¿Por qué el motor del vehículo de lanzamiento probado recientemente en Irán "no es un muy buen motor de misiles"?

El artículo de noticias de NPR ¿Qué está haciendo Irán con el reciente intento de lanzamiento de un cohete? por Geoff Brumfiel de NPR, sobre una prueba de lanzamiento reciente en Irán incluye lo siguiente:

A principios de esta semana, Irán intentó lanzar un cohete que transportaba un satélite al espacio. La administración Trump dice que su objetivo es realmente desarrollar armas de largo alcance. Geoff Brumfiel de NPR analiza lo que Irán está haciendo.

[...]

Markus Schiller es el fundador de ST Analytics, una consultora independiente en Alemania. Ha pasado mucho tiempo investigando el programa espacial de Irán y dice que hay vínculos con el ejército. Por ejemplo, los motores que usa Irán en sus cohetes espaciales tienen un origen militar.

MARKUS SCHILLER: En realidad es un motor de misiles.

BRUMFIEL/NPR: Pero Schiller dice que no es un motor de misiles muy bueno . Es un diseño antiguo de la Unión Soviética, recogido por los norcoreanos y luego transferido a Irán. Es torpe e ineficiente. Para llevar al espacio incluso una pequeña carga útil, se requiere que el cohete sea enorme. Se tarda semanas en configurarlo.

Además, dice Schiller, basado en fotos, el cohete espacial de Irán no puede funcionar como un misil. La segunda etapa es demasiado pequeña. Para él, el lanzamiento no parece amenazador.

Pregunta: ¿ De qué motor real están hablando y de qué manera "no es un muy buen motor de misiles"? ¿Por qué este motor requeriría que "el cohete sea enorme"?

tomar semanas para configurarlo lo convertiría en un motor de misiles muy pobre: ​​los misiles Thor que el Reino Unido compró a los EE. UU. fueron criticados por su tiempo de lanzamiento de 15 minutos.
un motor ineficiente requiere más combustible, lo que requiere tanques de combustible exponencialmente más grandes debido a la ecuación del cohete.
@JCRM es menos probable, pero también podría ser razonablemente eficiente pero tener un empuje insuficiente, por lo tanto, acelerar más lento y pasar demasiado tiempo luchando contra la gravedad. Identifiquemos el motor, veamos qué era inadecuado y descubramos por qué terminó siendo el motor utilizado en la prueba de lanzamiento.
su fuente dijo que era ineficiente, no subdimensionado. Se puede solucionar un empuje insuficiente mediante el uso de varios motores o una etapa de arranque.
@JCRM es una entrevista para una audiencia no técnica, podría ser un gesto con la mano o una palabra incorrecta. Probablemente tengas razón, pero no hagamos el trabajo de la Agencia Espacial Iraní por ellos ;-)
Sin embargo, debo preguntarme si la eficiencia es realmente un criterio principal para un motor de misiles, siempre que sea suficiente para el trabajo, por supuesto.
@jamesqf entra en el espacio comercial porque un motor con un Isp defectuoso hace que el vehículo se haga más grande para una misión determinada. Así que los lanzadores de misiles, los sistemas de abastecimiento de combustible, etc., etc., se hacen más grandes. Pero, ¿qué es más barato, construir un gran tráiler de lanzamiento o desarrollar un motor mejor?
¿No sería más amenazador si estuviera probando un diseño de cohete "orbital" con un motor que tiene muy pocas esperanzas de llevar algo útil al espacio? Eso suena como un IRBM aceptable entonces.
@Organic Marble: Mi punto es que, a diferencia de los lanzamientos de satélites, usted (especialmente si es un régimen como Irán, Corea del Norte, etc.) solo puede lanzar una cantidad significativa de misiles una vez, como máximo. Después no es probable que estés en condiciones de lanzar más.
@JCRM: No si estuviera destinado a un arma de primer ataque: puede tomarse todo el tiempo que desee configurarlo cuando no tenga que preocuparse de que ya haya misiles entrantes.
@JCRM ¿La "configuración" aquí se refiere al lanzamiento? Habría adivinado que "configurar" se refiere a instalar el misil en su silo (o lo que sea que se haya lanzado) y prepararlo para el lanzamiento, no la secuencia real de lanzamiento de último minuto una vez que el misil está en posición y listo para funcionar.

Respuestas (3)

¿De qué motor real están hablando?

Organic Marble lo ha identificado como S5.2/9D21.

