{"id":7492,"date":"2023-05-12T21:31:00","date_gmt":"2023-05-13T00:31:00","guid":{"rendered":"https:\/\/saeeg.org\/?p=7492"},"modified":"2023-05-13T01:40:44","modified_gmt":"2023-05-13T04:40:44","slug":"la-carrera-hacia-las-estrellas-el-estado-actual-de-la-tecnologia-de-misiles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/saeeg.org\/index.php\/2023\/05\/12\/la-carrera-hacia-las-estrellas-el-estado-actual-de-la-tecnologia-de-misiles\/","title":{"rendered":"LA CARRERA HACIA LAS ESTRELLAS. EL ESTADO ACTUAL DE LA TECNOLOG\u00cdA DE MISILES"},"content":{"rendered":"\n

Giancarlo Elia Valori*<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Imagen de\u00a0WikiImages<\/a><\/em><\/strong>\u00a0en\u00a0Pixabay<\/a><\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Entre las diversas tecnolog\u00edas de propulsi\u00f3n aeroespacial, los motores de cohetes de propelente l\u00edquido fueron los primeros en ingresar a las aplicaciones de ingenier\u00eda aeroespacial debido a su alto rendimiento y confiabilidad, y buena adaptabilidad a las misiones. Siempre han tenido una posici\u00f3n dominante, fomentando las primeras pruebas a partir de 1926, as\u00ed como el nacimiento y desarrollo de misiles bal\u00edsticos (1944-1970) y cohetes portadores (1957 hasta la fecha), que abrieron la era de los vuelos espaciales tripulados y apoyaron el vigoroso desarrollo de las actividades relacionadas.<\/span><\/p>\n

El sistema de propulsi\u00f3n principal, el sistema de propulsi\u00f3n auxiliar de los veh\u00edculos de lanzamiento (con la excepci\u00f3n de los peque\u00f1os veh\u00edculos de lanzamiento s\u00f3lidos), los transbordadores espaciales, los aviones aeroespaciales (como el transbordador espacial), las naves espaciales, los sat\u00e9lites, las estaciones espaciales, las sondas del espacio profundo y otros medios, utilizan actualmente el cohete de propelente l\u00edquido.<\/span><\/p>\n

Sobre la base de las diferentes necesidades de aplicaci\u00f3n, los motores de cohetes de propelente l\u00edquido han desarrollado varios tipos y cientos de productos de ingenier\u00eda con diferentes niveles de empuje, propulsores y m\u00e9todos de alimentaci\u00f3n de ciclo de potencia.<\/span><\/p>\n

Entre ellos, el rendimiento y el nivel t\u00e9cnico de los motores utilizados para el sistema de propulsi\u00f3n principal de las etapas terrestre y superior del veh\u00edculo de lanzamiento (denominado motor principal) determinan directamente la eficacia del veh\u00edculo de lanzamiento e influyen en la capacidad y el nivel de acceso, exploraci\u00f3n, utilizaci\u00f3n y desarrollo del espacio de un pa\u00eds. Por lo tanto, tales sistemas se consideran la piedra angular del desarrollo aeroespacial, as\u00ed como una importante garant\u00eda estrat\u00e9gica para la seguridad nacional y el estatus de gran potencia.<\/span><\/p>\n

Al mismo tiempo, el motor principal es t\u00e9cnicamente complejo y dif\u00edcil, con un largo ciclo de desarrollo y altos costos. Pertenece a la industria central estrat\u00e9gica nacional y es una expresi\u00f3n concentrada de la base industrial del pa\u00eds, del nivel cient\u00edfico y tecnol\u00f3gico y de la fuerza nacional general. En el mundo de hoy, solo unos pocos pa\u00edses como los Estados Unidos de Am\u00e9rica, la Rep\u00fablica Popular de China, Rusia, Francia y Jap\u00f3n pueden desarrollar de forma independiente el motor principal del cohete a escala industrial.<\/span><\/p>\n

Los requisitos del veh\u00edculo de lanzamiento para el motor principal incluyen alto empuje, impulso espec\u00edfico, relaci\u00f3n empuje-peso, confiabilidad y bajo costo. Estos indicadores hacen que el motor funcione con par\u00e1metros extremos que agotan el rendimiento l\u00edmite de los materiales y logran las caracter\u00edsticas operativas de liberaci\u00f3n de alto nivel y conversi\u00f3n de energ\u00eda en un espacio estructural peque\u00f1o.<\/span><\/p>\n

Estos par\u00e1metros de condiciones de funcionamiento extremadamente altas y tiempos de arranque extremadamente cortos (generalmente menos de 3 segundos) no son igualados por todas las dem\u00e1s m\u00e1quinas termodin\u00e1micas.<\/span><\/p>\n

