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Articulo de referencia

SE-2000

{{cite web|url=http://www.thehindubusinessline.com/news/has-been-supplying-the-vikas-engines-for-isros-rockets/article6705014.ece|title=Godrej Aerospace to make semi-cryogenic e...

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El SE-2000 (anteriormente conocido como SCE-200 o Motor Semicriogénico-2000 ) es un motor de cohete de combustible líquido con un empuje de 2 MN , desarrollado para impulsar el LVM3 existente de ISRO y los futuros vehículos de lanzamiento pesados ​​y superpesados . Su desarrollo corre a cargo del Centro de Sistemas de Propulsión Líquida (LPSC) de ISRO, y se prevé que realice su primer vuelo en la década de 2020.

Al quemar oxígeno líquido (LOX) y queroseno RP-1 en un ciclo de combustión escalonada rico en oxidante , [ 7 ] el motor aumentará la capacidad de carga útil del LVM3, reemplazando la etapa L110 actual impulsada por 2 motores Vikas . También se espera que impulse los futuros cohetes reutilizables de ISRO basados ​​en demostraciones de tecnología RLV . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

Según los informes, en septiembre de 2019 el motor estaba listo para comenzar las pruebas en Ucrania y entrar en servicio no antes de 2022. Por lo tanto, la ISRO descartó el uso del motor en el primer vuelo espacial tripulado de la India . Para noviembre de 2022, el SE-2000 estaba cerca de completar sus pruebas de calificación. La Instalación de Pruebas de Motores y Etapas Semicriogénicas en el Complejo de Propulsión Mahendergiri de la ISRO se estaba preparando para las pruebas en tierra ahora que el SE-2000 había alcanzado las etapas finales de desarrollo. [ 13 ]

Fondo

El 2 de junio de 2005, India y Ucrania firmaron el Acuerdo Marco entre el Gobierno de Ucrania y el Gobierno de la República de la India sobre Cooperación en la Utilización Pacífica del Espacio Ultraterrestre , que entraría en vigor el 15 de febrero de 2006. [ 14 ] El acuerdo también contemplaba la transferencia de planos de un motor de cohete por parte de la Oficina de Diseño Yuzhnoye . Los planos del motor, supuestamente transferidos por Ucrania a la India, han sido identificados como el RD-810 , que a su vez es una variante del RD-120 ruso . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

Según un comunicado de prensa oficial del 26 de marzo de 2013 del Ministerio de Desarrollo Económico y Comercio de Ucrania, el desarrollo de un motor de cohete para vehículos de lanzamiento indios se inició en 2006 en el marco de un proyecto conjunto indio-ucraniano denominado "Jasmine". [ 18 ] [ 19 ] [ 15 ] [ 20 ] [ 21 ]

Con el SE-2000 y un CE-20 mejorado , la capacidad de carga del LVM3 aumentará de 4 a 5 toneladas en GTO . El sistema de alimentación de propulsor del SE-2000 proporciona presiones de hasta 600 bar , mientras que la presión de la cámara es de 180 bar. [ 22 ]

Historia

En 2009, se aprobó el programa SE-2000 por ₹ 1.798 crore (US$ 190 millones) y comenzó el programa para desarrollar un motor principal de clase 2 MN. [ 23 ] 

Durante mayo y junio de 2015, ISRO y Roscosmos firmaron un amplio Memorando de Entendimiento para la cooperación espacial. [ 24 ] AS Kiran Kumar , Presidente de ISRO, declaró que uno de los primeros beneficios sería la disponibilidad del banco de pruebas ruso para las pruebas iniciales del SE-2000, mientras se construía la Instalación Integrada de Pruebas de Motores Semicriogénicos en Mahendragiri . El motor es parte del programa de vehículos de lanzamiento semicriogénicos de ₹ 1800 crore (US$ 190 millones) , que sería capaz de colocar 6000–10000 kilogramos (13000–22000 lb) en GTO . [ 24 ] [ 25 ] Sin embargo, el motor no formará parte del primer vuelo de Gaganyaan , la primera misión tripulada de la India al espacio, dados los plazos y cronogramas. [ 26 ]  

