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Diferencia entre revisiones de «NK-33»

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El NK-33 y 43-NK son motores de cohete diseñado y construido en la década de 1960 y principios de 1970 por la [[Kuznetsov Design Bureau|Oficina de Diseño Kuznetsov]]. Estaban destinados al malogrado cohete lunar soviético [[Nositel-1|N-1]]. El motor NK-33 alcanza el más alto de empuje-a-peso de cualquier motor de cohete lanzable desde la Tierra, logrando al mismo tiempo un impulso específico muy alto. NK-33 fue por muchas medidas de las más altas prestaciones LOX / queroseno motor cohete jamás creado.<ref>{{cita web | url =http://www.aerospaceguide.net/rocketengines/nk-33.html | título=NK-33 and NK-43 Rocket Engines }}</ref>
El NK-33 y NK-43 son motores de cohete diseñado y construido en la década de 1960 y principios de 1970 por la [[Kuznetsov|Oficina de Diseño Kuznetsov]]. Estaban destinados al malogrado cohete lunar soviético [[Nositel-1|N-1]]. El motor NK-33 alcanza la más alta relación de empuje-a-peso de cualquier motor de cohete lanzable desde la Tierra, logrando al mismo tiempo un impulso específico muy alto. NK-33 posee las más altas prestaciones de cualquier motor cohete alimentado por [[LOX]] / [[RP-1]] jamás creado.<ref>{{cita web|url=http://www.aerospaceguide.net/rocketengines/nk-33.html|título=NK-33 and NK-43 Rocket Engines|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20100109121928/http://www.aerospaceguide.net/rocketengines/nk-33.html|fechaarchivo=9 de enero de 2010}}</ref>


El NK-43 es similar a la NK-33, pero está diseñado para una etapa superior, no en una primera etapa. Cuenta con una boquilla más larga, optimizado para un funcionamiento a gran altitud, donde la presión del aire ambiente es baja o nula, tal vez. Esto le da un mayor empuje e impulso específico, pero lo hace más largo y más pesado.
El NK-43 es similar al NK-33, pero está diseñado para etapas superiores. Cuenta con una tobera más larga, optimizada para un funcionamiento a gran altitud, donde la presión del aire ambiente es baja o nula. Esto le da un mayor empuje e impulso específico, pero lo hace más largo y más pesado.


En 2010 se probaron motores NK-33 con éxito para su uso en el cohete ligero-medio [[Antares (cohete)|Antares]] de la [[Orbital Sciences]]<ref name=spaceflight-now-20100315>{{cita noticia|url=http://spaceflightnow.com/news/n1003/15nk33/|título=Aerojet confirms Russian engine is ready for duty|fecha=15 de marzo de 2010|editorial=Spaceflight Now|nombre=Stephen|apellido=Clark|fechaacceso=18-03-2010}}</ref>
En 2010 se probaron con éxito motores NK-33 para su uso en el cohete [[Antares (cohete)|Antares]] de la [[Orbital Sciences]]<ref name=spaceflight-now-20100315>{{cita noticia|url=http://spaceflightnow.com/news/n1003/15nk33/|título=Aerojet confirms Russian engine is ready for duty|fecha=15 de marzo de 2010|editorial=Spaceflight Now|nombre=Stephen|apellido=Clark|fechaacceso=18 de marzo de 2010}}</ref>


== Tecnología ==
== Tecnología ==
Los motores NK-33 y NK-43 derivan, respectivamente, de los anteriores NK-15 y NK-15V.
Los motores NK-33 y NK-43 derivan, respectivamente, de los anteriores NK-15 y NK-15V.