¿De qué manera "no es un muy buen motor de misiles"?

El antiguo motor soviético del Scud-B utiliza una combinación de propulsores, queroseno/ IRFNA , común para los misiles militares en las décadas de 1950 y 1960, pero que ahora se considera obsoleta, lo que produce un impulso específico deficiente (233 segundos al nivel del mar, o velocidad de escape efectiva). de 2285 m/s). En algún momento del desarrollo a través de la serie Nodong de Corea del Norte hasta el misil iraní, parece que la combinación cambió a combustible TM-185 (20 % gasolina, 80 % queroseno) con oxidante AK-27I (27 % N2O4, 70 % HNO3), con impulso específico similar.

¿Por qué este motor requeriría que "el cohete sea enorme"?

Reorganizando la ecuación del cohete :

Δ v = v mi en ⁡ metro 0 metro F

a

mi Δ v v mi = metro 0 metro F

muestra que la masa de un cohete es proporcional a la exponencial de (delta-v dividida por la velocidad de escape efectiva). Pequeños cambios en la velocidad de escape pueden producir grandes cambios en la masa.

Suponiendo que se requieren ~ 9400 m / s delta-v para alcanzar la órbita, un motor de 233 segundos requiere una relación de masa inicial a masa final de alrededor de 60; un buen motor moderno de queroseno/LOX como el RD-180 de Atlas V tiene un impulso específico de 311 segundos al nivel del mar, lo que requiere una relación de masa de alrededor de 20: un cohete 3 veces más liviano con un motor 33 % más eficiente.

La declaración "no es un motor de misiles muy bueno" necesita una calificación; no es un muy buen motor de misiles de largo alcance (que, para ser justos, es una pregunta importante sobre los motores iraníes si eres un analista alemán) debido al bajo impulso específico. La serie Scud de la que se deriva el motor es un misil táctico de ~300 km de alcance; para un vuelo tan corto el ∆v requerido es mucho menor; por lo tanto, está en una parte menos profunda de la curva exponencial y la penalización por un impulso específico deficiente es mucho menor.

equipos de etiqueta? ¿Se está moviendo la gamificación de SE a un nuevo nivel? ;-)
@uhoh, ¡ahora puedes editar los tres juntos y publicar la respuesta perfecta que buscas!
Sabes que no puedo dejar pasar la oportunidad de vincular la ecuación del cohete y las páginas específicas de impulso WP.
Su última oración proporciona mucha información.
¿Los Scud están obsoletos?
Dije que la combinación de propulsores estaba obsoleta, pero, quiero decir, ¿sí? Rusia lanza cohetes de combustible sólido en el papel balístico de corto alcance en estos días. SS-21, SS-23, SS-26 por ejemplo. Los sólidos son mucho más seguros para operar.
En realidad la diferencia es incluso mayor que 3x porque también tienes que contener ese combustible en algo.

Respuesta complementaria: los misiles Scud estaban propulsados ​​por el motor S5.2/9D21, que quemaba ácido nítrico fumante rojo inhibido y queroseno.

El empuje es 132 kN, Isp es "2285 Nskg" o ~233 segundos.

ingrese la descripción de la imagen aquí

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Fuentes: 1 , 2 , 3

Ns/kg es newton-segundos por kilogramo, la unidad SI "correcta" para un impulso específico, equivalente a metros por segundo. Divida por 9.806 para obtener ISP en segundos.
Gracias. Estaba mirando el artículo de wikipedia y lo encontré allí también.
El queroseno/IRFNA a 233 segundos es un impulso específico deficiente.
¡Y un gran oxidante para manejar en el campo! Guau.
agregar que incluso en condiciones ideales, el ISP solo podría poner en órbita alrededor del 1,5% de la masa de lanzamiento (y este no es un cohete ideal) haría que esta sea una respuesta completa.
Revertí la edición porque las unidades en Isp son exactamente las que estaban en el documento de origen, de ahí las comillas.

Según el sitio web de Gunter , este lanzador se originó en el Shahab-5 IRBM, que es una continuación del Scud-D/No-dong-A, No-dong-B y Shahab-5/6/Taep'o-dong- 2B / Unha-2

Y Scud-D se originó en el misil militar soviético R-17.

¿Es posible nombrar el motor en sí o al menos decir algo sobre su capacidad en términos de aplicaciones orbitales?
¿Por qué el motor del vehículo de lanzamiento probado recientemente en Irán "no es un muy buen motor de misiles"?
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