Proyecto Integrador Etapa 1: Sistema de protección térmica del transbordador espacial

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Proyecto Integrador Etapa 1: Sistema de protección térmica del transbordador espacial

(Transbordador Espacial).

Materia: Ciencia de los Materiales.

Alumnos: Carlo Ivan Picasso Carrillo            Daniel Rodríguez Ríos

Carrera: Ing. Industrial y Sistemas.

Campus: Monterrey Norte.

El RS-25, también conocido como el Motor Principal del Transbordador Espacial (Space Shuttle Main Engine, SSME).

está planificado que sea usado en su sucesor, el Sistema de Lanzamiento Espacial. Construido en Estados Unidos por la empresa Rocketdyne, el RS-25 quema los propelentes hidrógeno líquido y oxígeno líquido criogénicos, con cada motor produciendo 1859 kN de empuje en el momento del despegue. Aunque el RS-25 puede seguir su origen a la década de 1960, el desarrollo del motor se inició en la década de 1970, con el primer vuelo, el STS-1, ocurriendo el 12 de abril de 1981. El RS-25 ha sido sometido a varias mejoras durante su historia operacional para mejorar la confiabilidad, seguridad y carga de mantenimiento del motor.

El motor produce un impulso específico (Isp) de 452 segundos (4,43 km/s) en el vacío o 366 segundos (3,59 km/s) a nivel del mar, tiene una masa de aproximadamente 3,5 toneladas y es capaz de acelerar entre el 67% y el 109% de su nivel de potencia medido en incrementos de un 1%. El RS-25 opera con temperaturas que van entre los -253 °C (-423 °F) y los 3315 °C (5999 °F).

Un motor criogénico.

El RS-25 es un motor criogénico, lo que significa que puede funcionar con combustibles líquidos que necesitan de temperaturas bajísimas para poder mantenerse en este estado. Normalmente son gases licuados como el hidrógeno o el oxígeno. Y en el caso del RS-25 son estos dos los que sirven de alimento a la ingeniería del motor.

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Componentes.

Consiste en varias bombas, válvulas y otros componentes que trabajan en conjunto para producir empuje. El combustible (hidrógeno líquido) y el oxidante (oxígeno líquido) provenientes desde el tanque externo del Transbordador Espacial entran al orbitador en las válvulas umbilicales de desconexión y desde allí pasan por las líneas de alimentación del sistema de propulsión principal del orbitador (en inglés: Main Propulsion System, MPS), mientras que en el Sistema de Lanzamiento Espacial (en inglés: Space Launch System, SLS), el combustible y oxidante de la etapa central del cohete fluirá directamente en las líneas del MPS. Una en las líneas del MPS, el combustible y el oxidante se separarán y siguen caminos separados a cada motor (tres en el Transbordador STS y hasta cinco en el Transbordador SLS). En cada una de las ramas, preválvulas permitirán que los propelentes entren al motor.

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Materiales:

Fluidos admisibles

Agua de calefacción (según VDI 2035)

Mezclas de agua/glicol (máx. 1:1; a partir de un 20 % de aditivo se deben comprobar los datos de impulsión)

Campo de aplicación autorizado

Rango de temperaturas con temperatura ambiente máx. +40 °C

-10...+110 °C

Presión de trabajo máxima admisible Pmax

Motor/componentes electrónicos

Compatibilidad electromagnética…………………………………………………...……..EN 61800-3

Emisión de interferencias…………………………………………………………………..….EN 61000-6-3

Resistencia a interferencias……………………………………………………………………EN 61000-6-2

Regulación de la velocidad

Tipo de protección……………………………………………………………………..................IP 44

Clase de aislamiento………………………………………………………………………………………F

Alimentación eléctrica………………………………………………………………1~230 V, 50 Hz

Velocidad n………………………………………………………………………………...2350 / 2630 / 2720 rpm

Consumo de potencia P1……………………………………………………………………………28 / 38 / 48 W

Intensidad absorbida I………………………………………………………………………0,13 / 0,17 / 0,21 A

Protección de motor………………………………………………...no requerida (resistente al bloqueo)

Prensaestopas PG……………………………………………………………………………………………1x11

Materiales

Carcasa de la bomba                                                                        Fundición gris (EN-GJL-200)

Rodete                                                                                                 Plástico (PP - 40% GF)

Eje de la bomba                                                                                 Acero inoxidable (X40Cr13)

Cojinete                                          

Carbono, impregnado de metal

Sistema de protección térmica del transbordador espacial : LOSETA CERAMICA

Vehículos espaciales que entran a la atmósfera planetaria (y o Tierra) como el trasbordador espacial Orbiter equiere del uso de un sistema de protección térmico (TPS) para protegerlos de calentamiento aerodinámico. El calentamiento aerodinámico es generado en la superficie de un objeto durante su entrada debido a al combinación de la compresión y la fricción del gas atmosférico. La configuración del vehículo y la trayectoria de entrada en combinación con el tipo del sistema de protección térmico usado define la distribución de la temperatura del vehículo.

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