Los motores son de alta presión, enfriado regenerativamente de un [[combustión escalonada|ciclo de combustión por etapas]] para un cohete bipropelente motores, y emplea pre-quemadores ricos en oxígeno para impulsar las [[turbobomba]]s. Este tipo de quemadores son muy inusuales, ya que su caliente y rica en oxígeno de escape tiende a atacar metal, causando quemaduras a través de fracasos. Los soviéticos no obstante perfeccionado la metalurgia detrás de este método. La tobera estaba construida de metal ondulado, con soldadura fuerte en el revestimiento exterior y el interior, dándole una estructura sencilla, ligera pero resistente. Además, puesto que el NK-33 consume [[LOX]] y [[queroseno]], que tienen densidades similares, se puede utilizar un único eje giratorio en la turbobomba.<ref>[http://www.astronautix.com/engines/nk33.htm Astronautix NK-33 entry]</ref> Debido a su más larga, y por ende más pesada, tobera la relación de NK-43 en vacío es ligeramente más pesado con una relación empuje-peso de alrededor de 120:1. <ref>[http://www.astronautix.com/engines/nk43.htm Astronautix NK-43 entry]</ref>
Los motores son de alta presión, enfriado regenerativamente de un [[combustión escalonada|ciclo de combustión por etapas]] para un motor cohete bipropelente, y emplea pre-quemadores ricos en oxígeno para impulsar las [[turbobomba]]s. Este tipo de quemadores son muy inusuales, ya que el oxígeno a altas temperaturas tiende a atacar metal, causando daños. Los soviéticos no obstante perfeccionado la metalurgia detrás de este método. La tobera estaba construida de metal ondulado, con soldadura fuerte en el revestimiento exterior y el interior, dándole una estructura sencilla, ligera pero resistente. Además, puesto que el NK-33 consume [[LOX]] y [[queroseno]], que tienen densidades similares, se puede utilizar un único eje giratorio en la turbobomba.<ref>[http://www.astronautix.com/n/nk-33.html Entrada del NK-33 en Astronautix]</ref> Debido a su más larga, y por ende más pesada, tobera la relación de NK-43 en vacío es ligeramente más pesado con una relación empuje-peso de alrededor de 120:1.<ref>[http://www.astronautix.com/n/nk-43.html Entrada del NK-43 en Astronautix ]</ref>


La tecnología de oxígeno-rico persiste en los motores [[RD-170/-171]], y sus derivados el [[RD-180]] y desarrollado recientemente [[RD-191]].
La tecnología de pre-quemadores ricos en oxígeno persiste en los motores [[RD-170/-171]], y sus derivados el [[RD-180]] y recientemente desarrollado [[RD-191]].


== Características Técnicas ==
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! Nombre<ref name="sat">Space and Tech: [http://www.spaceandtech.com/spacedata/engines/nk33_specs.shtml NK-33's specifications]</ref>
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! NK-43
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| Presión en la cámara de combustión
| Presión en la cámara de combustión
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| [[Impulso específico]]
| [[Impulso específico]]
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== Historia ==
== Historia ==
=== Génesis ===
=== Génesis ===
El cohete N-1 utilizaba originalmente los motores NK-15 para su primera etapa, y una modificación para gran altitud, NK-15V, en su segunda etapa. Después de cuatro lanzamientos fallidos consecutivos y ningún éxito, el proyecto se cancelo. Mientras que otros aspectos del vehículo estaban siendo modificados o rediseñados, Kuznetsov mejorado sus contribuciones a la respectivamente NK-33 y NK-43.<ref name="sovlun">Lindroos, Marcus. [http://ocw.mit.edu/courses/science-technology-and-society/sts-471j-engineering-apollo-the-moon-project-as-a-complex-system-spring-2007/readings/soviet_mand_lunr.pdf THE SOVIET MANNED LUNAR PROGRAM] ''[[MIT]]''. Accessed: 4 October 2011.</ref> El vehículo de 2 ª generación se iba a llamar la N-1F. En este punto, la carrera hacia la Luna se perdía hacia mucho tiempo, y el programa espacial soviético estaba desarrollando el [[Energía (cohete)|Energía]] como su lanzador pesado. El N-1F nunca llegó a la plataforma de lanzamiento.
El cohete N-1 utilizaba originalmente los motores NK-15 para su primera etapa, y una modificación para gran altitud llamada NK-15V en su segunda etapa. Después de cuatro lanzamientos fallidos consecutivos y ningún éxito, el proyecto se canceló. Mientras que otros aspectos del vehículo estaban siendo modificados o rediseñados, Kuznetsov mejoró sus contribuciones con los motores NK-33 y NK-43.<ref name="sovlun">Lindroos, Marcus. [http://ocw.mit.edu/courses/science-technology-and-society/sts-471j-engineering-apollo-the-moon-project-as-a-complex-system-spring-2007/readings/soviet_mand_lunr.pdf THE SOVIET MANNED LUNAR PROGRAM] ''[[MIT]]''. Accessed: 4 October 2011.</ref> El vehículo de segunda generación se iba a llamar la N-1F. En este punto, la carrera hacia la Luna estaba perdida hacia mucho tiempo, y el programa espacial soviético estaba desarrollando el [[Energía (cohete)|Energía]] como su lanzador pesado. El N-1F nunca llegó a la plataforma de lanzamiento.

