Eixida multietapa
Una eixida multietapa és un eixida que usa dos o més etapes, cada una de les quals posseïx els seus propis motors i propelente. Les etapes tàndem o en série es monten sobre atres etapes, mentres que les etapes paraleles s'enganchen en els costats d'atres etapes. El resultat són dos o més eixides un sobre l'atre o un junt a l'atre. En conjunt a estos se'ls denomina a voltes una llançadora espacial. Són prou comuns les de dos etapes, encara que s'han llançat en èxit eixides en cinc etapes. Soltant les etapes quan se'ls ha agotat el propelente es conseguix que la massa de lo que queda de l'eixida disminuïxca. Esta estadificación permet que l'espente de les etapes restants ho acceleren fins a la seua velocitat i altura final en major facilitat.
En els esquemes de estadificación tàndem o en série, la primera etapa queda en la base i sol ser la més gran, la segona etapa i les etapes superiors següents, que van damunt, solen ser de tamany inferior. En els esquemes de estadificación paralels s'usen propulsors sòlits o líquits per a ajudar a l'envolament. A estos se'ls sol conéixer com "etapa 0". En el cas típic, la primera etapa i els propulsors propulsan tota l'eixida cap a dalt. Quan se li agota el combustible als propulsors, estos es desprenen del restant de l'eixida (normalment en algun tipo de chicotetes càrregues explosives) i cauen a la terra. Llavors la primera etapa impulsa l'eixida fins que també s'agota i cau. És llavors quan una chicoteta eixida, en la segona etapa de base, s'encén. Este procés, conegut en els círculs de cohetería com estadificación, és repetit fins que el motor de l'última etapa termina en el seu combustible.
En alguns casos en estadificación en série, l'etapa superior s'encén abans de la separació —l'anell que hi ha entre etapes està dissenyat en açò en ment—, i l'espente s'usa per a ajudar a separar els dos vehículs. A açò se li coneix com "fire in the hole".
Ventages
[editar | editar còdic]La principal raó per a usar eixides multi-etapa i propulsors és que una volta s'agota el carburant, l'estructura i l'espai que ho conté, i els motors mateixos queden sense us, solament afigen pes mort al vehícul que ralentisa la seua posterior acceleració. Desprenent-se de les etapes que ya no són útils s'allaugera l'eixida. L'espente de les etapes posteriors és capaç de proporcionar més acceleració de la que proporcionaria si les etapes inicials seguiren pegades, o de la que una única eixida gran seria capaç de conseguir. Quan se solta una etapa, el restant de l'eixida seguix viajant a una velocitat propenca a la que viajava l'eixida quan l'etapa es va apagar. Açò significa que en total necessita menys combustible per a alcançar una velocitat o altitut donades.
Una ventaja més és que cada etapa pot usar diferents tipos de motors afinados per a les seues condicions operatives particulars. Aixina els motors de les etapes inferiors estan dissenyats per al seu us a pressió atmosfèrica, mentres que les etapes superiors poden usar motors preparats per a condicions propenques al buit. Les etapes inferiors tendixen a requerir més estructura que les superiors perque necessiten soportar el seu propi pes més el de les etapes superiors. Optimisar l'estructura de cada etapa disminuïx el pes total del vehícul i proporciona més ventaja.
Desventages
[editar | editar còdic]
Per un atre costat, l'estadificación exigix que el vehícul alce el pes dels motors que no van a usar-se fins a un temps despuix, i fa més complex tota l'eixida i més difícil de construir. No obstant els aforros són tan grans que totes les eixides que s'han usat per a dur càrregues útils a òrbita han segut estadificados d'alguna manera.
En époques recents l'utilitat de la tècnica s'ha posat en dubte pels desenrolls tecnològics. En el cas del transbordador espacial el cost dels llançaments sembla estar majorment compost del cost operatiu de les persones involucrades, en lloc del cost del combustible o l'equipament. Reduir eixos costs sembla ser la millor manera de disminuir els costs totals dels llançaments. S'està investigant per a baixar els costs de llançar vehículs en nova tecnologia que principalment encara està en fase de disseny i desenroll. Es pot trobar més informació en dissenys single stage to orbit que no tenen etapes separades.
