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Articulo de referencia

Aerojet LR87

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El LR87 es un motor cohete estadounidense de propulsión líquida que se utilizó en las primeras etapas de los misiles balísticos intercontinentales Titan y sus vehículos de lanzamiento . [ 1 ] Compuesto por dos motores con cámaras de combustión y turbobombas separadas , [ 2 ] se considera una sola unidad y nunca voló como un motor de cámara de combustión única ni fue diseñado para ello. El LR87 realizó su primer vuelo en 1959. [ 1 ]

El LR87 fue desarrollado a finales de la década de 1950 por Aerojet . [ 3 ] : 82,319 Fue el primer motor de cohete de producción capaz (en sus diversos modelos) de quemar las tres combinaciones más comunes de propulsores líquidos para cohetes: oxígeno líquido / RP-1 , tetróxido de nitrógeno (NTO) / Aerozine 50 (una mezcla 50:50 en masa de hidracina y UDMH ) y oxígeno líquido / hidrógeno líquido . [ 4 ] El motor funcionaba en un ciclo de generador de gas abierto y utilizaba una cámara de combustión refrigerada regenerativamente. Para cada conjunto de cámara de empuje, una sola turbina de alta velocidad impulsaba las bombas centrífugas de combustible y oxidante de menor velocidad a través de engranajes, una configuración diseñada para una alta eficiencia de la turbobomba. Esto redujo el uso de combustible en el generador de gas y mejoró el impulso específico. [ 3 ] : 380-385 El LR87 sirvió como plantilla para el LR-91 , que se utilizó en la segunda etapa del misil Titán. [ 5 ]

El LR87 era un motor de empuje fijo, que no podía ser controlado ni reiniciado en vuelo. El LR87 proporcionaba aproximadamente 1900 kilonewtons (430 000 libras) de empuje en su configuración hipergólica . [ 1 ] Los primeros motores LR87 utilizados en el Titan I quemaban RP-1 y oxígeno líquido. [ 6 ] [ 1 ] Debido a que el oxígeno líquido es criogénico , no podía almacenarse en el misil durante largos períodos de tiempo y debía cargarse antes del lanzamiento. Para el Titan II , el motor se convirtió para usar Aerozine 50 y tetróxido de nitrógeno, que son hipergólicos y almacenables a temperatura ambiente. Esto permitió que los misiles Titan II se mantuvieran completamente cargados y listos para el lanzamiento con poca antelación. [ 1 ]

Para los Titan III y IV , que eran vehículos de lanzamiento espacial más grandes y con mayores capacidades, el LR87 se modificó aún más. El empuje y la relación de área de la tobera se incrementaron progresivamente, lo que requirió turbobombas, tuberías y otras piezas más pesadas. [ 3 ] : 384

Variantes

LR87-3

Utilizado en el Titan I , el LR87-3 quemaba oxígeno líquido y RP-1. [ 4 ] Tras la retirada del programa de misiles Titan, estos motores dejaron de utilizarse. El LR87-3 también funcionó con NTO/Aerozine 50 y se probó en tierra con LOX/H2 (con una nueva bomba de combustible), lo que lo convierte en uno de los pocos motores que han funcionado con tres combinaciones diferentes de propulsores. [ 3 ] : 383

LR87-5

En lugar de oxígeno líquido y RP-1, el Titan II utilizó tetróxido de nitrógeno y Aerozine 50. Este cambio se realizó para facilitar su almacenamiento a petición de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. [ 3 ] : 381 El motor LR87-5 era generalmente más ligero y sencillo que su predecesor, en parte debido al uso de propelentes hipergólicos , que no requieren un sistema de ignición independiente. Los motores también contaban con controles más simples, cartuchos de propelente sólido para arrancar las turbobombas, inyectores simplificados y presurización autógena , reemplazando los pesados ​​tanques de helio frío. En cambio, el tanque de combustible se presurizaba con los gases de escape del generador de gas rico en combustible, y el tanque de oxidante con NTO se evaporaba en un intercambiador de calor utilizando los gases de escape de la turbina. [ 3 ] : 383

A partir de 1984, los misiles Titan II fueron dados de baja y pasaron a estar disponibles como vehículos de lanzamiento. Sus motores fueron modificados para este uso. [ 3 ] : 383

LR87-7

El LR87-5 se adaptó a las necesidades del programa Gemini . El LR87-7 tenía redundancias y características de seguridad añadidas para la certificación de aptitud para vuelos humanos . [ 3 ] : 381 El rendimiento era similar a la versión anterior, solo se redujo la presión de la cámara y el empuje de la boquilla para cumplir con los requisitos de aptitud para vuelos humanos. Esta versión solo se utilizó en el Titan II GLV .