Debido a las caracter\u00edsticas operativas anteriores, combinadas con el perfil ambiental y de misi\u00f3n, los motores se est\u00e1n volviendo cada vez m\u00e1s complejos, y el motor principal de cohete de propelente l\u00edquido tiene caracter\u00edsticas t\u00e9cnicas \u00fanicas, incluidas las siguientes:<\/span><\/p>\n

1) el mecanismo del proceso de trabajo es complejo y dif\u00edcil de predecir y controlar de manera efectiva;<\/span><\/p>\n

2) problemas como la oscilaci\u00f3n de choque del sistema durante la transici\u00f3n del motor, el acoplamiento multicampo de los componentes (como la inestabilidad de la combusti\u00f3n, la vibraci\u00f3n inducida por el flujo, etc.) y la vibraci\u00f3n subs\u00edncrona del rotor flexible, han causado fallas en el motor muchas veces en la historia de la aeron\u00e1utica espacial, y se necesita mucho tiempo y dinero para resolver problemas como la combusti\u00f3n inestable de alta frecuencia y la vibraci\u00f3n subs\u00edncrona de otros motores de hidr\u00f3geno-ox\u00edgeno.<\/span><\/p>\n

Sin embargo, el mecanismo a\u00fan no se ha aclarado completamente y el m\u00e9todo de simulaci\u00f3n del proyecto a\u00fan no est\u00e1 maduro, lo que resulta en una gran dependencia de las pruebas y dificultades en la soluci\u00f3n de problemas y mejoras. Para los motores de alto empuje, en particular, las cuestiones relacionadas con los efectos de escala, como la estabilidad de la combusti\u00f3n, el equilibrio de la fuerza axial de la turbobomba y la estabilidad del rotor, ser\u00e1n cada vez m\u00e1s importantes si se quieren alcanzar distancias siderales serias.<\/span><\/p>\n

El entorno de carga es complejo y duro, y la resistencia estructural y los problemas de fatiga\/estr\u00e9s son importantes, como la carga operativa extrema, incluida la alta velocidad, la presi\u00f3n, el flujo de calor, la temperatura, el choque t\u00e9rmico durante el arranque, etc.<\/span><\/p>\n

La alta relaci\u00f3n empuje-peso del motor requiere una estructura ligera y el entorno de carga complejo y r\u00edgido causa problemas importantes, como un margen bajo, lo que conduce a una alta incertidumbre y peligros de modo de falla en la fuerza del motor y el ciclo de vida de fatiga \/ estr\u00e9s.<\/span><\/p>\n

En t\u00e9rminos de procesamiento de componentes, algunas tecnolog\u00edas de producci\u00f3n especiales son dif\u00edciles (como el moldeo o el mecanizado de precisi\u00f3n a una escala extrema, la eliminaci\u00f3n eficiente de materiales dif\u00edciles de procesar, la preparaci\u00f3n especial de soldaduras y recubrimientos, etc.). Adem\u00e1s, el impacto del proceso en el rendimiento de los materiales estructurales es dif\u00edcil de probar y evaluar.<\/span><\/p>\n

En t\u00e9rminos de montaje general e inspecci\u00f3n, es dif\u00edcil conectar con precisi\u00f3n los componentes, garantizar la coherencia del propio conjunto y detectar el estado del montaje (elementos redundantes, errores, tensiones, etc.).<\/span><\/p>\n

En t\u00e9rminos de uso y mantenimiento, hay pocas interfaces de motor y el entorno y las condiciones son limitadas, lo que dificulta la detecci\u00f3n, el procesamiento y la evaluaci\u00f3n de la situaci\u00f3n y luego la reparaci\u00f3n y el mantenimiento r\u00e1pidos.<\/span><\/p>\n

El motor principal de los cohetes de propelente l\u00edquido se origin\u00f3 a partir de la aplicaci\u00f3n de misiles estrat\u00e9gicos y fue ampliamente desarrollado bajo el impulso de sistemas de transporte espacial basados en veh\u00edculos de lanzamiento.<\/span><\/p>\n

La carrera armamentista entre los Estados Unidos de Am\u00e9rica y la Uni\u00f3n Sovi\u00e9tica, que inici\u00f3 la lucha por la carrera espacial y ciertamente no fue la \u00abvoluntad del hombre por e puro conocimiento\u00bb, desarroll\u00f3 una serie de misiles bal\u00edsticos y sus veh\u00edculos de lanzamiento derivados dieron lugar a los cohetes de alunizaje. En tal contexto, el motor principal de los cohetes de propelente l\u00edquido se desarroll\u00f3 de manera integral, con un gran n\u00famero de tipos y cantidades de investigaci\u00f3n y producci\u00f3n, bajo rendimiento y sin \u00e9nfasis en el costo.<\/span><\/p>\n

