Cohete de vapor

Un cohete de vapor (también conocido como cohete de agua caliente ) es un cohete térmico que utiliza agua contenida en un recipiente a presión a alta temperatura, de modo que su presión de vapor saturado es significativamente mayor que la presión ambiente. El agua se expulsa en forma de vapor a través de una tobera para producir empuje . ^{[ 1 ]}

Los cohetes de vapor suelen funcionar a presión , pero se han propuesto diseños más complejos que utilizan energía solar o nuclear . Probablemente sean más conocidos por su uso en coches y motocicletas propulsados ​​por cohetes, y son del tipo que se utiliza en el eolípilo .

El agua, bajo presión, se calienta a una temperatura elevada (aproximadamente 250–500  °C). Al pasar por la boquilla (generalmente una boquilla de Laval ) y disminuir la presión, el agua se vaporiza, presionando la boquilla y saliendo a gran velocidad. Debido al retroceso, el cohete acelera en dirección opuesta al vapor. La boquilla de los cohetes de agua caliente debe soportar altas presiones, altas temperaturas y la naturaleza particularmente corrosiva del agua caliente.

El diseño más sencillo cuenta con un tanque de agua a presión donde el agua se calienta antes del lanzamiento; sin embargo, esto produce una velocidad de escape muy baja, ya que el alto calor latente de vaporización implica que se produce muy poco vapor real y el escape consiste principalmente en agua, o si se utilizan altas temperaturas y presiones, entonces el tanque es muy pesado.

Los diseños más complejos pueden implicar hacer pasar el agua a través de bombas e intercambiadores de calor y emplear reactores nucleares o calefacción solar; se estima que estos pueden dar un impulso específico de más de 195 s I _sp , ^{[ 2 ]} que todavía está muy por debajo de los estándares de diseños más complejos, por ejemplo los 465 s del motor Vinci de hidrógeno-oxígeno .

• Un eolípilo es impulsado por cohetes de vapor.
• Los eyectores de vacío , con boquillas de cohete motrices impulsadas por vapor, se utilizan para proporcionar vacío en la industria.
• El salto de Evel Knievel en el cañón del río Snake en 1974, con la Skycycle X-2, utilizó un cohete de vapor diseñado por Robert Truax.
• El dragster "Neptune I" de Walt Arfons también utilizó un cohete de vapor diseñado por Robert Truax ^{[ 3 ].}
• Los cohetes de agua caliente se utilizan ocasionalmente como ayudas auxiliares para el lanzamiento y con fines experimentales.
• Mike Hughes, apodado "Mad" Mike , un temerario estadounidense, tripuló y lanzó su cohete propulsado por vapor el 25 de marzo de 2018, alcanzando una altura de 572 metros (1875 pies). ^{[ 4 ]} Falleció durante un lanzamiento posterior el 22 de febrero de 2020. El evento de lanzamiento se estaba filmando para la serie de televisión del Science Channel, " Homemade Astronauts" , en la que Hughes iba a ser protagonista. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Se han propuesto cohetes térmicos de vapor calentados por energía solar o nuclear para viajes interplanetarios. Si bien su rendimiento es bajo, es fácil alcanzar altas fracciones de masa , y se espera que el agua sea muy fácil de extraer y purificar de los depósitos de hielo que se encuentran alrededor del Sistema Solar . ^{[ 7 ]}

Los cohetes de vapor han aparecido ocasionalmente en relatos de ciencia ficción , especialmente en el steampunk . Algunos ejemplos son la película Steamboy de 2004 y la novela Seveneves de 2015 .

• Walter HWK 109-500 y Walter HWK 109-507 , cohetes propulsores alemanes de la Segunda Guerra Mundial cuyo combustible monopropelente T-Stoff se expulsaba de ellos en forma de vapor sobrecalentado.
• Cohete nuclear de agua salada
• Cohete de agua
• Motor cohete
• Motor a reacción

• Cohetes de Vapor de Tecnología Aeroespacial Mexicana
• Artículo de Time sobre posibles aplicaciones
• Sitio web de Aquarius Hot Water Rocket Propulsion Systems
• Pedido de documentos técnicos