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Cuando el programa N-1 se canceló, se ordenó la destrucción de todo el trabajo en el proyecto. Un burócrata, en lugar de destruir los motores valorados en millones de dólares cada uno, se los llevó y los guardó en un almacén. Casi treinta años después de su construcción los estadounidenses conocieron su existencia, y lo incrédulos ingenieros de cohetes fueron llevados a la bodega. Más tarde, uno de los motores fue llevado a EE. UU. y las especificaciones precisas del motor se demostró en un banco de pruebas.


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Cuando el programa N-1 se cancelo, se ordenó la destrucción de todo el trabajo en el proyecto. Un burócrata en lugar llevó a los motores, valoradas en millones de dólares cada uno, y los guardó en un almacén. Palabra de los motores se extendió a América. Casi treinta años después de su construcción, incrédulos ingenieros de cohetes fueron llevados a la bodega. Más tarde, uno de los motores fue llevado a EE.UU. y la especificación precisa del motor se demostró en un banco de pruebas.
=== Reaparición ===
=== Reaparición ===
[[Archivo:Aerojet AJ26 in the Stennis E-1 Test Stand.jpg|thumb|Un NK-33, renombrado como Aerojet AJ26, en el banco de pruebas del [[Centro Espacial Stennis]]]].
[[Archivo:Aerojet AJ26 in the Stennis E-1 Test Stand.jpg|thumb|Un NK-33, renombrado como Aerojet AJ26, en el banco de pruebas del [[Centro Espacial Stennis]]]]
Cerca de 150 motores sobrevivieron, y en la década de 1990, Rusia vendió 36 motores a Aerojet General, por $ 1,1 millones cada uno. Esta empresa también adquirió una licencia para la producción de nuevos motores. Aerojet lo modifico y rebautizo los actualizaciones de NK-33 y NK 43 como '''AJ26-58''' y '''AJ26-59''', respectivamente.<ref>{{cite web | url=http://www.aerojet.com/capabilities/spacelift.php | title=Space Lift Propulsion | publisher=Aerojet | date=April 2011}}</ref><ref>[http://www.spaceflightnow.com/news/n1012/19aj26test/]</ref>
Cerca de 150 motores sobrevivieron, y en la década de 1990, Rusia vendió 36 motores a Aerojet General, por $ 1,1 millones cada uno. Esta empresa también adquirió una licencia para la producción de nuevos motores. Aerojet lo modificó y rebautizó las actualizaciones de NK-33 y NK 43 como '''AJ26-58''' y '''AJ26-59''', respectivamente.<ref>{{cita web | url=http://www.aerojet.com/capabilities/spacelift.php | título=Space Lift Propulsion | editorial=Aerojet | fecha=abril de 2011 | urlarchivo=https://web.archive.org/web/20110814162849/http://www.aerojet.com/capabilities/spacelift.php | fechaarchivo=14 de agosto de 2011 }}</ref><ref>[http://www.spaceflightnow.com/news/n1012/19aj26test/]</ref>


