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RS-68

El Aerojet Rocketdyne RS-68 (Rocket System 68) es un motor de cohete de combustible líquido que utiliza hidrógeno líquido (LH2) y oxígeno líquido (LOX) como propulsores en un ciclo de energía de un generador de gas . Es el motor de cohete propulsado por hidrógeno más grande jamás volado. [3]

Su desarrollo comenzó en la década de 1990 con el objetivo de producir un motor de carga pesada más simple y menos costoso para el sistema de lanzamiento Delta IV . Se han producido dos versiones del motor: el RS-68 original y el RS-68A mejorado. Se planeó una tercera versión, el RS-68B, para el cohete Ares V de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) antes de la cancelación del cohete y del Programa Constellation en 2010.

Diseño y desarrollo

Uno de los principales objetivos del programa RS-68 era producir un motor simple que fuera rentable cuando se utilizara para un solo lanzamiento. Para lograr esto, el RS-68 tiene un 80% menos de piezas que el motor principal del transbordador espacial RS-25 (SSME) de lanzamiento múltiple. [4] Las consecuencias adversas de esta simplicidad fueron una relación empuje-peso significativamente menor y un impulso específico un 10% menor en comparación con el SSME. El beneficio de esta simplicidad es el reducido costo de construcción del RS-68. [4]

El RS-68 fue desarrollado en Rocketdyne Propulsion and Power, ubicada en Canoga Park, Los Ángeles , California, donde se fabricó el SSME. Fue diseñado para impulsar el vehículo de lanzamiento desechable evolucionado (EELV) Delta IV . Los motores de desarrollo inicial se ensamblaron en el cercano Laboratorio de Campo de Santa Susana , donde se desarrollaron y probaron los motores Rocketdyne F-1 del Saturn V para las misiones Apolo a la Luna. Las pruebas iniciales del RS-68 se produjeron en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL), en la Base de la Fuerza Aérea Edwards , California, y posteriormente en el Centro Espacial Stennis de la NASA . [5] [6] El RS-68 fue certificado en diciembre de 2001 para su uso en cohetes Delta IV. [7]

Un RS-68 es parte de cada núcleo de refuerzo común Delta IV . El mayor de los vehículos de lanzamiento, el Delta IV Heavy , utiliza tres CBC montados juntos. [8]

En su máximo 102% de empuje , el motor produce 758.000 libras de fuerza (3.370  kN ) en el vacío y 663.000 libras de fuerza (2.950 kN) al nivel del mar. La masa del motor es de 14.560 libras (6.600 kg). Con este empuje, el motor tiene una relación empuje-peso de 51,2 y un impulso específico de 410 segundos (4,0 km/s) en el vacío y 365 segundos (3,58 km/s) al nivel del mar. [9] El RS-68 tiene un cardán hidráulico y es capaz de acelerar entre un 58% y un 102% de empuje. [10]

El RS-68A es una versión actualizada del RS-68, con mayor impulso y empuje específicos (a más de 700.000 libras de fuerza (3.100 kN) al nivel del mar). [11] El primer lanzamiento, el 29 de junio de 2012, desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral utilizó tres motores RS-68A montados en un cohete Delta IV Heavy . [12]

A finales de 2022, se construyó el último RS-68A para la etapa central final de Delta IV. [ cita necesaria ]

Usos propuestos

En 2006, la NASA anunció su intención de utilizar cinco motores RS-68 en lugar de SSME en el planeado Ares V. La NASA eligió el RS-68 debido a su menor costo, alrededor de 20 millones de dólares por motor, incluido el costo de las actualizaciones de la NASA. Las actualizaciones incluyeron una boquilla ablativa diferente para permitir una combustión más prolongada, una secuencia de inicio más corta, cambios de hardware para limitar el hidrógeno libre en el momento del encendido y una reducción en la cantidad de helio utilizado durante la cuenta regresiva y el vuelo. Los aumentos de empuje y de impulsos específicos se producirían en el marco de un programa de mejora independiente para el cohete Delta IV. [13] Más tarde, el Ares V se cambió para utilizar seis motores RS-68, denominados RS-68B. [14] Ares V fue abandonado como parte de la cancelación del programa Constellation en 2010. [15] El actual vehículo de carga pesada sucesor de la NASA, el Space Launch System , utiliza en su lugar cuatro motores RS-25 . [dieciséis]

Calificación humana

En 2008, se informó que el RS-68 necesitaba más de 200 cambios para recibir una certificación de calificación humana . [17] La ​​NASA ha declarado que esos cambios incluyen el control de la salud, la eliminación del entorno rico en combustible durante el despegue y la mejora de la robustez de sus subsistemas. [18] [19]

