SpaceX y el motor cohete más eficiente de la historia
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SpaceX y el motor cohete más eficiente de la historia

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Por Daniel Marín / Blog Eukera / Las Palmas de Gran Canaria, España.-

Luego dirán que me meto con ellos, pero es que la gente de SpaceX me lo ha dejado a huevo, como quien dice. Resulta que la compañía aeroespacial favorita de todo el mundo ha completado una prueba de encendido de su nuevo motor Merlin 1D. Este motor es clave para las aspiraciones de futuro de la rutilante empresa, ya que debe equipar al cohete Falcon 9 v1.1, la última versión del Falcon 9 que debe hacer su debut el año que viene durante el sexto vuelo de la criatura y que servirá además de base para el lanzador gigante Falcon Heavy. Este cohete llevará nada más y nada menos que 27 Merlin 1D en la primera etapa.

El Merlin 1D es una versión mejorada del Merlin 1C actualmente en servicio. Presenta capacidad para varios encendidos y un mayor empuje al nivel del mar, 650 kN frente a 423 kN. Además es capaz de reducir el empuje hasta el 70% nominal. De esta forma, El Falcon 9 v1.1 no tendrá necesidad de apagar dos motores durante el ascenso para controlar el empuje como venía haciendo hasta ahora el Falcon 9 v1.0. Hasta aquí nada que objetar. Un nuevo éxito de SpaceX del que nos alegramos enormemente. El problema es cuando en la nota de prensa del evento, la empresa afirma que se trata del motor cohete más eficiente jamás construido, ya que posee una relación empuje-peso superior a 150.

Bueno, esto ya es otro tema. Analicemos esta frase en detalle. Efectivamente, el Merlin 1D es el motor cohete operativo con la mayor relación empuje/peso, desbancando de este puesto al mítico motor soviético NK-33, construido por la oficina de diseño de Nikolái Kuznetsov para el malogrado cohete lunar N1 y actualmente también conocido en los EEUU como AJ-26. Sin embargo, en cohetería la eficiencia de un motor tiene una magnitud asociada de forma clara, y no es la relación empuje/peso, sino el Impulso Específico (Isp). Y en este sentido, el Merlin 1D está muy lejos de ser el motor eficiente de la historia. SpaceX se ha cuidado mucho de publicar el Isp del Merlin 1D, pero debe ser parecido al del Merlin 1C, que alcanza los 266 segundos al nivel del mar. Muchos otros motores de kerolox (queroseno y oxígeno líquido) superan el Isp de Merlin 1D, como por ejemplo los motores rusos RD-180 o RD-191 (311-337 segundos). Y por supuesto, cualquier motor criogénico (hidrógeno y oxígeno líquido) lo supera ampliamente, como es el caso del SSME del transbordador, con un Isp de 363-453 segundos. Por otro lado, y como bien nos recuerdan en Zemiorka, el motor cohete más potente de la historia es el RD-170/171. No en vano, el Merlin 1D presenta un diseño de ciclo abierto, mientras que los RD-180/RD-171 o el SSME son de ciclo cerrado, que en principio siempre será más eficiente. En definitiva, el Merlin 1D es sin duda otro éxito de SpaceX, pero no hace falta retorcer la realidad para magnificar los avances de esta empresa.

Actualización 27-6: En los comentarios, Charliem me recuerda (¡gracias!) que SpaceX ha actualizado los datos del Merlin en su página web. En la misma podemos leer: With a vacuum specific impulse of 311s, Merlin is the highest performance gas generator cycle kerosene engine ever built, exceeding the Boeing Delta II main engine, the Lockheed Atlas II main engine and the Saturn V F-1. Salvando el curioso hecho de que en esta descripción SpaceX se olvida de la relación empuje/peso y  que usa el Isp para definir la eficiencia de un motor, el texto es a primera vista más preciso y menos sensacionalista que la nota de prensa (se limita a hablar de motores kerolox de ciclo abierto). Lamentablemente, un rápido vistazo a la tabla que he reproducido arriba muestra que esto tampoco es cierto. Sin ir más lejos, el motor RD-107/108 del cohete Soyuz, también de ciclo abierto, es más eficiente que el Merlin 1D (un Isp de 320 s en el vacío frente a 311 s). En fin.



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