Proyecto Tronador - Cohete espacial

[Capitale]

Hoy se publicó la ejecución presupuestaria del tercer trimestre de 2015 en la página del ministerio de economía, y aunque prácticamente no hubo información acerca de los avances en el proyecto tronador, se menciona esto (le dedicaron menos de un párrafo):

-Respecto a los proyectos de inversión, durante el tercer trimestre se trabajó en los proyectos SAOCOM, Misión SABIAMAR, el programa 2MP, el Desarrollo Integral del Sector Espacial Argentino (Fase I), la configuración del Vehículo Espacial y la construcción del VEX V (completado en un 90% la integración del prototipo VEX5A)

Tomando en cuenta que para la ejecución presupuestaria del segundo trimestre se detallaron muchas más cosas acerca del proyecto Tronador, entre ellas:

- Configuración del Vehículo Espacial: continuaron los trabajos de ingeniería de
detalle de la aviónica y el sistema de Navegación, Guiado y Control (NGC) de
lanzadores. Asimismo, la empresa VENG trabajó en el desarrollo del Tronador II
tecnológico. Por su parte, al 30/06/15 se estaba finalizando la construcción del
banco de ensayos simplificado para pruebas y arranque de motores de 30
toneladas de empuje para la etapa inferior del prototipo Tronador II. Estos
desarrollos los lleva adelante la empresa VENG S.A. que trabaja en colaboración
con entes del Sistema Científico Tecnológico Nacional tales como el Instituto
Argentino de Radioastronomía, Instituto Universitario Aeronáutico, Facultad de
Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata, Centro de Investigaciones
Ópticas de la provincia de Buenos Aires, y la CNEA.

- Construcción del VEX V: L VEX V: se
construyeron y ensayaron una serie de
motores líquidos de 10.000 kilogramos de empuje, alimentados con kerosene uso
espacial y Lox (oxígeno líquido) como propelentes, de acuerdo al plan de desarrollo de los motores de primera etapa de los prototipos VEX 5 A, B y C (prototipos de dos etapas). Continuó la producción ácido nítrico enriquecido para motores de ensayos y vuelo de la segunda etapa de esos prototipos. Asimismo, se avanzó en la integración del prototipo VEX 5 A (con un avance del 80%), mientras que la prueba en vuelo está prevista para agosto de 2015.


...parece que en 3 meses sólo se avanzó 10% en la integración del VEX5A, o que el ME no tenía mucha información sobre los avances del proyecto.

 

[Seba_Concordia]

Perdon, para que usan las turbobombas?

 

[baldusi]

Perdon, para que usan las turbobombas?

Se usan en los motores cohete. Permiten aumentar la presión de trabajo de los motores lo que mejora el rendimiento y permite reducir el peso y complejidad de los tanques de combustible.
Una turbobompa no es mas que un generador de gas caliente que alimenta una turbina que hace girar una bomba centrífuga. La bomba aumenta la presión y del propelente que viene del tanque y lo introduce en el motor. Como parte (o todo) el propelente pasa por el generador, es un sistema que se autoalimenta.
Para ponerle números, los motores a presión pueden trabajar a de 6 a 20 Bar de presión, los de turbobombas van de 60Bar a 265Bar.

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[goc]

Se usan en los motores cohete. Permiten aumentar la presión de trabajo de los motores lo que mejora el rendimiento y permite reducir el peso y complejidad de los tanques de combustible.
Una turbobompa no es mas que un generador de gas caliente que alimenta una turbina que hace girar una bomba centrífuga. La bomba aumenta la presión y del propelente que viene del tanque y lo introduce en el motor. Como parte (o todo) el propelente pasa por el generador, es un sistema que se autoalimenta.
Para ponerle números, los motores a presión pueden trabajar a de 6 a 20 Bar de presión, los de turbobombas van de 60Bar a 265Bar.

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Para esto era la turbina Labala.? Qué NPSHR en la bba?

 

[vizcacha]

Para esto era la turbina Labala.? Qué NPSHR en la bba?

