Motor cohete

Un motor cohete es un dispositivo que produce una fuerza al empujar gases a gran velocidad fuera de una boquilla. Los motores de cohetes queman productos químicos como el petróleo y el oxígeno líquido a presiones y temperaturas muy altas para convertir la energía química en movimiento. En algunos casos (como los cohetes de la NASA), la fuerza creada puede ser superior a 1.000.000 de libras de fuerza (4.400.000 newtons).

Una manguera de jardín muestra cómo el fluido en movimiento puede crear una fuerza. Cuando una manguera se gira hacia arriba, la manguera serpenteará a menos que se mantenga quieta. El agua que sale está creando una fuerza en la manguera al igual que los gases del motor del cohete empujan el motor del cohete.


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Líquidos, sólidos e híbridos

Algunos motores de cohete queman combustibles líquidos y otros combustibles sólidos. Los motores de cohete de combustible sólido se denominan a veces "motores de cohete".

Los motores de cohetes de combustible líquido suelen requerir complejas bombas y válvulas para trasladar adecuadamente (y presurizar) los líquidos desde el depósito de combustible hasta el propio motor. Estas máquinas deben trabajar a temperaturas y presiones extremas. El oxígeno líquido está muy frío (-223˚C) mientras que el motor está muy caliente (3000˚C), y la presión es a menudo cientos de veces mayor que la presión normal del aire. Debido a estas condiciones, los motores de cohetes de combustible líquido suelen ser muy complejos y requieren materiales muy especializados (metales, cerámica, etc.).

Los motores de cohetes de combustible sólido tienen el combustible (llamado propulsor) como una mezcla sólida de un oxidante y combustible. El oxidante ayuda a la combustión del combustible de la misma manera que el oxígeno ayuda a la combustión. El oxidante común es perclorato de amonio en polvo, mientras que el combustible común es aluminio metálico en polvo. Los dos polvos se unen con un tercer componente conocido como aglutinante. El aglutinante es un sólido gomoso que también arde como combustible. Esta sencilla idea hace que los motores de cohetes sólidos sean más baratos, pero no se pueden apagar ni controlar y tienen más probabilidades de explotar que los motores de cohetes líquidos. Los cohetes sólidos también proporcionan un menor impulso específico, por lo que deben ser más pesados para lanzar la misma carga útil.

Los misiles militares suelen utilizar cohetes sólidos porque pueden mantenerse listos durante muchos años. Muchos lanzadores de satélites utilizan cohetes sólidos al inicio, pero cohetes líquidos durante la mayor parte del vuelo.

Los motores cohete híbridos combinan las dos ideas. Los dos propulsores son estados de la materia diferentes, a menudo con oxidantes líquidos y combustibles sólidos. No se utilizan mucho, pero podrían ser más seguros que los motores de cohetes sólidos o los motores de cohetes líquidos

 

Especificaciones del motor para cohetes de líquido

 

RL-10

HM7B

Vinci

KVD-1

CE-7.5

CE-20

YF-75

YF-75D

RD-0146

ES-702

ES-1001

LE-5

LE-5A

LE-5B

País de origen

 Estados Unidos

 Francia

 Francia

 Unión Soviética

 India

 India

 China

 China

 Rusia

 Japón

 Japón

 Japón

 Japón

 Japón

Ciclo

Expansor

Generador de gas

Expansor

Combustión por etapas

Combustión por etapas

Generador de gas

Generador de gas

Expansor

Expansor

Generador de gas

Generador de gas

Generador de gas

Ciclo de purga del expansor
(Expansor de boquillas)

Ciclo de sangrado del expansor
(Cámara de Expansión)

Empuje (vac.)

66,7 kN (15.000 lbf)

62,7 kN

180 kN

69,6 kN

73 kN

200 kN

78,45 kN

88,26 kN

98,1 kN (22.054 lbf)

68,6kN (7,0 tf)

98kN (10,0 tf)

102,9kN (10,5 tf)

r121,5kN (12,4 tf)

137,2kN (14 tf)

Proporción de la mezcla

5.2

6.0

5.2

6.0

5.5

5

5

Relación de boquillas

40

100

80

80

40

40

140

130

110

Isp (vac.)

433

444.2

465

462

454

443

438

442

463

425

425

450

452

447

Presión de la cámara :MPa

2.35

3.5

6.1

5.6

5.8

6.0

3.68

7.74

2.45

3.51

3.65

3.98

3.58

LH2 TP rpm

125,000

41,000

46,310

50,000

51,000

52,000

LOX TP rpm

16,680

21,080

16,000

17,000

18,000

Longitud m

1.73

1.8

2.2~4.2

2.14

2.14

2.8

2.2

2.68

2.69

2.79

Peso en seco kg

135

165

280

282

435

558

550

242

255.8

259.4

255

248

285

RS-68 en pruebas.Zoom
RS-68 en pruebas.


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