En 2017, la empresa ucraniana Yuzhmash fue contratada por ISRO para realizar pruebas en componentes críticos del SE-2000. Según se informó, la primera etapa del contrato se completó y se esperaba que las pruebas concluyeran en 2019. [ 15 ] [ 27 ] [ 28 ] En abril de 2022, el presidente de ISRO, S. Somanath, declaró que las pruebas dentro del país comenzarían en los próximos 3 meses. [ 29 ] Para noviembre de 2022, la instalación y el banco de pruebas estaban casi listos para la prueba del motor y de la etapa SC120, lo que mejoraría el cohete LVM3 existente de la India. [ 30 ] [ 31 ]

La configuración intermedia, denominada Artículo de Prueba del Cabezal de Potencia (PHTA) , que incluye todos los sistemas del motor excepto la cámara de combustión, se someterá a pruebas de evaluación de rendimiento antes de las pruebas en caliente del motor integrado. Servirá como prototipo de motor para el SE-2000. [ 32 ] El presidente de ISRO, V. Narayanan, declaró en abril de 2026 que el desarrollo del motor ha sido acelerado por el Gobierno de la India. [ 33 ]

Desarrollo y pruebas

Pruebas de desarrollo

  • 10 de mayo de 2023: Se realizó la primera prueba integrada de un motor semicriogénico de 2000 kN en una configuración intermedia en las instalaciones de prueba integrada de motores y etapas semicriogénicas (SIET) del Complejo de Propulsión de ISRO (IPRC). Durante la prueba, se llevaron a cabo complejas operaciones de enfriamiento para cumplir con las condiciones necesarias para el arranque del motor. [ 34 ]
  • 1 de julio de 2023: Se realizó en las instalaciones de SIET la primera prueba en caliente con la configuración intermedia del motor semicriogénico, conocido como Power Head Test Article (PHTA). La prueba transcurrió con normalidad hasta los 1,9 segundos, validando el encendido y el rendimiento posterior del PHTA. A los 2,0 segundos, se observó un pico inesperado en la presión de la turbina y la consiguiente pérdida de velocidad de la misma. La prueba se interrumpió a la mitad como medida de precaución. La duración prevista de la prueba era de 4,5 segundos para validar el rendimiento del generador de gas, las turbobombas, el prequemador y los componentes de control, centrándose en el encendido y la generación de gas caliente dentro de la cámara del prequemador. [ 35 ]
  • 2 de mayo de 2024: Se realizó la primera prueba de ignición del artículo de prueba de ignición del prequemador (PITA) en las instalaciones de SIET. PITA es un complemento completo del sistema de cabezal de potencia del motor, pero sin turbobombas. [ 36 ] Se demostró que el prequemador podía encenderse de forma suave y continua. Una ampolla de combustible de arranque que combina trietilaluminio y trietileboro, creada por el Centro Espacial Vikram Sarabhai (VSSC), se utiliza para encender el motor semicriogénico y se emplea por primera vez en el motor semicriogénico de 2000 kN de ISRO. Para su caracterización, se llevaron a cabo pruebas de ignición a nivel elemental del inyector en la División del Laboratorio de Investigación de Propulsión (PRLD) del VSSC. Además, se está trabajando en la creación de una etapa semicriogénica que puede cargar 120 toneladas de propulsor. [ 37 ]

Pruebas en caliente del artículo de prueba del cabezal de potencia (PHTA)