Los propelentes eran principalmente t\u00f3xicos y almacenables, a saber, kerosene de ox\u00edgeno l\u00edquido y m\u00e1s tarde ox\u00edgeno l\u00edquido enriquecido e hidr\u00f3geno l\u00edquido. El m\u00e9todo se bas\u00f3 principalmente en el ciclo del generador de gas y m\u00e1s tarde desarroll\u00f3 un ciclo de combusti\u00f3n adicional de alto rendimiento y un ciclo de expansi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Los motores propulsores convencionales t\u00edpicos se originaron en los Estados Unidos de Am\u00e9rica (Tit\u00e1n<\/em>), y los motores de ox\u00edgeno l\u00edquido, hidr\u00f3geno l\u00edquido y kerosene de ciclo de expansi\u00f3n incluyen Thor, Delta<\/em> y Saturn<\/em>.<\/span><\/p>\n

Los motores propulsores convencionales t\u00edpicos desarrollados por la Uni\u00f3n Sovi\u00e9tica inclu\u00edan el Cosmos<\/em>; los de combusti\u00f3n suplementaria enriquecidos con ox\u00edgeno inclu\u00edan el Prot\u00f3n<\/em> y los de kerosene de ox\u00edgeno l\u00edquido inclu\u00edan el Soyuz<\/em>. Francia desarroll\u00f3 el motor Viking<\/em>. China cre\u00f3 el motor YF-20\/24<\/em> para apoyar el desarrollo de la serie CZ-2\/3\/4<\/em> de veh\u00edculos de lanzamiento convencionales. De 1972 a 1993 se desarrollaron motores de alto rendimiento para la industria aeroespacial civil.<\/span><\/p>\n

El cohete portador se desarroll\u00f3 independientemente de la influencia de los misiles bal\u00edsticos. Las caracter\u00edsticas t\u00edpicas son el hecho de hacer que el kerosene de ox\u00edgeno l\u00edquido y el hidr\u00f3geno l\u00edquido de ox\u00edgeno l\u00edquido no sean t\u00f3xicos; y el hecho de mostrar un alto rendimiento en relaci\u00f3n con el ciclo adicional de combusti\u00f3n y expansi\u00f3n para producir un alto empuje de referencia. Ejemplos de aeronaves espaciales civiles son el Motor Principal del Transbordador Espacial <\/em>estadounidense (SSME); la antigua Energia<\/em> sovi\u00e9tica y Zenit<\/em>; los europeos Ariane<\/em> y Vulcain<\/em>; el japon\u00e9s LE-5 <\/em>y el Rich Afterburn<\/em>, y el chino YF-75<\/em>.<\/span><\/p>\n

El cohete portador se desarroll\u00f3 independientemente de la influencia de los misiles bal\u00edsticos. De 1994 a 2009 se desarrollaron motores guiados por cohetes con alta confiabilidad, bajo costo y perfilado.<\/span><\/p>\n

El mercado internacional de motores de lanzamiento est\u00e1 en auge, pero la rentabilidad y la seguridad del Transbordador Espacial <\/em>no han cumplido con las expectativas: alta confiabilidad, bajo costo y cohetes modulares \u00fanicos se han convertido en el foco del desarrollo.<\/span><\/p>\n

El desarrollo de motores basados en la alta fiabilidad, el bajo coste y la modularizaci\u00f3n del sistema de propulsi\u00f3n se ha convertido en un factor importante. El desarrollo y la mejora del motor en varios pa\u00edses se llevan a cabo en base a este principio. (1. Continuar\u00e1<\/em>)<\/span><\/p>\n

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* <\/sup><\/em><\/strong>Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones acad\u00e9micas y \u00f3rdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y econom\u00eda en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pek\u00edn, la Universidad Hebrea de Jerusal\u00e9n y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el \u00abInternational World Group\u00bb, es tambi\u00e9n presidente honorario de Huawei Italia, asesor econ\u00f3mico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legi\u00f3n de Honor de la Rep\u00fablica Francesa, con esta motivaci\u00f3n: \u201cUn hombre que puede ver a trav\u00e9s de las fronteras para entender el mundo\u201d y en 2002 recibi\u00f3 el t\u00edtulo de \u201cHonorable\u201d de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

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Traducido al espa\u00f1ol por el Equipo de la SAEEG con expresa autorizaci\u00f3n del autor. Prohibida su reproducci\u00f3n.<\/em><\/strong><\/span>\u00a0<\/em><\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

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