Kistler Aerospace, más tarde llamada [[Rocketplane Kistler]] (RPK), diseñaron su cohete K-1 en torno a tres NK-33 y un NK-43. El 18 de agosto de 2006, la NASA anunció que RpK había sido elegido para desarrollar Commercial Orbital Transportation Services para la [[Estación Espacial Internacional]]. El plan requería vuelos de demostración entre 2008 y 2010. RpK habría recibido hasta a $ 207 millones si se cumplieron con todos los hitos de la [[NASA]],<ref>{{cite web | url=http://www.spaceflightnow.com/news/n0608/18cots/ | title=NASA selects crew, cargo launch partners | publisher=Spaceflight Now | date=August 18, 2006}}</ref><ref>{{cite web | url=http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=20628 | title=NASA Selects Crew and Cargo Transportation to Orbit Partners | publisher=SpaceRef | date=August 18, 2006}}</ref><ref>{{cite news | url=http://www.msnbc.msn.com/id/14411983/ | title=SpaceX, Rocketplane win spaceship contest | publisher=[[MSNBC]] | date=August 18, 2006 | author=[[Alan Boyle]]}}</ref> pero el 7 de septiembre de 2007, la NASA emitió una carta de advertencia por defecto que sería rescindir el contrato COTS con Rocketplane Kistler en 30 días RpK porque no había conocido a varios hitos contractuales.<ref>{{cite press release |publisher=Aviation Week |date=2007-09-10 |title=RpK's COTS Contract Terminated | url=http://www.aviationweek.com/aw/generic/story.jsp?id=news/rocketplane091007.xml&headline=RpK's%20COTS%20Contract%20Terminated%20&channel=space | accessdate=2007-09-10}}</ref>
Kistler Aerospace, más tarde llamada [[Rocketplane Kistler]] (RPK), diseñaron su cohete K-1 en torno a tres NK-33 y un NK-43. El 18 de agosto de 2006, la NASA anunció que RPK había sido elegido para desarrollar Commercial Orbital Transportation Services para la [[Estación Espacial Internacional]]. El plan requería vuelos de prueba entre 2008 y 2010. RPK habría recibido cerca de $ 207 millones si se cumpliera con todos los hitos de la [[NASA]],<ref>{{cita web | url=http://www.spaceflightnow.com/news/n0608/18cots/ | título=NASA selects crew, cargo launch partners | editorial=Spaceflight Now | fecha=18 de agosto de 2006}}</ref><ref>{{cita web | url=http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=20628 | título=NASA Selects Crew and Cargo Transportation to Orbit Partners | editorial=SpaceRef | fecha=18 de agosto de 2006 }}</ref><ref>{{cita noticia | url=http://www.msnbc.msn.com/id/14411983/ | título=SpaceX, Rocketplane win spaceship contest | editorial=[[MSNBC]] | fecha=18 de agosto de 2006 | autor=[[Alan Boyle]]}}</ref> pero el 7 de septiembre de 2007, la NASA emitió una carta de advertencia por defecto que sería rescindir el contrato COTS con Rocketplane Kistler en 30 días porque RpK no había alcanzado varios hitos contractuales.<ref>{{cite press release |publisher=Aviation Week |date=10 de septiembre de 2007 |title=RpK's COTS Contract Terminated |url=http://www.aviationweek.com/aw/generic/story.jsp?id=news/rocketplane091007.xml&headline=RpK's%20COTS%20Contract%20Terminated%20&channel=space |accessdate=10 de septiembre de 2007 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110512185739/http://www.aviationweek.com/aw/generic/story.jsp?id=news%2Frocketplane091007.xml&headline=RpK%27s%20COTS%20Contract%20Terminated%20&channel=space |archivedate=12 de mayo de 2011 }}</ref>


Se ha propuesto reequipar el lanzador [[Soyuz]] con motores NK-33. Ya sea sustituyendo solo el motor central de la Soyuz [[RD-108]], o cinco NK-33 sustituirá al RD-108 y los cuatro de refuerzo RD-107s. El menor peso y mayor eficiencia aumentaría la carga útil;. El diseño más simple y el uso de motores excedentes podría reducir el coste.<ref>{{cite web | url=http://www.russianspaceweb.com/soyuz1_lv.html | title=The Soyuz 1 (Soyuz 2-1v) Rocket | publisher=Russian Space Web | date=November 2010}}</ref>
Se ha propuesto actualizar el lanzador [[Soyuz]] con motores NK-33. Ya sea sustituyendo solo el motor central de la Soyuz [[RD-108]], o cinco NK-33 que sustituirían al RD-108 y los cuatro impulsores RD-107. El menor peso y mayor eficiencia aumentaría la carga útil;. El diseño más simple y el uso de motores excedentes podría reducir el coste.<ref>{{cita web | url=http://www.russianspaceweb.com/soyuz1_lv.html | título=The Soyuz 1 (Soyuz 2-1v) Rocket | editorial=Russian Space Web | fecha=noviembre de 2010}}</ref>


