Rutherford es un motor de 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 cohete de la propia 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 a la del Falcon 9 ; un cohete de dos etapas que utiliza un grupo de nueve motores idénticos en la primera etapa y una versión optimizada para el 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 de vacío produce 25,8 kN (5800 lbf). ) de empuje y tiene un impulso específico de 343 s (3,36 km/s). [11]
El primer disparo de prueba tuvo lugar en 2013. [12] El motor fue calificado para volar en marzo de 2016 [13] y realizó su primer vuelo el 25 de mayo de 2017. [14] En abril de 2024, el motor ha impulsado 47 vuelos de Electron en en total, lo que hace que el recuento de motores volados sea 369, incluido un motor que voló dos veces. [15]
Rutherford lleva el nombre del renombrado científico nacido en Nueva Zelanda Ernest Rutherford . Es un pequeño motor cohete de propulsión líquida diseñado para que su producción sea sencilla y económica. 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 de este tipo listo para volar. [4] Se fabrica en gran parte mediante impresión 3D , utilizando un método llamado fusión láser de lecho de polvo y, más específicamente, solidificación láser directa de metales (DMLS®). Su cámara de combustión, inyectores, bombas y válvulas de propulsión principal están todos impresos en 3D. [16] [17] [18]
Como ocurre con todos los motores alimentados por bomba , el Rutherford utiliza una bomba rotodinámica para aumentar la presión de los tanques hasta 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 bombas eléctricas son accionadas por un motor eléctrico . [19] El motor Rutherford utiliza motores eléctricos de CC duales sin escobillas y una batería de polímero de litio . Se afirma que esto mejora la eficiencia del 50% de un ciclo típico de un 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 pequeños motores que generan 37 kW (50 hp) mientras giran a 40 000 rpm . [20] La batería de la primera etapa, que debe alimentar las bombas de nueve motores simultáneamente, puede proporcionar más de 1 MW (1.300 CV) de energía eléctrica. [21]
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 integrados en la cámara de combustión y la estructura de la boquilla, transfiriendo calor lejos de ellos, antes de finalmente inyectarse en la cámara de combustión.
