Rutherford (motor de cohete)

Rutherford es un motor de cohete de propulsión líquida diseñado por la empresa aeroespacial Rocket Lab ^{[ 8 ]} y fabricado en Long Beach , California . ^{[ 9 ]} El motor se utiliza en el propio cohete de la empresa, Electron . Utiliza LOX (oxígeno líquido) y RP-1 (queroseno refinado) como propulsores y es el primer motor listo para el vuelo que utiliza el ciclo alimentado por bomba eléctrica . El cohete utiliza una configuración de motor similar a la del Falcon 9 ; un cohete de dos etapas que utiliza un grupo de nueve motores idénticos en la primera etapa, y una versión optimizada para el vacío con una tobera más larga en la segunda etapa. Esta configuración también se conoce como octaweb . ^{[ 10 ] [ 5 ] [ 6 ]} La versión a nivel del mar produce 24,9 kN (5600 lbf) de empuje y tiene un impulso específico de 311 s (3,05 km/s) , mientras que la versión optimizada para el vacío produce 25,8 kN (5800 lbf) de empuje y tiene un impulso específico de 343 s (3,36 km/s) . ^{[ 11 ]}        

La primera prueba de encendido tuvo lugar en 2013. ^{[ 12 ]} El motor fue calificado para vuelo en marzo de 2016 ^{[ 13 ]} y realizó su primer vuelo el 25 de mayo de 2017. ^{[ 14 ]} Hasta abril de 2024, el motor ha impulsado un total de 47 vuelos del Electron, lo que eleva el número de motores en vuelo a 369, incluyendo un motor que voló dos veces. ^{[ 15 ]}

Rutherford recibe su nombre del renombrado científico neozelandés Ernest Rutherford . Es un pequeño motor de cohete de propulsión líquida diseñado para ser simple y económico de producir. Se utiliza como motor de primera y segunda etapa, lo que simplifica la logística y mejora las economías de escala. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Para reducir su costo, utiliza el ciclo de alimentación de bomba eléctrica , siendo el primer motor de este tipo listo para el vuelo. ^{[ 4 ]} Se fabrica principalmente mediante impresión 3D , utilizando un método llamado fusión de lecho de polvo láser, y más específicamente solidificación láser directa de metal (DMLS®). Su cámara de combustión, inyectores, bombas y válvulas principales de propulsión están todos impresos en 3D. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

Como todos los motores alimentados por bomba , el Rutherford utiliza una bomba rotodinámica para aumentar la presión de los tanques hasta la necesaria para la cámara de combustión. ^{[ 4 ]} El uso de una bomba evita la necesidad de tanques pesados ​​capaces de soportar altas presiones y las grandes cantidades de gas inerte necesarias para mantener los tanques presurizados durante el vuelo. ^{[ 19 ]}

Las bombas (una para el combustible y otra para el oxidante) en los motores de alimentación con bomba eléctrica son accionadas por un motor eléctrico . ^{[ 19 ]} El motor Rutherford utiliza dos motores eléctricos de CC sin escobillas y una batería de polímero de litio . Se afirma que esto mejora la eficiencia del 50 % de un ciclo típico de generador de gas al 95 %. ^{[ 20 ]} Sin embargo, el paquete de baterías aumenta el peso del motor completo y presenta un problema de conversión de energía. ^{[ 19 ]}

Cada motor tiene dos pequeños motores que generan 37 kW (50 hp) mientras giran a 40 000 rpm . ^{[ 20 ]} La batería de primera etapa, que debe alimentar las bombas de nueve motores simultáneamente, puede proporcionar más de 1 MW (1300 hp) de energía eléctrica. ^{[ 21 ]}     

El motor se enfría regenerativamente , lo que significa que antes de la inyección, parte del RP-1 frío pasa a través de canales de refrigeración integrados en la cámara de combustión y la estructura de la boquilla, transfiriendo el calor de estas, antes de ser finalmente inyectado en la cámara de combustión.

• Curie (motor de cohete)
• TEPREL
• Merlín (familia de motores de cohete)

• Sección de propulsión del Rocket Lab