Variantes

Ver también

Referencias

  1. ^ ab "DELTA IV". Alianza de Lanzamiento Unida. Archivado desde el original el 20 de julio de 2014 . Consultado el 13 de julio de 2014 .
  2. ^ "Guía del usuario de Delta IV" (PDF) . Alianza de Lanzamiento Unida. Junio ​​de 2013. Archivado (PDF) desde el original el 10 de julio de 2014 . Consultado el 13 de julio de 2014 .
  3. ^ "Las tecnologías compuestas y de propulsión ATK ayudan a lanzar el satélite de la Oficina Nacional de Reconocimiento" (Presione soltar). Alliant Techsystems . 19 de enero de 2009. Archivado desde el original el 22 de febrero de 2014.
  4. ^ ab "AIAA 2002-4324, Propulsión para el siglo XXI: RS-68" Archivado el 19 de marzo de 2009 en Wayback Machine . AIAA, 8 al 10 de julio de 2002.
  5. ^ "Boeing prueba el motor cohete RS-68 (24 de abril)". Defensa Aeroespacial . 23 de abril de 2001 . Consultado el 26 de junio de 2023 .
  6. ^ "El motor Boeing Delta IV CBC/RS-68 completa con éxito el programa de prueba" (Presione soltar). Boeing. 9 de mayo de 2001 . Consultado el 26 de junio de 2023 .
  7. ^ "Motor Rocketdyne RS-68 certificado para Boeing Delta IV" (Presione soltar). Boeing. 19 de diciembre de 2001. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2012.
  8. ^ "Resumen técnico de Atlas V y Delta IV" (PDF) .
  9. ^ "United Launch Alliance Delta IV Heavy".
  10. ^ Libro blanco de Boeing sobre el desarrollo del RS-68 Archivado el 15 de abril de 2007 en Wayback Machine.
  11. ^ "La primera prueba del motor de fuego caliente RS-68A de United Launch Alliance fue un éxito" (Presione soltar). Alianza de Lanzamiento Unida. 25 de septiembre de 2008 . Consultado el 10 de abril de 2023 . Actualmente, el motor RS-68 puede entregar más de 660.000 libras de empuje al nivel del mar y el RS-68A mejorado aumentará esto a más de 700.000 libras. El RS-68A también mejora el impulso específico o eficiencia de combustible del RS-68.
  12. ^ "El cohete pesado Delta IV mejorado de United Launch Alliance lanza con éxito la segunda carga útil en nueve días para la Oficina Nacional de Reconocimiento" (Presione soltar). Alianza de Lanzamiento Unida. 29 de junio de 2012. Archivado desde el original el 20 de agosto de 2016.
  13. ^ "Informe de progreso de los sistemas de exploración de la NASA" (Presione soltar). Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. 18 de mayo de 2006. Archivado desde el original el 5 de abril de 2012 . Consultado el 30 de mayo de 2006 .
  14. ^ ab "Descripción general: vehículo de lanzamiento de carga Ares V". Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. Archivado desde el original el 26 de septiembre de 2008 . Consultado el 30 de septiembre de 2008 .
  15. ^ Amós, Jonathan (11 de octubre de 2010). "Obama firma a la NASA para un nuevo futuro". Noticias de la BBC . Consultado el 7 de junio de 2019 .
  16. ^ "Ficha informativa sobre el sistema de lanzamiento espacial" (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio . Consultado el 7 de junio de 2019 .
  17. ^ "La primera prueba del motor de fuego caliente RS-68A de United Launch Alliance fue un éxito". NASAspaceflight.com . 27 de septiembre de 2008. Archivado desde el original el 28 de marzo de 2018.
  18. ^ "Preguntas frecuentes, pregunta 3". Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio ESMD. Archivado desde el original el 12 de enero de 2010.
  19. ^ Barba, David A.; Skratt, John P.; Hart, Matthew J. (1 de junio de 2009). "Impactos de la constelación del estudio pesado Delta IV con calificación humana" (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio. pag. 8. Archivado (PDF) desde el original el 28 de febrero de 2017.
  20. ^ "Sistema de propulsión RS-68" (PDF) . Pratt y Whitney Rocketdyne. Octubre de 2005. Archivado desde el original (PDF) el 14 de julio de 2018 . Consultado el 7 de abril de 2019 .
  21. ^ "P&W completa con éxito la prueba de fuego caliente en el segundo RS-68A Certi". asdnews.com . Archivado desde el original el 25 de julio de 2011 . Consultado el 25 de abril de 2018 .
  22. ^ "Guía del usuario de Delta IV" (PDF) . Alianza de Lanzamiento Unida. Junio ​​de 2013. Archivado (PDF) desde el original el 10 de julio de 2014 . Consultado el 13 de julio de 2014 .
  23. ^ "RS-68A | L3Harris® Rápido. Avance". www.l3harris.com . Consultado el 6 de febrero de 2024 .
  24. ^ "Los motores que se negaron a retirarse: los RS-25 se preparan para las pruebas de SLS". nasaspaceflight.com . Junio ​​de 2013. Archivado desde el original el 30 de agosto de 2017.

enlaces externos

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