El motor alimentado por 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 solo disparo, para permitir que el gas presurizado fluya a través de las válvulas de retención hacia los tanques de propulsor. Luego se abren las válvulas de propulsión 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 operarse eléctricamente o mediante presión de gas controlada por válvulas más pequeñas operadas eléctricamente.
Se debe tener cuidado, especialmente durante quemaduras prolongadas, para evitar un enfriamiento excesivo del gas presurizado debido a la expansión adiabática . El helio frío no se licuará, pero podría congelar un propulsor, disminuir la presión de los tanques o dañar componentes no diseñados para bajas temperaturas. El sistema de propulsión de descenso del módulo lunar Apollo era inusual al almacenar su helio en un estado supercrítico pero muy frío. Se calentó cuando se extrajo a través de un intercambiador de calor del combustible a temperatura ambiente. [1]
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El control de actitud de las naves espaciales y los propulsores de maniobra orbital son casi universalmente diseños alimentados por presión. [2] Los ejemplos incluyen los motores de control de reacción (RCS) y de maniobra orbital (OMS) del transbordador espacial ; los motores RCS y del Sistema de Propulsión de Servicio (SPS) en el Módulo de Comando/Servicio Apollo ; los motores SuperDraco (aborto en vuelo) y Draco (RCS) del SpaceX Dragon 2 ; y los RCS, motores de ascenso y descenso del Módulo Lunar Apolo . [1]
Algunas etapas superiores del lanzador también utilizan motores alimentados por 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 propulsor tonto habría utilizado motores alimentados por presión.
Los motores alimentados por presión tienen límites prácticos a la presión del propulsor, lo que a su vez limita la presión en la cámara de combustión. Los tanques de propulsor de alta presión requieren paredes más gruesas y materiales más resistentes, lo que hace que los tanques de los vehículos sean más pesados, reduciendo así 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 con una relación de presión alta. [2]
Otros vehículos o empresas que utilizan motor alimentado a presión: