

Un cohete de retropropulsión (o retrocohete ) es un motor de cohete que proporciona empuje en contra del movimiento de un vehículo, provocando así su desaceleración. Se han utilizado principalmente en naves espaciales , con un uso más limitado en el aterrizaje de aeronaves en pistas cortas. Desde 2010, han surgido nuevas aplicaciones para los cohetes de retropropulsión en sistemas de lanzamiento reutilizables .
Historia
Algunos modelos del DFS 230 , un planeador militar alemán de la Segunda Guerra Mundial , fueron equipados con cohetes en la nariz . [ 1 ] Esto permitió que la aeronave aterrizara en áreas más confinadas de lo que sería posible de otro modo durante un asalto aéreo.
Otro desarrollo de la Segunda Guerra Mundial fue el proyecto británico Hajile , iniciado por la Dirección de Desarrollo de Armamento Diverso del Almirantazgo británico . Originalmente una solicitud del Ejército británico para lanzar equipo pesado o vehículos desde aeronaves que volaban a gran velocidad y altitud, el proyecto resultó ser un desastre y cayó en el olvido tras la guerra. Si bien algunas pruebas fueron exitosas, el Hajile era demasiado impredecible para ser utilizado en la guerra convencional, y al finalizar la guerra, sin posibilidad de ponerlo en práctica, fue archivado. Experimentos soviéticos posteriores utilizaron esta técnica, frenando grandes cargas lanzadas desde el aire tras un descenso en paracaídas.
Usos
maniobras de desorbitación
Cuando una nave espacial en órbita se desacelera lo suficiente, su altitud disminuye hasta el punto en que las fuerzas aerodinámicas comienzan a frenar rápidamente su movimiento, y regresa a la Tierra. Sin los retrocohetes, las naves espaciales permanecerían en órbita hasta que esta se desacelerara de forma natural, y reingresarían a la atmósfera mucho más tarde; en el caso de vuelos tripulados, mucho después de que se hayan agotado los sistemas de soporte vital. Por lo tanto, es fundamental que las naves espaciales cuenten con retrocohetes extremadamente fiables.
Proyecto Mercurio
Debido a la alta fiabilidad que requerían los retrocohetes de desorbitación, las naves espaciales Mercury utilizaban un trío de retrocohetes de combustible sólido con un empuje de 1000 lbf (4,5 kN ) que se encendían durante 10 segundos cada uno, sujetos al escudo térmico en la parte inferior de la nave. Uno solo era suficiente para devolver la nave a la Tierra si los otros dos fallaban. [ 2 ]
Proyecto Géminis
Gemini used four rockets, each 2,500 pounds-force (11 kN), burning for 5.5 seconds in sequence, with a slight overlap. These were mounted in the retrograde section of the adapter module, located just behind the capsule's heat shield.[3][4]
Apollo program
For lunar flights, the Apollo command and service module did not require retrorockets to return the command module to Earth, as the flight path took the module through the atmosphere, using atmospheric drag to reduce velocity. The test flights in Earth orbit required retrograde propulsion, which was provided by the large Service Propulsion Engine on the service module. The same engine was used as a retrorocket to slow the spacecraft for lunar orbit insertion. The Apollo Lunar Module used its descent stage engine to drop from orbit and land on the Moon.
Space Shuttle program
The Space ShuttleOrbital Maneuvering System provided the vehicle with a pair of powerful liquid-fueled rockets for both reentry and orbital maneuvering. One was sufficient for a successful reentry, and if both systems were to fail, the reaction control system could slow the vehicle enough for reentry.
Launch vehicle staging
To ensure clean separation and prevent contact, multistage rockets such as the Titan II, Saturn I, Saturn IB, and Saturn V may have small retrorockets on lower stages, which ignite upon stage separation. For example, they were used to back the S-IC and S-II stages off from the rest of the vehicle after their respective shutdowns during the Saturn V's launch to Earth orbit. Meanwhile, the succeeding stage may have posigrade ullage rockets, both to aid separation and ensure good starting of liquid-fuel engines.