== Utilización futura ==
== Utilización futura ==
''Orbital Sciences'' está desarrollando el cohete Antares luz-a-medio-lift de lanzamiento, planeado tener dos NK-33 modificados en su primera etapa, una segunda etapa de combustible sólido y la etapa órbita con [[propergoles hipergólicos|hipergólico]].<ref>{{cite web |url=http://www.orbital.com/SpaceLaunch/Antares/ |title=Antares |publisher=[[Orbital Sciences Corporation|Orbital]]}}</ref> El NK-33 primero se importa de Rusia a los Estados Unidos y luego se modifica a Aerojet AJ26s, lo que implica la eliminación de algunos elementos, la adición de electrónica de EE.UU., por lo que es compatible con los propulsores de Estados Unidos, y la modificación del sistema de dirección.<ref name=spaceflight-now-20100315 />
''Orbital Sciences'' está desarrollando el cohete Antares, diseñado para tener dos NK-33 modificados en su primera etapa, una segunda etapa de combustible sólido y la etapa órbita con [[propergoles hipergólicos|hipergólico]].<ref>{{cita web |url=http://www.orbital.com/SpaceLaunch/Antares/ |título=Antares |editorial=[[Orbital Sciences Corporation|Orbital]]}}</ref> El NK-33 sería primero importado desde Rusia a los Estados Unidos y luego se modificaría por Aerojet AJ26s, lo que implica la eliminación de algunos elementos, la adición de electrónica de EE.&nbsp;UU., por lo que sería compatible con los propulsores de Estados Unidos, y la modificación del sistema de dirección.<ref name=spaceflight-now-20100315 />


[[RKK Energiya]] propone un vehículo 'Aurora-L.SK' lanzamiento que utilizaría un NK-33 para alimentar la primera etapa y un [[Bloque D|Bloque DM-SL]] para la segunda etapa.<ref>{{cite web | url = http://www.energia.ru/english/energia/launchers/history.html | title = S.P.Korolev RSC Energia - LAUNCHERS | publisher = Energia}}
[[RKK Energiya]] propone un vehículo 'Aurora-L.SK' lanzador que utilizaría un NK-33 para alimentar la primera etapa y un [[Bloque D|Bloque DM-SL]] para la segunda etapa.<ref>{{cita web | url = http://www.energia.ru/english/energia/launchers/history.html | título = S.P.Korolev RSC Energia - LAUNCHERS | editorial = Energia | fechaacceso = 11 de septiembre de 2012 | fechaarchivo = 27 de mayo de 2008 | urlarchivo = https://web.archive.org/web/20080527151830/http://www.energia.ru/english/energia/launchers/history.html | deadurl = yes }}</ref> [[TsSKB-Progress]] también planea utilizar el NK-33 como el motor principal de la versión ligera de la exitosa familia de cohetes Soyuz en fase de desarrollo, llamado [[Soyuz-1]].<ref>
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{{cita web|url=http://www.russianspaceweb.com/soyuz1_lv.html|título=The Soyuz-1 rocket|apellido=Zak|nombre=Anatoly |editorial=[http://www.russianspaceweb.com/ Russian Space Web]|fechaacceso=7 de marzo de 2010}}</ref>
</ref> [[TsSKB-Progress]] también planea utilizar NK-33 como el motor principal de la versión ligera de la exitosa familia de cohetes Soyuz en fase de desarrollo, llamado [[Soyuz-1]]. <ref>
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{{cite web|url=http://www.russianspaceweb.com/soyuz1_lv.html|title=The Soyuz-1 rocket|last=Zak|first=Anatoly |publisher=[http://www.russianspaceweb.com/ Russian Space Web]|accessdate=7 March 2010}}</ref>


El 17 de junio de 2011, Aerojet anunció una alianza estratégica con Teledyne Brown que comenzará a producir una versión de EE.UU. de fabricación del AJ-26, con su empuje incrementado a 500,000 lbf a nivel del mar, y será producido en la fábrica de Teledyne, en [[Huntsville]], [[Alabama]]. Confiando en utilizar este mejorado AJ-26 en la próxima generación del [[Transbordador SLS|sistema de lanzamiento espacial]] ("''Space Launch System''").<ref>{{cite web|url=http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/awx/2011/06/16/awx_06_16_2011_p0-337088.xml&headline=NASA%20Will%20Compete%20Space%20Launch%20System%20Boosters|title=NASA Will Compete Space Launch System Booster|last=Morring|first=Frank|publisher=aviationweek.com |accessdate=20 June 2011}}</ref>
El 17 de junio de 2011, Aerojet anunció una alianza estratégica con Teledyne Brown que comenzará a producir una versión de fabricación en EE. UU. del AJ-26, con su empuje incrementado a 226800 kilos a nivel del mar, y será producido en la fábrica de Teledyne, en [[Huntsville]], [[Alabama]]. Confiando en utilizar este mejorado AJ-26 en la próxima generación del [[Transbordador SLS|sistema de lanzamiento espacial]] ("''Space Launch System''").<ref>{{cita web|url=http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/awx/2011/06/16/awx_06_16_2011_p0-337088.xml&headline=NASA%20Will%20Compete%20Space%20Launch%20System%20Boosters|título=NASA Will Compete Space Launch System Booster|apellido=Morring|nombre=Frank|editorial=aviationweek.com|fechaacceso=20 de junio de 2011|fechaarchivo=11 de octubre de 2011|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20111011122336/http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news%2Fawx%2F2011%2F06%2F16%2Fawx_06_16_2011_p0-337088.xml&headline=NASA%20Will%20Compete%20Space%20Launch%20System%20Boosters|deadurl=yes}}</ref>