Etapes superiors
[editar | editar còdic]Les etapes superiors de les llançadores espacials estan dissenyades per a operar a una altitut elevada, i baix cap o poca pressió atmosfèrica. Açò els permet usar cámara i seguir conseguint un ràtio d'expansió de tovera propenc a l'òptim en tamanys raonables de toveres. En molts motors d'eixida líquida d'etapes superiors de baixa pressió, tals com el Aerojet AJ-10, el propelente està almagasenat baix pressió, i no hi ha necessitat d'usar complexos turbocompressors.[1] Les baixes pressions de la cambra també generen ràtios de transferència de calor més baixos, que permeten la refrigeració ablativa de la cámara, que és millor que la refrigeració regenerativa més elaborada.
Història i desenroll
[editar | editar còdic]En una descripció en ilustració en el XIV del chinenc Jiao Yu, de l'estrat Huolongjing, apareix l'eixida multietapa més antic conegut; est va ser el "dragó de fòc que ix de l'aigua" (火龙出水, huo long chu shui), usat principalment per la marina chinenca.[2][3] Va ser una eixida de dos etapes que tenia carregadors o acceleradors que es cremava al final, encara ans que s'iniciara automàticament un chicotet número de fleches eixida que eren disparades des de la part davantera del missil. L'eixida tenia forma de cap de dragó en una boca oberta[3] i pot considerar-se l'antecessor del modern missil antibuque YingJi-62.[4][3] El historiador Joseph Needham senyala que el material escrit i l'ilustració representada d'esta eixida ve de l'estrat Huolongjing més antic, el qual pot estar datat entorn al 1300-1350 a. C. (De la part del llibre 1, capítul 3, pàgina 23).[3]
Els experiments més antics en eixides multietapa en Europa varen ser fets en 1551 per l'austríac Conrad Haas (1509–1576), el mestre d'atarassana de la ciutat d'Hermannstadt, Transilvania (ara Sibiu/Hermannstadt, Romania). Este concepte va ser desenrollat independentment per a lo manco quatre individus:
El lituà Kazimierz Siemienowicz (1600-1651) El rus Konstantin Tsiolkovsky (1857–1935) El americà Robert Goddard (1882–1945) El alemà Hermann Oberth (1894–1989), naixcut en Hermannstadt, Transylvania
En 1947, Mikhail Tikhonravov va desenrollar una teoria d'etapes paraleles, a la que ell va cridar "eixides empaquetades". En este esquema, es disparaven tres etapes paraleles des de l'envolament, pero els tres motors eren alimentats en les dos etapes exteriors, fins que quedaven buides i podien ser despreses. Açò és més eficient que l'estadificación seqüencial, perque el motor de la segona etapa mai és un pes mort. En 1951, Dmitri Okhotsimsky va realisar un estudi pioner de l'estadificación seqüencial i paralela, en i sense el bombeig de combustible entre etapes. El disseny del R-7 Semyorka va eixir de tal estudi.
Alternatives a eixides
[editar | editar còdic]Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Excerpt».
Vore també
[editar | editar còdic]Sistema de llançament reutilisable SSTO
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Able-Star». Encyclopedia Astronautica. Archivat des d'el original, el 6 d'octubre de 2008.
- ↑ «火龙出水（明）简介». 星辰在线. Archivat des d'el original, el 3 de març de 2009. Consultat el 17 de juliol de 2008.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Needham, Volume 5, Part 7, 510.
- ↑ «中国YJ-62新型远程反舰导弹». 大旗网. Archivat des d'el original, el 11 de novembre de 2014. Consultat el 17 de juliol de 2008.
Enllaços externs
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció total derivada de «Multistage rocket» de Wikipedia en inglés, concretament de esta versió, publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cohete multietapa» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.