Landers
Retrorockets are also used in landing spacecraft on other astronomical bodies, such as the Moon and Mars, as well as enabling a spacecraft to enter an orbit around such a body, when otherwise it would scoot past and off into space again. As pointed out above (in connection with Project Apollo) the main rocket on a spacecraft can be re-oriented to serve as a retrorocket. The Soyuz capsule uses small rockets for the last phase of landing.
Reusable launch systems
Desde 2010 han surgido nuevos usos para los cohetes de retropropulsión en sistemas de lanzamiento reutilizables . Tras la separación de la segunda etapa , la primera etapa de los cohetes Falcon 9 y Falcon Heavy de SpaceX utiliza entre uno y tres de los motores principales para desacelerar y realizar un aterrizaje propulsado . Posteriormente, la primera etapa se recupera, se reacondiciona y se prepara para el siguiente vuelo. Los propulsores de otros cohetes orbitales se destruyen habitualmente tras un único uso debido a la reentrada atmosférica y al impacto a alta velocidad en el océano. Empresas como Blue Origin con su New Glenn , Link Space con su New Line 1 y proyectos nacionales como el proyecto RETALT de la Comisión Europea y el Long March 8 de la Administración Espacial Nacional de China también están explorando la reentrada de retropropulsión para propulsores reutilizables. [ 5 ] [ 6 ]
El New Shepard es un cohete suborbital reutilizable de una sola etapa en el que el propulsor utiliza su motor principal para aterrizar nuevamente después del vuelo. La cápsula frena su descenso con paracaídas y utiliza retrocohetes para reducir la velocidad justo antes de tocar tierra.
El vehículo de lanzamiento Starship de SpaceX recupera su propulsor Super Heavy de manera similar al Falcon 9, encendiendo trece motores, antes de apagar diez de ellos para el descenso final. [ 7 ] La segunda etapa, tras la reentrada, enciende sus tres motores internos y desciende para amerizar o ser capturada. [ 7 ]
Operación Deporte Creíble
La Operación Credible Sport , un plan propuesto por el gobierno estadounidense en 1979 para rescatar a los rehenes en Irán, resultó en la construcción de dos Lockheed C-130 Hercules modificados , denominados YMC-130H, equipados con retrocohetes para realizar aterrizajes extremadamente cortos. Como parte del plan, estos aviones aterrizarían en el Estadio Shahid Shiroudi, cerca de la Embajada de Estados Unidos en Teherán , y utilizarían los retrocohetes para detenerse. Uno de los aviones se estrelló durante un vuelo de prueba sin que se registraran víctimas mortales, y el plan fue descartado ese mismo año. [ 8 ]
Referencias
- ↑ Bishop, Charles (1998). Enciclopedia de armas de la Segunda Guerra Mundial . Metro Books. pág. 408. ISBN 1-58663-762-2.
- ↑ "Descripción y especificaciones de la cápsula Mercury" . weebau.com . Consultado el 8 de enero de 2020 .
- ↑ "Géminis" . braeunig.us . Consultado el 7 de enero de 2019 .
- ↑ "Géminis 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12" . skyrocket.de . Consultado el 7 de enero de 2019 .
- ↑ "Proyecto RETALT" . retalt.eu . 11 de febrero de 2018. Consultado el 8 de enero de 2020 .
- ↑ Eric, Berger . "Europa afirma que SpaceX está "dominando" los lanzamientos y promete desarrollar un cohete similar al Falcon 9" . Consultado el 8 de enero de 2020 .
- 1 2 NASASpaceflight (11/10/2024). 🔴 EN DIRECTO: SpaceX lanza Starship por quinta vez (e intenta atrapar un propulsor) . Recuperado el 13/10/2024 – vía YouTube.
- ↑ Ian, D'Costa (29 de junio de 2016). "El ejército estadounidense planeaba usar este C-130 modificado de forma tan peculiar para rescatar rehenes en Irán" . tacairnet.com . Consultado el 8 de enero de 2020 .
- propulsión de cohetes
- Componentes de naves espaciales