== Referencias ==
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== Enlaces externos ==
== Enlaces externos ==
{{commonscat|NK-33}}
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* [http://www.spaceandtech.com/spacedata/engines/nk33_specs.shtml Especificaciones del NK-33] <small>(en inglés)</small>
* [https://web.archive.org/web/20061014132745/http://www.spaceandtech.com/spacedata/engines/nk33_specs.shtml Especificaciones del NK-33] <small>(en inglés)</small>
* Encyclopedia Astronautica: [http://www.astronautix.com/engines/nk33.htm NK-33] y [http://www.astronautix.com/engines/nk43.htm NK-43] <small>(en inglés)</small>
* Encyclopedia Astronautica: [https://web.archive.org/web/20020625124013/http://www.astronautix.com/engines/nk33.htm NK-33] y [https://web.archive.org/web/20071028111624/http://www.astronautix.com/engines/nk43.htm NK-43] <small>(en inglés)</small>
* Starbase: [http://www.starbase1.co.uk/n1-test/Engines/slides/n1-block-b-test_en.html Bilder der N1 Raketentriebwerke] <small>(en inglés)</small>
* Starbase: {{Enlace roto|1=[http://www.starbase1.co.uk/n1-test/Engines/slides/n1-block-b-test_en.html Bilder der N1 Raketentriebwerke] |2=http://www.starbase1.co.uk/n1-test/Engines/slides/n1-block-b-test_en.html |bot=InternetArchiveBot }} <small>(en inglés)</small>
* Aerojet: [http://www.aerojet.com/capabilities/spacelift.php Space Lift Propulsion] <small>(en inglés)</small>
* Aerojet: [https://web.archive.org/web/20110814162849/http://www.aerojet.com/capabilities/spacelift.php Space Lift Propulsion] <small>(en inglés)</small>
* [http://www.lpre.de/sntk/NK-33/index.htm NK-33: especificaciones y diseño de componentes clave]<small>(en ruso)</small>
* [http://www.lpre.de/sntk/NK-33/index.htm NK-33: especificaciones y diseño de componentes clave]<small>(en ruso)</small>


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{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Motores de cohete]]
[[Categoría:Motores de cohete]]
[[Categoría:Ciencia y tecnología de la Unión Soviética]]
[[Categoría:Ciencia y tecnología de la Unión Soviética]]

[[de:Kusnezow NK-33]]
[[en:NK-33]]
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[[fr:NK-33]]
[[ja:NK-33]]
[[ru:НК-33]]
[[uk:НК-33]]
[[zh:NK-33火箭发动机]]

Revisión actual - 09:31 17 mar 2024

NK-33

Kuznetsov NK-33/43.
País de origen URSS
Fabricante ?
Aplicación primera etapa multimotor
Cohete de combustible líquido
Propergol RP-1 (rocket grade kerosene) / LOX
Ciclo ciclo de combustión por etapas
Diámetro 1,49 milímetros
Peso en seco 1222 kilogramos
[editar datos en Wikidata]

El NK-33 y NK-43 son motores de cohete diseñado y construido en la década de 1960 y principios de 1970 por la Oficina de Diseño Kuznetsov. Estaban destinados al malogrado cohete lunar soviético N-1. El motor NK-33 alcanza la más alta relación de empuje-a-peso de cualquier motor de cohete lanzable desde la Tierra, logrando al mismo tiempo un impulso específico muy alto. NK-33 posee las más altas prestaciones de cualquier motor cohete alimentado por LOX / RP-1 jamás creado.[1]​

El NK-43 es similar al NK-33, pero está diseñado para etapas superiores. Cuenta con una tobera más larga, optimizada para un funcionamiento a gran altitud, donde la presión del aire ambiente es baja o nula. Esto le da un mayor empuje e impulso específico, pero lo hace más largo y más pesado.