  • 28 de marzo de 2025: El PHTA se sometió a su primera prueba en caliente exitosa en el IPRC para validar el diseño del sistema de alimentación de propulsor, que comprende las turbobombas de baja y alta presión, el prequemador, el sistema de arranque y los componentes de control. Durante la prueba de 2,5 segundos, se demostró el encendido impecable del motor y el funcionamiento en modo de refuerzo. [ 32 ] Todos los parámetros del motor fueron los esperados. Antes de que se complete la integración total del motor, ISRO planea una serie de pruebas adicionales en el PHTA para optimizar su rendimiento. [ 38 ]
  • 24 de abril de 2025: PHTA se sometió a una segunda prueba en caliente de 3,5 segundos de duración, validando la secuencia de arranque del motor y demostrando un rendimiento estable y controlado. En esta prueba, el motor se encendió correctamente y funcionó hasta el 60 % de su nivel de potencia nominal. [ 39 ]
  • 28 de mayo de 2025: PHTA se sometió a una tercera prueba en caliente de 3 segundos de duración, ajustando aún más la secuencia de arranque del motor y demostrando un rendimiento estable y controlado. En esta prueba, el motor se encendió correctamente y funcionó hasta el 60 % de su nivel de potencia nominal. [ 40 ]
  • 24 de junio de 2026: La octava prueba PHTA se llevó a cabo por primera vez a un nivel de empuje de 175 toneladas (88%) y también demostró el funcionamiento de las turbobombas principales que suministran presiones de salida de 400 y 500 bar y el funcionamiento en estado estacionario a niveles de empuje más altos. [ 41 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ M Ramesh. "Godrej Aerospace fabricará motores semicriogénicos" . The Hindu Business Line .
  2. ↑ "Copia archivada" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 8 de diciembre de 2015. Recuperado el 2 de noviembre de 2015 .{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace )
  3. 1 2 3 "Propulsión semicriogénica" . VSSC.gov.in. Consultado el 24 de abril de 2019 .
  4. 1 2 "SCE-200, un motor semicriogénico de combustión escalonada de combustible líquido desarrollado por el laboratorio del Centro de Sistemas de Propulsión Líquida (LPSC) de ISRO" . IITTEN . 6 de mayo de 2015. Archivado del original el 8 de julio de 2015. Recuperado el 10 de agosto de 2015 .
  5. ↑ Ahuja, Nakul (29 de marzo de 2025). "ISRO enciende con éxito el motor que impulsará el vehículo de lanzamiento más pesado de la India" . India Today . Consultado el 30 de marzo de 2025 .
  6. ↑ "Vehículos de lanzamiento y sistema de propulsión" por el Dr. V. Narayanan . El evento ocurre a los 46 min. 10 seg.
  7. ↑ KN Jayachandran; Arnab Roy; arthasarathi Ghosh. "Investigaciones numéricas sobre la condensación por contacto directo (DCC) del vapor de oxígeno en el conducto de entrada a la bomba principal de LOX en un motor de cohete basado en un ciclo de combustión por etapas" . Centro de Ingeniería Criogénica y Departamento de Ingeniería Aeroespacial, Instituto Indio de Tecnología Kharagpur .
  8. ↑ "Sistema de transporte espacial - Proyecto semicriogénico" . ISRO . Archivado del original el 6 de agosto de 2019. Recuperado el 10 de agosto de 2015 .
  9. ↑ «Gobierno de la India, Departamento del Espacio, Informe Anual 2015 - 2016» (PDF) . 26 de mayo de 2016. Archivado del original (PDF) el 13 de diciembre de 2016.
  10. ↑ Raj, Gopal (5 de junio de 2017). "El cohete más pesado de ISRO está listo, pero ¿será suficiente para la carga que le espera?" . The Ken . Consultado el 5 de junio de 2017 .
  11. ↑ "Tras el exitoso lanzamiento del cohete más pesado de la India, ISRO pone sus ojos en un lanzador de carga útil de 10 toneladas" . NewIndianExpress . Consultado el 7 de junio de 2017 .
  12. ↑ "Informe Anual 2016-2017 (Inglés) - ISRO" . www.isro.gov.in. Archivado del original el 13 de febrero de 2018. Consultado el 13 de febrero de 2018 .
  13. ↑ Rajwi, Tiki (26 de febrero de 2024). "Instalación de prueba de motores y etapas semicriogénicas de ISRO en Mahendragiri" . The Hindu . ISSN 0971-751X . Consultado el 18 de agosto de 2024 . 
  14. ↑ "Base jurídica de Ucrania e India" . Ministerio de Asuntos Exteriores de Ucrania . Archivado del original el 28 de noviembre de 2015. Consultado el 10 de agosto de 2015 .
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  34. ↑ "Se iniciaron las pruebas en el motor semicriogénico en el IPRC, Mahendragiri" . www.isro.gov.in. Consultado el 10 de mayo de 2023. Esta prueba demostró las complejas operaciones de enfriamiento que abarcaron aproximadamente 15 horas de duración y que se llevaron a cabo con éxito, cumpliendo todas las condiciones requeridas para el arranque del motor. Después del enfriamiento del circuito de LOX, se llenó el circuito de alimentación de queroseno y se admitió LOX en el generador de gas abriendo la válvula de inyección. El buen desempeño del artículo de prueba ayuda a derivar la secuencia de operaciones para pruebas posteriores.
  35. ↑ "Primera prueba en caliente del motor semicriogénico realizada en el IPRC, Mahendragiri" . www.isro.gov.in. Consultado el 3 de julio de 2023 .
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