El cohete Vanguard tenía tres etapas. Los dos primeros fueron de combustible líquido y el tercero de combustible sólido. Eso me pareció extraño, ya que los motores de combustible sólido se usan casi exclusivamente en la atmósfera, y probablemente desee el mejor control para su última etapa, al colocar un satélite en órbita (especialmente uno sin propulsión propia).
¿Qué habría impulsado esa decisión de diseño?
Los motores de combustible sólido no son desconocidos para uso en etapa superior (por ejemplo , IUS , Star-48 , entre otros).
Si bien los sólidos generalmente tienen los inconvenientes de un Isp y una capacidad de control deficientes, su simplicidad reduce el costo y la masa seca del escenario en los escenarios superiores pequeños. Tenga en cuenta que en los primeros lanzadores como Vanguard, el impulso específico de la etapa sólida no era mucho menor que el de las etapas líquidas (248, 271 y 230 segundos respectivamente para las tres etapas); probablemente no había motores líquidos muy pequeños y eficientes disponibles para el papel de la tercera etapa.
El control de la inserción orbital tampoco fue tan crítico para la serie Vanguard; los satélites se lanzaron en órbitas elípticas bastante altas, y fue lo suficientemente desafiante como para levantarlos sin preocuparse por sus trayectorias exactas.
Una etapa sólida puede tener una fracción de masa seca muy baja y puede estabilizarse por giro, lo que evita la necesidad de sistemas de guía pesados en la etapa final. Ambos agregan masa directamente a lo que está disponible para la carga útil. El Isp de sólidos es competitivo con líquidos distintos de LOX/LH2. La nave espacial puede compensar un poco de imprecisión debido a la incertidumbre en el impulso total del motor con una pequeña cantidad de propulsor. En general, una victoria.
Los cohetes Delta II de tres etapas utilizados para muchas misiones interplanetarias y de otro tipo en las décadas de 1990 y 2000 hicieron lo mismo, donde la tercera etapa era un motor Star-48 estabilizado por rotación.
New Horizons usó un motor Star-48 como etapa final en el Atlas V-551 para obtener su impulso de alta velocidad a Júpiter y luego a Plutón.
Porque los científicos de cohetes de 1956 no apostarían sus carreras en un sistema líquido sin iluminación. Por la misma razón, Atlas tiene un motor central, encendido en el suelo. La misma razón por la que R-7 Sapwood tiene un escenario central, iluminado en el suelo. Un sistema sólido enciende como un petardo, una vela, un generador químico, etc.: de manera confiable.
Eventualmente, la confianza en las etapas líquidas iluminadas por aire alcanzó el punto de práctica. Pero tomó muchas pruebas, tierra, luego vuelo, luego un vuelo más grande.
SF.
russell borogove
Jacktose