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RS-68

El RS-68 (Rocket System-68) era un motor cohete de combustible líquido que utilizaba hidrógeno líquido (LH 2 ) y oxígeno líquido (LOX) como propulsores en un ciclo generador de gas . Fue el motor cohete alimentado con hidrógeno más grande jamás utilizado. [3]

Diseñado y fabricado en Estados Unidos por Rocketdyne (posteriormente Pratt & Whitney Rocketdyne y Aerojet Rocketdyne ). El 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. Una tercera versión, el RS-68B, estaba prevista para el cohete Ares V de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) antes de la cancelación del cohete y del Programa Constelación 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 lograrlo, el RS-68 tiene un 80% menos de piezas que el motor principal del transbordador espacial RS-25 (SSME), que se puede utilizar en varios lanzamientos. [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 menor 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 Saturno V para las misiones Apolo a la Luna. Las pruebas iniciales del RS-68 se llevaron a cabo en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL), la Base Aérea Edwards , California, y más tarde 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 formaba parte de cada núcleo de refuerzo común del Delta IV . El más grande de los vehículos de lanzamiento, el Delta IV Heavy , utilizaba tres CBC montados juntos. [8]

El motor producía 758.000 libras-fuerza (3.370  kN ) en el vacío y 663.000 libras-fuerza (2.950 kN) a nivel del mar. La masa del motor era de 14.560 libras (6.600 kg). Con este empuje, el motor tenía 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) a nivel del mar. [9] El RS-68 estaba cardán hidráulico y era capaz de regular el empuje entre el 58% y el 102%. [10]

El RS-68A es una versión actualizada del RS-68, con un impulso específico y un empuje mayores (hasta más de 700.000 libras-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]

El RS-68 fue retirado a partir del último vuelo del Delta IV Heavy en abril de 2024.

Usos propuestos

En 2006, la NASA anunció su intención de utilizar cinco motores RS-68 en lugar de SSMEs 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 tobera ablativa diferente para permitir una combustión más prolongada, una secuencia de arranque más corta, cambios de hardware para limitar el hidrógeno libre en el encendido y una reducción en la cantidad de helio utilizado durante la cuenta regresiva y el vuelo. Los aumentos de empuje e impulso específico se producirían bajo un programa de actualización independiente para el cohete Delta IV. [13] Más tarde, el Ares V se modificó para utilizar seis motores RS-68, designados RS-68B. [14] El Ares V se abandonó 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 cuatro motores RS-25 en su lugar. [16]

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 monitoreo de salud, eliminación del entorno rico en combustible en el despegue y mejora de la robustez de sus subsistemas. [18] [19]

Variantes

Véase también

Referencias

  1. ^ ab "DELTA IV". United Launch Alliance. 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) . United Launch Alliance. Junio ​​de 2013. Archivado (PDF) del original el 10 de julio de 2014 . Consultado el 13 de julio de 2014 .
  3. ^ "ATK Propulsion and Composite Technologies Help Launch National Reconnaissance Office Satellite" (Comunicado de prensa). 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, 8-10 de julio de 2002.
  5. ^ "Boeing prueba el motor cohete RS-68 (24 de abril)". Defense Aerospace . 23 de abril de 2001 . Consultado el 26 de junio de 2023 .
  6. ^ "El motor CBC/RS-68 del Boeing Delta IV completa con éxito el programa de pruebas" (Nota de prensa). Boeing. 9 de mayo de 2001. Consultado el 26 de junio de 2023 .
  7. ^ "El motor Rocketdyne RS-68 ha sido certificado para el Boeing Delta IV" (Nota de prensa). 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. ^ "Lanzamiento del Delta IV Heavy de United Alliance".
  10. ^ Libro blanco de Boeing sobre el desarrollo del RS-68 Archivado el 15 de abril de 2007 en Wayback Machine
  11. ^ "United Launch Alliance First RS-68A Hot-Fire Engine Test a Success" (Comunicado de prensa). United Launch Alliance. 25 de septiembre de 2008. Consultado el 10 de abril de 2023. Actualmente, el motor RS-68 puede ofrecer más de 660.000 libras de empuje a 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 la eficiencia de combustible, del RS-68.
  12. ^ "United Launch Alliance Upgraded Delta IV Heavy rocket successfully Launches Second Payload in Nine Days for the National Reconnaissance Office" (Comunicado de prensa). United Launch Alliance. 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" (Comunicado de prensa). Administración Nacional de Aeronáutica y del 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 del Espacio. Archivado desde el original el 26 de septiembre de 2008. Consultado el 30 de septiembre de 2008 .
  15. ^ Amos, Jonathan (11 de octubre de 2010). "Obama firma un contrato con la NASA para un nuevo futuro". BBC news . Consultado el 7 de junio de 2019 .
  16. ^ "Ficha técnica del sistema de lanzamiento espacial" (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. Archivado desde el original (PDF) el 13 de mayo de 2019 . Consultado el 7 de junio de 2019 .
  17. ^ "La primera prueba del motor de combustión interna RS-68A de United Launch Alliance es 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. ^ Bearden, David A.; Skratt, John P.; Hart, Matthew J. (1 de junio de 2009). "Human Rated Delta IV Heavy Study Constellation Impacts" (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. pág. 8. Archivado (PDF) desde el original el 28 de febrero de 2017.
  20. ^ "Sistema de propulsión RS-68" (PDF) . Pratt & 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 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) . United Launch Alliance. Junio ​​de 2013. Archivado (PDF) del original el 10 de julio de 2014 . Consultado el 13 de julio de 2014 .
  23. ^ "RS-68A | L3Harris® Fast. Forward". 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 del SLS". nasaspaceflight.com . Junio ​​de 2013. Archivado desde el original el 30 de agosto de 2017.

Enlaces externos

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