Rutherford es un motor de cohete de propulsante líquido diseñado por la empresa aeroespacial Rocket Lab [8] y fabricado en Long Beach , California . [9] El motor se utiliza en el cohete propio de la empresa, Electron . Utiliza LOX (oxígeno líquido) y RP-1 (queroseno refinado) como propulsores y es el primer motor listo para volar que utiliza el ciclo alimentado por bomba eléctrica . El cohete utiliza 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 para vacío con una boquilla más larga en la segunda etapa. Esta disposición también se conoce como octaweb . [10] [5] [6] La versión a nivel del mar produce 24,9 kN (5600 lbf) de empuje y tiene un impulso específico de 311 s (3,05 km/s), mientras que la versión optimizada para vacío produce 25,8 kN (5800 lbf) de empuje y tiene un impulso específico de 343 s (3,36 km/s). [11]
La primera prueba de encendido tuvo lugar en 2013. [12] El motor fue calificado para volar en marzo de 2016 [13] y tuvo su primer vuelo el 25 de mayo de 2017. [14] A abril de 2024, el motor ha impulsado 47 vuelos de Electron en total, lo que hace que el recuento de motores volados sea de 369, incluido un motor volado dos veces. [15]
Rutherford debe su nombre al reconocido científico nacido en Nueva Zelanda Ernest Rutherford . Es un pequeño motor de cohete de propulsante líquido diseñado para ser simple y barato de producir. Se utiliza como motor de primera y segunda etapa, lo que simplifica la logística y mejora las economías de escala. [5] [6] Para reducir su costo, utiliza el ciclo de alimentación de bomba eléctrica , siendo el primer motor listo para volar de este tipo. [4] Se fabrica en gran parte mediante impresión 3D , utilizando un método llamado fusión de lecho de polvo láser, y más específicamente Solidificación Láser de Metal Directo (DMLS®). Su cámara de combustión, inyectores, bombas y válvulas de propulsante principal están todos impresos en 3D. [16] [17] [18]
Al igual que 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. [4] 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. [19]
Las bombas (una para el combustible y otra para el oxidante) en los motores de alimentación con bomba eléctrica son accionadas por un motor eléctrico . [19] El motor Rutherford utiliza dos motores eléctricos 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%. [20] Sin embargo, el paquete de baterías aumenta el peso del motor completo y presenta un problema de conversión de energía. [19]
Cada motor tiene dos motores pequeños que generan 37 kW (50 hp) mientras giran a 40 000 rpm . [20] 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. [21]
El motor se enfría regenerativamente , 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 calor desde ellos, antes de inyectarse finalmente en la cámara de combustión.
