 2021, el motor ha impulsado 19 vuelos de Electron en total, lo que hace que el recuento de motores volados sea 190.
Descripción
Rutherford lleva el nombre del renombrado científico nacido en Nueva Zelanda Ernest Rutherford . Es un pequeño motor cohete propulsor líquido diseñado para ser simple y económico de producir. Se utiliza como motor de primera y segunda etapa, lo que simplifica la logística y mejora las economías de escala. [6] [7] Para reducir su costo, utiliza el ciclo de alimentación de la bomba eléctrica , siendo el primer motor listo para volar de este tipo. [5] Se fabrica principalmente mediante impresión 3D , utilizando un método llamado fusión por haz de electrones . Su cámara de combustión, inyectores, bombas y válvulas propulsoras principales están impresas en 3D. [14] [15] [16]
Al igual que con todos los motores alimentados por bomba , el Rutherford utiliza una bomba rotodinámica para aumentar la presión de los tanques a la que necesita la cámara de combustión. [5] El uso de una bomba evita la necesidad de tanques pesados capaces de soportar altas presiones y las grandes cantidades de gas inerte necesarias para mantener los tanques presurizados durante el vuelo. [17]
Las bombas (una para el combustible y otra para el oxidante) en los motores de alimentación de bombas eléctricas son impulsadas por un motor eléctrico . [17] El motor Rutherford utiliza motores eléctricos duales de CC sin escobillas y una batería de polímero de litio . Se afirma que esto mejora la eficiencia del 50% de un ciclo típico de generador de gas al 95%. [18] Sin embargo, la batería aumenta el peso del motor completo y presenta un problema de conversión de energía. [17]
Cada motor tiene dos pequeños motores que generan 37 kW (50 hp) mientras giran a 40 000 rpm . [18] La batería de la primera etapa, que tiene que alimentar las bombas de nueve motores simultáneamente, puede proporcionar más de 1 MW (1300 hp) de energía eléctrica. [19]
El motor se enfría de forma regenerativa , lo que significa que, antes de la inyección, parte del RP-1 frío pasa a través de canales de enfriamiento incrustados en la cámara de combustión y la estructura de la boquilla, transfiriendo el calor de ellos, antes de finalmente inyectarse en la cámara de combustión.
Ver también
- Curie (motor de cohete)
- TEPREL
- Merlin (familia de motores de cohetes)
Referencias
- ^ a b c d "Electrón" . Laboratorio de cohetes . Consultado el 24 de julio de 2017 .
- ^ a b c d e "Rocket Lab alcanza los 500 incendios de prueba del motor Rutherford | Rocket Lab" . Laboratorio de cohetes . Consultado el 1 de febrero de 2018 .
- ^ a b c "Rocket Lab aumenta la capacidad de carga útil de electrones, permitiendo misiones interplanetarias y reutilización" . Laboratorio de cohetes . Consultado el 6 de agosto de 2020 .
- ^ Brügge, Norbert (11 de julio de 2016). "Motores de propulsante líquido de cohetes espaciales asiáticos" . B14643.de . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
- ^ a b c "Propulsión" . Laboratorio de cohetes . Archivado desde el original el 19 de septiembre de 2016 . Consultado el 19 de septiembre de 2016 .
- ^ a b c Brügge, Norbert. "Electron NLV" . B14643.de . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
- ^ a b c Brügge, Norbert. "Propulsión electrónica" . B14643.de . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
- ^ "Rocket Lab revela el primer cohete a batería para lanzamientos comerciales al espacio | Rocket Lab" . Laboratorio de cohetes . Consultado el 25 de mayo de 2017 .
- ^ Knapp, Alex (21 de mayo de 2017). "Rocket Lab se convierte en un unicornio espacial con una ronda de financiación de $ 75 millones" . Forbes . Consultado el 25 de mayo de 2017 .
- ^ "Conoce a Octaweb - SpaceX" . blogs.nasa.gov . Consultado el 18 de septiembre de 2020 .
- ^ https://www.nbr.co.nz/article/10-things-about-rocket-lab-ck-203485
- ^ "Motor Rutherford calificado para vuelo" . Laboratorio de cohetes . Marzo de 2016. Archivado desde el original el 25 de abril de 2016 . Consultado el 19 de septiembre de 2016 .
- ^ "El lanzamiento espacial de Nueva Zelanda es el primero desde un sitio privado" . BBC News . 25 de mayo de 2017 . Consultado el 25 de mayo de 2017 .
- ^ Bradley, Grant (15 de abril de 2015). "Rocket Lab presenta el primer motor cohete de batería del mundo" . The New Zealand Herald . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
- ^ Grush, Loren (15 de abril de 2015). "Un motor cohete a batería impreso en 3D" . Ciencia popular . Archivado desde el original el 31 de enero de 2016 . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
- ^ "Propulsión" . Laboratorio de cohetes . Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2015 . Consultado el 19 de septiembre de 2016 .
- ^ a b c Rachov, Pablo; Tacca, Hernán; Lentini, Diego (2013). "Electric Feed Systems for Liquid-Propellant Rockets " " (PDF) . Journal of Propulsion and Power . AIAA . 29 (5): 1171-1180. Doi : 10.2514 / 1.B34714 . Consultado el 16 de septiembre de 2016 .
- ^ a b Morring, Jr., Frank; Norris, Guy (14 de abril de 2015). "Rocket Lab presenta turbomaquinaria a batería" . Semana de la aviación y tecnología espacial. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 16 de septiembre de 2016 .
- ^ "Introducción a Rocket Lab" (PDF) . Laboratorio de cohetes . Archivado desde el original (PDF) el 20 de septiembre de 2016 . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
enlaces externos
- Sección de propulsión de Rocket Lab