En 2010 se probaron con éxito motores NK-33 para su uso en el cohete Antares de la Orbital Sciences[2]​

Tecnología

[editar]

Los motores NK-33 y NK-43 derivan, respectivamente, de los anteriores NK-15 y NK-15V.

Los motores son de alta presión, enfriado regenerativamente de un ciclo de combustión por etapas para un motor cohete bipropelente, y emplea pre-quemadores ricos en oxígeno para impulsar las turbobombas. Este tipo de quemadores son muy inusuales, ya que el oxígeno a altas temperaturas tiende a atacar metal, causando daños. Los soviéticos no obstante perfeccionado la metalurgia detrás de este método. La tobera estaba construida de metal ondulado, con soldadura fuerte en el revestimiento exterior y el interior, dándole una estructura sencilla, ligera pero resistente. Además, puesto que el NK-33 consume LOX y queroseno, que tienen densidades similares, se puede utilizar un único eje giratorio en la turbobomba.[3]​ Debido a su más larga, y por ende más pesada, tobera la relación de NK-43 en vacío es ligeramente más pesado con una relación empuje-peso de alrededor de 120:1.[4]​

La tecnología de pre-quemadores ricos en oxígeno persiste en los motores RD-170/-171, y sus derivados el RD-180 y recientemente desarrollado RD-191.

Características Técnicas

[editar]
Nombre[5]​ NK-33 NK-43
Empuje (nivel del mar) 1505 kN —
Empuje (vacío) 1638 kN 1750 kN
Masa 1235 kg 1473 kg
Longitud 3,7 m 5,0 m
Diámetro 2,0 m 2,5 m
Propergoles LOX/Queroseno
Relación de mezcla 2,6:1
Presión en la cámara de combustión 14,5 Mpa
Impulso específico 297s 346s
Relación de expansión de la tobera 27:1 80:1

Historia

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Génesis

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El cohete N-1 utilizaba originalmente los motores NK-15 para su primera etapa, y una modificación para gran altitud llamada NK-15V en su segunda etapa. Después de cuatro lanzamientos fallidos consecutivos y ningún éxito, el proyecto se canceló. Mientras que otros aspectos del vehículo estaban siendo modificados o rediseñados, Kuznetsov mejoró sus contribuciones con los motores NK-33 y NK-43.[6]​ El vehículo de segunda generación se iba a llamar la N-1F. En este punto, la carrera hacia la Luna estaba perdida hacia mucho tiempo, y el programa espacial soviético estaba desarrollando el Energía como su lanzador pesado. El N-1F nunca llegó a la plataforma de lanzamiento.

Cuando el programa N-1 se canceló, se ordenó la destrucción de todo el trabajo en el proyecto. Un burócrata, en lugar de destruir los motores valorados en millones de dólares cada uno, se los llevó y los guardó en un almacén. Casi treinta años después de su construcción los estadounidenses conocieron su existencia, y lo incrédulos ingenieros de cohetes fueron llevados a la bodega. Más tarde, uno de los motores fue llevado a EE. UU. y las especificaciones precisas del motor se demostró en un banco de pruebas.

Reaparición

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Un NK-33, renombrado como Aerojet AJ26, en el banco de pruebas del Centro Espacial Stennis

Cerca de 150 motores sobrevivieron, y en la década de 1990, Rusia vendió 36 motores a Aerojet General, por $ 1,1 millones cada uno. Esta empresa también adquirió una licencia para la producción de nuevos motores. Aerojet lo modificó y rebautizó las actualizaciones de NK-33 y NK 43 como AJ26-58 y AJ26-59, respectivamente.[7]​[8]​