LR87-9

El LR87-9 voló por primera vez en 1966 y se utilizó en los Titan IIIA , IIIB y IIIC . [ 7 ]

LR87-11/11A

El LR87-11 voló por primera vez en 1968 y se utilizó en los Titan 24B, 34B, IIIBS, IIID, 34D , 34D7 y IIIE . Tenía un empuje mayor que las versiones anteriores. [ 8 ] El LR87-11A se utilizó en el Titan IV A/B. [ 9 ] [ 10 ]

LR87 LH2

El LR87 LH" era un motor modificado para quemar oxígeno líquido e hidrógeno líquido. Su desarrollo coincidió con otras variantes de finales de la década de 1950. En comparación con el -3, tenía una serie de cambios asociados con el uso de hidrógeno líquido más ligero y frío. [ 3 ] : 383 Los inyectores de combustible fueron modificados en gran medida, y la bomba RP-1 fue reemplazada por una bomba de hidrógeno de una sola etapa diseñada específicamente. Desarrollado entre 1958 y 1961, se realizaron un total de 52 pruebas estáticas sin problemas graves. Aerojet participó en el proceso de selección de un nuevo motor para la segunda etapa del Saturno IB y el Saturno V. Aunque el LR87 LH2 fue el mejor en 10 de 11 criterios, la NASA seleccionó el J-2 de Rocketdyne . Las lecciones aprendidas se utilizaron durante el desarrollo del Aerojet M-1 . [ 11 ] Solo se construyó con una cámara.

LR87 / Aluminaxina

El LR87 también se probó con un combustible de tetróxido de dinitrógeno / aluminicina en gel . [ 12 ] [ 13 ] Aunque las pruebas anteriores con el LR87 se interrumpieron debido a inestabilidades de combustión y limitaciones de financiación, el desarrollo de combustibles y oxidantes en gel continuó para producir combustibles para motores que se utilizan actualmente en el espacio. [ 14 ]

Comparación de motores

  1. ↑ Misil balístico intercontinental; lanzamiento orbital del Titan II en 1968.
  2. 1 2 Por cámara de empuje; dos están montadas juntas en cada Titán.
  3. 1 2 3 4 En el vacío
  4. 1 2 3 A nivel del mar
  5. ↑ Altura en la parte superior del conjunto de la turbobomba; 3,84 m hasta la parte superior de la estructura de empuje.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 "Aerojet-General LR87 Cohete Líquido" . Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Archivado del original el 25/12/2010 . Recuperado el 25/12/2010 .
  2. 1 2 "LR87-5" . Astronautix . Archivado del original el 5 de agosto de 2014. Recuperado el 6 de enero de 2015 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sutton, George P. (2006). Historia de los motores de cohete de propulsión líquida . Reston, Va.: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. ISBN 1-56347-649-5OCLC 63680957​​ 
  4. 1 2 "LR87" . www.astronautix.com . Archivado del original el 22/08/2021 . Consultado el 22/08/2021 .
  5. ↑ "LR91" . www.astronautix.com . Archivado del original el 22 de agosto de 2021. Consultado el 22 de agosto de 2021 .
  6. ↑ "Titán I" . www.astronautix.com . Archivado del original el 23 de abril de 2021. Consultado el 21 de agosto de 2021 .
  7. ↑ Brügge, Norbert. "Propulsión del Titan III/IV" . b14643.eu . Norbert Brügge. Archivado del original el 12 de septiembre de 2017. Consultado el 20 de junio de 2017 .
  8. 1 2 "LR87-11" . www.astronautix.com . Archivado del original el 27 de agosto de 2021. Consultado el 27 de agosto de 2021 .
  9. ↑ "Titan-4" . Página espacial de Gunter . Consultado el 9 de abril de 2025 .
  10. ↑ McDowell, Jonathan C. (2025). "Nombres de escenario" . GCAT: Catálogo general de objetos espaciales artificiales . Recuperado el 9 de abril de 2025 .
  11. 1 2 "LR87 LH2" . www.astronautix.com . Archivado del original el 27 de agosto de 2021. Consultado el 27 de agosto de 2021 .
  12. ↑ "LR87 Alumazine" . Consultado el 29 de octubre de 2022 .
  13. ↑ "Composición de tetróxido de dinitrógeno gelificado" . Consultado el 29 de octubre de 2022 .
  14. ↑ "Un estudio exhaustivo sobre propelentes gelificados" . Consultado el 29 de octubre de 2022 .
  15. ↑ "LR87-3" . www.astronautix.com . Archivado del original el 27 de agosto de 2021. Consultado el 27 de agosto de 2021 .
  16. ↑ "LR87-7" . Astronautix . Archivado del original el 8 de marzo de 2016. Consultado el 20 de abril de 2016 .
  17. ↑ "LR87-9" . www.astronautix.com . Archivado del original el 27 de agosto de 2021. Consultado el 27 de agosto de 2021 .
  • Enciclopedia Astronáutica
  • Museo Nacional de la USAF, Ohio
  • Aerojet LR87