Hasta donde tengo entendido NO.-

Perdón por la intromisión no soy experto en el tema, es mas no se nada, pero tengo información que dice que categóricamente no fue construida ni diseñada para esto.-

 

[joseph]

Se usan en los motores cohete. Permiten aumentar la presión de trabajo de los motores lo que mejora el rendimiento y permite reducir el peso y complejidad de los tanques de combustible.
Una turbobompa no es mas que un generador de gas caliente que alimenta una turbina que hace girar una bomba centrífuga. La bomba aumenta la presión y del propelente que viene del tanque y lo introduce en el motor. Como parte (o todo) el propelente pasa por el generador, es un sistema que se autoalimenta.
Para ponerle números, los motores a presión pueden trabajar a de 6 a 20 Bar de presión, los de turbobombas van de 60Bar a 265Bar.

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Es como un turnocargador de un auto más o menos.

 

[Seba_Concordia]

Se usan en los motores cohete. Permiten aumentar la presión de trabajo de los motores lo que mejora el rendimiento y permite reducir el peso y complejidad de los tanques de combustible.
Una turbobompa no es mas que un generador de gas caliente que alimenta una turbina que hace girar una bomba centrífuga. La bomba aumenta la presión y del propelente que viene del tanque y lo introduce en el motor. Como parte (o todo) el propelente pasa por el generador, es un sistema que se autoalimenta.
Para ponerle números, los motores a presión pueden trabajar a de 6 a 20 Bar de presión, los de turbobombas van de 60Bar a 265Bar.

Gracias Baldussi. Concozco las turbobombas, de hecho he usado en calderas estas.
Lo que no me imaginaba era para que se usaban en el motor del cohete.
Sls cordiales.

 

[Fever]

Para complementar con lo que dijo Baldusi, este sería el esquema conceptual que se va a usar en el motor de 30Tn:

La bomba de combustible y la de oxidante giran solidariamente con la turbina accionada por el generador de gas.

 

[Seba_Concordia]

La bomba de combustible y la de oxidante giran solidariamente con la turbina accionada por el generador de gas.

Lo que llamas generador de gas estimo es una mini turbina. Segun entendi por lo que explico baldusi, el accionamiento de la turbobomba no se hace por combustion autonoma de una turbina chiquita sino por el mismo gas generado en el motor principal.

 

[Fever]

Lo que llamas generador de gas estimo es una mini turbina. Segun entendi por lo que explico baldusi, el accionamiento de la turbobomba no se hace por combustion autonoma de una turbina chiquita sino por el mismo gas generado en el motor principal.

no, el generador de gas tiene combustión autónoma y es lo que hacer girar una pequeña turbina. Ésta, similarmente a lo que ocurre con el turbocompresor de un auto, hace girar la bombas de combustible y oxidante. El gas de la combustión del generador de gas se desecha, por eso este tipo de motores suele tener menor impulso específico que los motores de ciclo escalonado.

 

[Seba_Concordia]

no, el generador de gas tiene combustión autónoma y es lo que hacer girar una pequeña turbina. Ésta, similarmente a lo que ocurre con el turbocompresor de un auto, hace girar la bombas de combustible y oxidante. El gas de la combustión del generador de gas se desecha, por eso este tipo de motores suele tener menor impulso específico que los motores de ciclo escalonado.

Gracias. Ahi estuve leyendo un poco.
Agrego este grafico que esta un poco mas explicito.

 

[Fever]

Gracias. Ahi estuve leyendo un poco.
Agrego este grafico que esta un poco mas explicito.

NO. Ese gráfico que pusiste es de CICLO ESCALONADO.

 

[baldusi]

Gracias. Ahi estuve leyendo un poco.
Agrego este grafico que esta un poco mas explicito.

Ahí como dicen ahí, ese es otro ciclo. Ese es el esquema del RS-25D (los SSME del Space Shuttle). Más adelante lo podemos discutir.
Entendé que los motores cohetes funcionan por reacción de la masa que expulsan. Esta es una diferencia fundamental con los motores que hacen que giren cosas (sea un generador o un eje). Por lo tanto, la presión y temperatura de salida, así como el peso molecular promedio del propelente, es lo que determina la eficiencia del motor.
En un motor de combustión interna reutilizar la presión y temperatura remanente de los gases de escape mejora el rendimiento. Por eso la turbina del los motores turbo reaprovechan la combustión de los cilindros. Pero en un motor cohete, después de la combusión de la recámara de propulsión sale directamente a la tobera. El viejo J-2S y el BE-3 de Blue Origin sacan un poquito de esos gases para mover la turbina.
Es importante es entender que la turbina como aparato es una máquina que convierte la temperatura y presión de gases en trabajo de un eje. De dónde salen los gases calientes es otro aparato. Lo que pasa es que, por ejemplo, uno dice las turbinas del avión, pero estrictamente son motores a turbina. Pero en motores cohete es muy importante la distinción entre la turbina y la generación de gases calientes y la bomba centrífuga.