Kistler Aerospace, más tarde llamada Rocketplane Kistler (RPK), diseñaron su cohete K-1 en torno a tres NK-33 y un NK-43. El 18 de agosto de 2006, la NASA anunció que RPK había sido elegido para desarrollar Commercial Orbital Transportation Services para la Estación Espacial Internacional. El plan requería vuelos de prueba entre 2008 y 2010. RPK habría recibido cerca de $ 207 millones si se cumpliera con todos los hitos de la NASA,[9]​[10]​[11]​ pero el 7 de septiembre de 2007, la NASA emitió una carta de advertencia por defecto que sería rescindir el contrato COTS con Rocketplane Kistler en 30 días porque RpK no había alcanzado varios hitos contractuales.[12]​

Se ha propuesto actualizar el lanzador Soyuz con motores NK-33. Ya sea sustituyendo solo el motor central de la Soyuz RD-108, o cinco NK-33 que sustituirían al RD-108 y los cuatro impulsores RD-107. El menor peso y mayor eficiencia aumentaría la carga útil;. El diseño más simple y el uso de motores excedentes podría reducir el coste.[13]​

Utilización futura

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Orbital Sciences está desarrollando el cohete Antares, diseñado para tener dos NK-33 modificados en su primera etapa, una segunda etapa de combustible sólido y la etapa órbita con hipergólico.[14]​ El NK-33 sería primero importado desde Rusia a los Estados Unidos y luego se modificaría por Aerojet AJ26s, lo que implica la eliminación de algunos elementos, la adición de electrónica de EE. UU., por lo que sería compatible con los propulsores de Estados Unidos, y la modificación del sistema de dirección.[2]​

RKK Energiya propone un vehículo 'Aurora-L.SK' lanzador que utilizaría un NK-33 para alimentar la primera etapa y un Bloque DM-SL para la segunda etapa.[15]​ TsSKB-Progress también planea utilizar el NK-33 como el motor principal de la versión ligera de la exitosa familia de cohetes Soyuz en fase de desarrollo, llamado Soyuz-1.[16]​

El 17 de junio de 2011, Aerojet anunció una alianza estratégica con Teledyne Brown que comenzará a producir una versión de fabricación en EE. UU. del AJ-26, con su empuje incrementado a 226800 kilos a nivel del mar, y será producido en la fábrica de Teledyne, en Huntsville, Alabama. Confiando en utilizar este mejorado AJ-26 en la próxima generación del sistema de lanzamiento espacial ("Space Launch System").[17]​

Referencias

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  1. ↑ «NK-33 and NK-43 Rocket Engines». Archivado desde el original el 9 de enero de 2010. 
  2. ↑ a b Clark, Stephen (15 de marzo de 2010). «Aerojet confirms Russian engine is ready for duty». Spaceflight Now. Consultado el 18 de marzo de 2010. 
  3. ↑ Entrada del NK-33 en Astronautix
  4. ↑ Entrada del NK-43 en Astronautix
  5. ↑ Space and Tech: NK-33's specifications
  6. ↑ Lindroos, Marcus. THE SOVIET MANNED LUNAR PROGRAM MIT. Accessed: 4 October 2011.
  7. ↑ «Space Lift Propulsion». Aerojet. abril de 2011. Archivado desde el original el 14 de agosto de 2011. 
  8. ↑ [1]
  9. ↑ «NASA selects crew, cargo launch partners». Spaceflight Now. 18 de agosto de 2006. 
  10. ↑ «NASA Selects Crew and Cargo Transportation to Orbit Partners». SpaceRef. 18 de agosto de 2006. 
  11. ↑ Alan Boyle (18 de agosto de 2006). «SpaceX, Rocketplane win spaceship contest». MSNBC. 
  12. ↑ «RpK's COTS Contract Terminated». Aviation Week. 10 de septiembre de 2007. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2011. Consultado el 10 de septiembre de 2007. 
  13. ↑ «The Soyuz 1 (Soyuz 2-1v) Rocket». Russian Space Web. noviembre de 2010. 
  14. ↑ «Antares». Orbital. 
  15. ↑ «S.P.Korolev RSC Energia - LAUNCHERS». Energia. Archivado desde el original el 27 de mayo de 2008. Consultado el 11 de septiembre de 2012. 
  16. ↑ Zak, Anatoly. «The Soyuz-1 rocket». Russian Space Web. Consultado el 7 de marzo de 2010. 
  17. ↑ Morring, Frank. «NASA Will Compete Space Launch System Booster». aviationweek.com. Archivado desde el original el 11 de octubre de 2011. Consultado el 20 de junio de 2011. 

Enlaces externos

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