¿Cuál es el punto de la FIV de ULA? (Fluidos de vehículos integrados)

ULA (United Launch Alliance) mencionó una nueva etapa superior en la que están trabajando que usará FIV. Suena como un motor de combustión interna, haciendo funcionar un generador, alimentado con propulsor y oxidante que de otro modo se ventilaría.

Ok, una forma inteligente de generar energía en una etapa superior, ya que un motor IC puede ser pequeño y eficiente. Quemar hidrógeno es una tecnología simple y conocida.

¿Pero siguen hablando de cómo esto lo hace reutilizable? Pero en realidad parece que solo proporciona energía, eliminando la necesidad de paneles solares, baterías, generadores impulsados ​​por hidracina, etc. Una buena característica, pero ¿cómo es esto un cambio de juego?

Claro, esto significa que la segunda etapa puede permanecer viva por mucho más tiempo, pero en este momento, ¿ese no parece ser el principal cuello de botella?

La principal reutilización sugerida parece ser el reabastecimiento de combustible en órbita. Pero, de nuevo, eso no es del todo lo que generalmente se entiende por reutilización en este contexto.

Este es un truco inteligente, y bastante sorprendente que no se haya hecho antes...

Respuestas (2)

NB: esto se basa en mi comprensión actual de la tecnología y puede que no esté completo.

Me centraré aquí en su pregunta principal, que es "¿cómo [la FIV] hace que [una etapa] sea reutilizable?". Primero debería refinar la pregunta a "¿cómo la FIV hace que una etapa sea recargable?".

Los puntos críticos son que la FIV elimina la necesidad de transportar helio presurizado, que normalmente se usa a su vez para mantener la presión en la etapa en que se agotan los tanques LO 2 y LH 2 a medida que se agota el propulsor. También elimina la necesidad de llevar hidracina, un combustible que es hipergólico con LO 2 y que normalmente se utiliza para impulsar los propulsores utilizados, por ejemplo, para el control de actitud, gimbaling y similares. En cambio, el oxígeno gaseoso y el hidrógeno gaseoso del sistema de FIV cumplen ambos roles.

Esto significa que los fluidos consumibles a bordo se reducen a oxígeno líquido e hidrógeno líquido, lo que simplifica enormemente el procedimiento de reabastecimiento de combustible en órbita.

Aquí hay una gran fuente que muestra diagramas de bloques de una configuración típica frente a FIV:

Pero, ¿cuál es el punto de hacer que esta etapa sea repostable, cuando la única forma de llevar más combustible a la etapa vacía es usando una etapa similar? El reabastecimiento de combustible es agradable cuando se tiene una plataforma en órbita que puede suministrar combustible (preferiblemente de otras fuentes que no sean nuestro profundo pozo de gravedad), pero estamos lejos de hacer que eso suceda.
@ fish2000 Acepté sus ediciones extensas y útiles, pero solo para su información, una búsqueda rápida en este sitio mostrará que "LOX" y "LH2" son términos omnipresentes aquí en Space SE y lo que ha agregado con subíndices elegantes son al menos raro si no inexistente. "LOX" 706 publicaciones, "LH2" 252 publicaciones.

ULA describe la principal ventaja de la FIV como una medida de ahorro de peso (~ 1 tonelada) para misiones de mayor duración, en comparación con las baterías/fotovoltaica/pilas de combustible:

Un Centaur existente pasa de ser un vehículo con dos motores principales nominales quemados y una duración de vuelo de 8 horas a uno capaz de más de 10 quemados y duraciones de vuelo medidas en varios días. La masa quemada se reduce en un 10 % y los residuos de propelente se pueden usar para desechar la etapa sin penalización de masa o costo.

También se afirma que es un uso muy eficiente de la energía química. Debido a que el calor de la combustión se reutiliza para la presurización del tanque y la corriente de escape se reutiliza como masa de reacción, casi nada de la energía se desperdicia.

De su otra pregunta , uno de los tres beneficios reclamados de Vulcan es la duración 10 veces mayor (misión) , que parece ser proporcionada en su totalidad por el uso del motor de combustión interna IVF:

Infografía de Vulcan que promociona un 350 % más de sustentación, 10 veces más de duración y 100 veces más operaciones en órbita

La duración extendida de la misión y los reinicios adicionales son las características funcionales que dan cuenta de "entregar múltiples satélites por elevación/múltiples aviones poblados con cada elevación" en ese gráfico.
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