 

[baldusi]

Dicho ésto, los motores del Tronador II, son lo que se conoce como "ciclo de generador de gas" en la nomenclatura occidental. Para los rusos es un motor liquido-líquido de ciclo abierto. Así como para occidente el ciclo de tu gráfico es el ciclo de "combustión por etapas" con un precombustor y la combustión en la recámara principal. Para los rusos es un motor gaseoso-líquido con "poscombustión de los gases del generador de gas reductor" (u oxidante si fuera O2 en lugar de H2) o ciclo cerrado.
En el "ciclo de generador de gas", se toma una pequeña cantidad de propelente (1% a 2% del total) y se combustiona en una recámara que se llama generador de gas. Esto transforma el propelente líquido en gas caliente. Este gas caliente se pasa por la turbina y cuando sale de la misma se tira al vacío. El resto del propelente líquido, el que no se utilizó para el generador de gas, se introduce en la recámara principal y se combustiona para generar el impulso del cohete.

 

[baldusi]

Después hay detalles. Por ejemplo uno de los líquidos se suele pasar por las paredes de la recámara principal de combustión y parte de las toberas para enfriarlas. Las relaciones de reductor/oxidante del generador de gas suelen ser muy bajas porque las turbinas de la bomba no toleran demasiada temperatura. Y en la recámara principal se puede usar un poco más alto pero nunca se llega a una relación estoico métrica también por el tema de la temperatura extrema.

 

[jmk]

Para esto era la turbina Labala.? Qué NPSHR en la bba?

no
el desarrollo que terminó siendo la turbina Labala eran trabajos para desarrollar Centrifugas para enriquecimiento d euranio en pilcaniyeu, (el metodo operativo con el que se logro a nivel experimental que se anunció en el 83 fue por Difusion Gaseosa).

 

[baldusi]

Para esto era la turbina Labala.? Qué NPSHR en la bba?

Las turbobombas de motores cohetes son lo mas extremo que existen. Pensa que la presión de entrada del sistema puede estar alrededor de los 4 a 5Bar, mientras que algunas de dos o tres etapas tienen salidas de alrededor de 650Bar.
La temperatura a la que trabajan las turbinas suele ser alrededor de los 700K a 800K y todo el motor tiene una relación peso potencia de hasta 180:1 (Si, no me equivoque con los 0s).
Claro que la vida util suele estar en el orden de 300 a 3000segundos. Son probablemente las máquinas mas extremas que hace el hombre y por eso es tan caro el acceso al espacio.

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[ubaldosa]

no
el desarrollo que terminó siendo la turbina Labala eran trabajos para desarrollar Centrifugas para enriquecimiento d euranio en pilcaniyeu, (el metodo operativo con el que se logro a nivel experimental que se anunció en el 83 fue por Difusion Gaseosa).

Y es el que esta en uso.

 

[goc]

Mejora el rumbo macri? De la heladera voladora a "promover continuidad a Lino baranao"
http://www.lanacion.com.ar/1848629-aferrada-a-un-poder-que-se-desgaja

 

[goc]

Las turbobombas de motores cohetes son lo mas extremo que existen. Pensa que la presión de entrada del sistema puede estar alrededor de los 4 a 5Bar, mientras que algunas de dos o tres etapas tienen salidas de alrededor de 650Bar.
La temperatura a la que trabajan las turbinas suele ser alrededor de los 700K a 800K y todo el motor tiene una relación peso potencia de hasta 180:1 (Si, no me equivoque con los 0s).
Claro que la vida util suele estar en el orden de 300 a 3000segundos. Son probablemente las máquinas mas extremas que hace el hombre y por eso es tan caro el acceso al espacio.

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Gracias Baldusi, por tema NPSHR entra entonces como gas y no líquido el O2? Cómo se evitó cavilaciones?