Comparación entre el motor Raptor y el motor de cohete chino

La comparación entre el motor Raptor y el motor de cohete chino tiene diferentes métodos de combustión.

La combustión por etapas significa que el combustible se quema dos veces, que son dos procesos paralelos que ocurren al mismo tiempo. El primero se llama proceso de combustión rica en oxígeno, en el que se quema una gran cantidad de oxígeno líquido y una pequeña cantidad de metano. Este proceso de combustión produce dos efectos: calienta el oxígeno líquido hasta convertirlo en oxígeno gaseoso y el calor generado por la combustión impulsa una turbina para impulsar una bomba de oxígeno líquido.

El segundo proceso se denomina combustión rica, que utiliza una gran cantidad de metano y una pequeña cantidad de oxígeno para una combustión primaria. El resultado de esta combustión calienta el metano líquido a un estado gaseoso y el calor generado impulsa una turbina que impulsa una bomba de combustible. Luego, los gases de escape de combustión ricos en oxígeno y los gases de escape de combustión ricos en combustible ingresan a la cámara de combustión principal del motor para la combustión final y luego se pulverizan para generar empuje.

La mayor ventaja de la combustión por etapas es que los gases de escape del generador de gas están conectados a todo el circuito de inyección. Finalmente, todo el gas es expulsado por la boquilla de cola del motor del cohete, por lo que se reduce la potencia. El generador de gas también se puede convertir en propulsor.

Flujo total significa que todo el combustible y el oxidante deben pasar por el proceso de combustión rica en oxígeno y combustión rica en combustible. Como hay flujo total, también hay flujo incompleto. El flujo incompleto significa que parte del oxidante y del combustible pasan por alto este proceso y se inyectan directamente en la cámara de combustión.

El mayor beneficio de la combustión por etapas de flujo total es que el propulsor del cohete se utiliza de manera más eficiente. Además, la fuerza de empuje se puede ajustar dentro de un amplio rango. Este es el indicador central de un motor de cohete y su importancia equivale al consumo de combustible de un automóvil cada 100 kilómetros.

Antecedentes del desarrollo de motores de cohetes

Hasta cierto punto, la capacidad de explorar el espacio depende del empuje del motor aeroespacial. El vehículo de lanzamiento Gran Marcha 2, la fuerza principal de la serie de vehículos de lanzamiento de China Gran Marcha para lanzar naves espaciales en órbita terrestre baja, lanzó con éxito la nave espacial tripulada Shenzhou de China, pero el motor de cohete líquido que utilizó fue un motor de cohete YF-20 con un solo empuje terrestre de aproximadamente 75 toneladas, el empuje ya no puede satisfacer las necesidades del futuro desarrollo de tecnología aeroespacial.

En el siglo XXI se empezó a utilizar una nueva generación de vehículos de lanzamiento extranjeros. Por ejemplo, el vehículo de lanzamiento Atlas 5 de la compañía estadounidense Lockheed Martin utiliza el motor cohete RD-180 (motor de queroseno de oxígeno líquido) desarrollado conjuntamente por Rusia y Estados Unidos en la primera etapa. El empuje máximo alcanza las 423 toneladas. lo que reduce el coste de lanzamiento en 1/4. El uso de motores de cohetes de alto empuje ha mejorado enormemente el rendimiento del vehículo de lanzamiento y ha reducido el coste de uso.

En esta situación, es particularmente urgente que China desarrolle una nueva generación de motores de cohetes líquidos. El impulso específico de vacío del motor Raptor es 380, que es aproximadamente un 10% más eficiente que el motor "Tianque". Porque el cohete sólo puede enviar entre el 3% y el 5% de su peso total al espacio.

Referencia del contenido anterior: Enciclopedia Baidu-Motor cohete YF-100