¿Se puede apagar el motor de un cohete después de encenderlo?

Después del encendido, si ocurre algún problema, como una fuga de combustible, ¿se puede apagar el motor de un cohete?

Ejemplo: Tanto la 3.ª etapa como el módulo de servicio del Apollo/Saturn tenían motores reiniciables. Para esos motores, más de un encendido/apagado era parte del perfil de vuelo planificado, por lo que presumiblemente también se apagarían en condiciones de falla, por lo que creo que la respuesta sería un "sí" seguro (dependiendo del diseño del motor) .
El empuje se puede regular a través de la geometría de la tobera, por ejemplo, se puede hacer completamente ineficiente; se quema la misma cantidad de combustible, se expulsa el gas de escape pero los vectores están todos apagados, el gas no proporciona una propulsión significativa. El combustible se puede segmentar, de modo que una vez que un segmento se quema, otro no se enciende y el motor se detiene, luego se enciende el siguiente segmento y el motor vuelve a arrancar, por lo que se puede apagar y volver a encender, pero no en un punto arbitrario sino en varios. segundos de cuantos de tiempo de quemado del sector. Esto se puede hacer. ¿Ahora se hace en cohetes espaciales? No sé.
@AnthonyX Los motores Saturno de Apolo se apagaron en condiciones de falla detectadas. Vea, por ejemplo, los problemas de pogo en el Apolo 13.

Respuestas (5)

Una vez que se enciende, es imposible apagar un propulsor sólido en un cohete porque tienen todas las cosas necesarias (fuego, oxidante, combustible) para quemar.

pero en cohete híbrido es posible tener una quema controlada

Cuando se desea empuje, se introduce una fuente de ignición adecuada en la cámara de combustión y se abre la válvula. El propulsor líquido (o gas) fluye hacia la cámara de combustión donde se vaporiza y luego reacciona con el propulsor sólido. La combustión ocurre en una llama de difusión de capa límite adyacente a la superficie del propulsor sólido.

entonces, en el cohete híbrido, la combustión se puede controlar controlando la válvula (o) controlando la geometría de la boquilla

Algunos cohetes de combustible sólido pueden apagarse haciendo un gran agujero en el casco. Algunos propulsores sólidos necesitan una presión mínima para seguir ardiendo, si la presión es baja el propulsor deja de arder.
@Uwe, ¿qué quiso decir aquí con "hacer un gran agujero en el casco", hay una prueba de fallas que use esta metodología? ¿Como un perforador gigante...?
@MagicOctopusUrn Paneles de explosión en el costado del motor. Se utilizan con mayor frecuencia con misiles balísticos intercontinentales para detener el empuje cuando se ha alcanzado la trayectoria deseada. No estoy seguro si algún lanzador orbital ha usado la técnica.

combustible líquido

La mayoría (casi todos, pero no todos) están configurados para apagar y reiniciar.

Algunos de los primeros cohetes de combustible líquido no podían apagarse: eran "alimentados por gravedad" y, una vez que estaban acelerados, no podían apagarse, ya que la aceleración misma conducía el combustible a la combustión en curso.

Asimismo, algunos cohetes tácticos militares son cohetes de combustible líquido que no se detienen.

Combustible Sólido

La mayoría de los cohetes de combustible sólido no se pueden detener. Esto se debe a que la masa de combustible suele ser combustible y comburente mezclados en una configuración estable pero inflamable.

Unos pocos diseños teóricos usan una masa sólida de oxidante adyacente a una masa sólida de combustible, y uno u otro pueden ser expulsados.

Algunos diseños teóricos utilizan múltiples celdas lineales y pueden expulsar la celda que se está quemando actualmente mediante un método mecánico o pirotécnico; en teoría, las células posteriores podrían tener encendedores. Solo he visto esto usado en modelos de cohetes; teóricamente es posible tapar una carga de eyección de modo que expulse el motor 1 sin encender el motor 2 y luego tener, más allá de la tapa, un encendido remoto para el motor 2 que, cuando se dispara, expulsa la tapa. (Vi a alguien intentar lanzar un equipo así; no lo vi volar, debido a una falla del motor 1).

