Los motores aerospike lineales son una vieja idea que parece tan prometedora. ¿Por qué no son ampliamente utilizados hoy en día por empresas como Boeing, SpaceX, etc.?
Los motores aerospike lineales son una vieja idea que parece tan prometedora. ¿Por qué no son ampliamente utilizados hoy en día por empresas como Boeing, SpaceX, etc.?
Dinero. La mayoría de los diseños de motores que estamos usando ahora son una evolución de la era de la carrera espacial de una forma u otra, desde los tiempos en que la financiación de la investigación en el diseño de motores / boquillas de cohetes no era un problema. El pico lineal cambia fundamentalmente el diseño del cohete, para una estructura de soporte de motor, y como tal requeriría una revolución en la ingeniería si alguien lo espera barato. La evolución constante simplemente no es lo suficientemente buena, los cambios necesarios son demasiado grandes.
Entonces, o la investigación de motores de cohetes, el desarrollo de & obtendría una gran inyección de dinero de alguna parte, o logramos algún avance de ingeniería que no requieren mucho, como quizás simuladores de ingeniería más confiables ( un buen ejemplo, pero no lo suficiente). Aparte de eso, los ciclos de diseño, construcción y prueba son simplemente demasiado costosos. El lado de la ingeniería es un desafío, pero ningún ingeniero le dirá que es imposible.
Los aeropikes son notoriamente difíciles de enfriar de manera eficiente.
Con una boquilla de campana, tiene una pequeña parte del escape de rápida expansión (+ enfriamiento) tocando la boquilla ancha y enfriada activamente, lo que significa poca transferencia de calor por conducción , gradiente de temperatura más bajo, mucha área para tuberías de refrigerante en el exterior (o dentro) de la campana y área exterior que irradia mucho calor (o lo pasa al aire mientras está en la atmósfera) además de que el refrigerante lo extrae.
En aerospike, la presión (y temperatura) del gas permanece muy alta a lo largo de la superficie de la espiga, y la punta afilada deja muy poco espacio para los sistemas de enfriamiento. Tiene una gran cantidad de gas muy denso y muy caliente en contacto con el pico estrecho que debe pasar todo el refrigerante y disipar el calor de alguna manera, para no derretirse.
Eso significa Las pruebas breves de motores aerospike, que demuestran todos los beneficios, son perfectamente viables, pero las plataformas experimentales se apagan antes de que puedan sobrecalentarse y sufrir daños críticos. Simplemente no podían funcionar continuamente durante el tiempo que un cohete típico necesita para llevar la carga útil a la órbita. Se está trabajando en el enfriamiento eficiente y a prueba de fallas de los motores, pero no es tan fácil como en el caso de las boquillas de campana, un desafío importante que complica la adopción generalizada de este tipo de motor.
The Everyday Astronaut acaba de publicar un video de una hora de duración que investiga esta pregunta.
Algunos de los puntos principales son:
La respuesta es simple
falta de confiabilidad comprobada
falta de experiencia de vuelo comprobada
falta de validación de rendimiento ..
Después de haber trabajado en Rocketdyne durante muchos años, tenía entendido que, aunque querían ponerlo en el transbordador espacial, la política de una sola fuente hizo que la NASA escribiera una propuesta que requería las toberas habituales de los cohetes.
En ese momento había no hubo financiación para finalizar el desarrollo a gran escala y las pruebas de vuelo.
Firefly Aerospace utilizará un motor aerospike (anular) con su cohete Alpha. Tienen un lanzamiento planificado en 2018.
Arcaspace ha estado construyendo un motor de prueba de peróxido de hidrógeno que esperan encender más adelante en 2018, con el objetivo declarado de volar un RP1 / H2O2 eSSTO. https://newatlas.com/arc-aerospike-linear-engine-complete/51431/
Esta respuesta es complementaria a las otras excelentes respuestas aquí.
Este video de Curious Droid también confirma que es solo una cuestión de tiempo y dinero. Las primeras palabras "La historia está llena de decisiones ..." Debido a los detalles de la historia del desarrollo, las boquillas en forma de campana lo hicieron primero y la gente se quedó con él.
Esto puede recordar ligeramente la falta de uso actual de energía nuclear basada en torio, aunque eso también está relacionado con la necesidad de desarrollar armas nucleares.