Motores Híbridos

En los motores híbridos, el combustible suele ser sólido y el comburente es líquido. El motor se puede apagar deteniendo el flujo de oxidante.

Algunos de estos motores utilizan un par hipergólico, es decir, un par que se enciende al contacto. Dichos motores casi siempre se pueden reiniciar.

Otros motores incluyen un sistema de reencendido de algún tipo, para que puedan ser reiniciados.

Métodos de cancelación

Los propulsores de cohetes sólidos a menudo se han configurado de modo que se puedan desconectar después del encendido pero antes del lanzamiento; en general, esto es similar a un evento de separación normal. Si bien esto no apaga el motor, sí permite que el motor se lance sin el resto de la nave y, desde la perspectiva de la carga útil, es preferible a perder la carga útil también.

La mayoría de los lanzamientos espaciales de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Rusa también tienen cargos para destruir el vehículo de lanzamiento; los lanzamientos tripulados también tienen un cohete de escape que aleja la parte tripulada antes de la secuencia de destrucción del cohete. Nuevamente, esto no es lo ideal, y no es realmente un apagado seguro, pero se usa para proteger los elementos terrestres de rango inferior de un lanzamiento fallido.

Con cohetes de combustible líquido e híbridos, el primer paso de la interrupción es detener el flujo de combustible; si eso falla, entonces se invocan los protocolos de expulsión y detonación de la carga útil. Con lanzadores mixtos, ambos SRB se separan y luego escapan/expulsan y, si es necesario, la destrucción del lanzador son protocolos públicos enumerados.

Un 'Sí' calificado.

Wikipedia sobre estados de cohetes de combustible sólido

Los motores de cohetes sólidos más avanzados no solo se pueden estrangular sino que también se pueden apagar y luego volver a encender controlando la geometría de la boquilla o mediante el uso de puertos de ventilación. Además, están disponibles motores de cohetes de impulsos que se queman en segmentos y que se pueden encender con una orden.

Calificatorio:

La página dice cohetes, no necesariamente cohetes destinados a naves espaciales (ya sea para lanzamiento o para uso en el espacio)

Si el cohete sólido se apaga mediante el uso de puertos de ventilación, estos puertos deben cerrarse y sellarse antes de que sea posible otra ignición. Pero no puede usar sellos de goma para ese propósito. Otro encendido requiere una segunda carga de arranque dentro del cohete, pero esta carga no debe dañarse ni quemarse durante el primer encendido. La segunda carga de arranque debe estar protegida durante la primera quema, pero la protección debe retirarse antes del segundo encendido.

Los motores de cohetes líquidos (especialmente los que usan turbobombas) generalmente se apagan antes de que se agote el combustible/oxidante. Cuando una turbobomba funciona en seco, se acelerará demasiado y se desintegrará, y es mejor evitarlo.

Los sistemas modernos de misiles de combustible sólido utilizan los llamados "puertos de escape" cerca de la parte superior del motor para disminuir la presión de la cámara de combustión y "apagar" efectivamente la generación de empuje.

La tasa de combustión de un propelente sólido está dictada por: rate = a*P**n

Entonces, si la P (presión de la cámara) pudiera llevarse a un vacío cercano, la velocidad de combustión disminuiría a cerca de 0.

Entonces sí.

Eso podría reducir el empuje, pero no lo detiene por completo, y ciertamente no evita que el propulsor se agote. No quedaría ningún propulsor para reiniciar más tarde. No creo que esto cuente como "apagar" el motor.
Sin embargo, de acuerdo con esta respuesta , podría haber una manera. En ese caso, su respuesta sería solo indicar lo que ya se dijo en esa respuesta.
La pregunta no menciona reiniciar, por lo que no es motivo para descartar esta respuesta.
¿Se puede apagar el motor de un cohete después de encenderlo?
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