¿Son viables los explosivos convencionales para la propulsión pulsada?

Examinemos su idea: desea lanzar bombetas detrás del cohete y utilizar los gases del producto para la propulsión.

Bien, aquí está el obstáculo número 1: el tiempo entre pulsos se desperdicia: nada impulsa el cohete cuando no hay explosión. La solución obvia es acortar las pausas entre pulsos. En el límite, "alimentarías" una línea de explosivo tan rápido como se "consume".

Aquí llegamos al obstáculo número 2: si simplemente detona el palo, el proceso será incontrolable. Esa es una reacción desbocada, no se puede detener y no se puede estrangular. La velocidad de detonación es de alrededor de 10 km/s, más o menos, y eso le da una idea de las constantes de tiempo involucradas.

En una explosión de alto orden, el pulso de presión y la carga de calor variarán mucho dependiendo de la propagación de la onda de detonación. Para tolerar las incertidumbres en ambos, tendrás que convertir la delgada piel de un cohete en una armadura gruesa que es contraproducente: simplemente llevas contigo todo lo que no necesitas. Y el grosor solo se ocupa de la presión, no de la carga de calor que tendrá que eliminar por otros medios.

Es por eso que no desea una detonación de alto orden, una detonación/deflagración de bajo orden. Quiere una quema controlada . Y ahí es donde entran en juego los propulsores de cohetes sólidos y líquidos (aunque a veces no obedecen tus reglas y obligan al "desmontaje rápido" del motor).

Estamos de vuelta en el punto de partida. Deje explosivos químicos para trabajos de demolición y propulsores para, bueno, propulsión.

EDITAR: tenga en cuenta que General Atomics probó un modelo volador de un metro que funciona con explosivos plásticos (el Hot Rod) en 1959. Vea las imágenes a continuación (tomadas del libro de George Dyson "La verdadera historia del Proyecto Orión").

Los explosivos tradicionales no son viables para la propulsión por pulsos porque no son lo suficientemente potentes.

La propulsión nuclear pulsada se exploró durante la Guerra Fría como parte del Proyecto Orión.

^{Diagrama de cómo podría verse un sistema de propulsión Orion. [Cortesía Wikimedia]}

El concepto Orion ofrecía un alto empuje y un alto impulso específico, o eficiencia del propulsor, al mismo tiempo. Los requisitos de potencia extrema sin precedentes para hacerlo se cumplirían con explosiones nucleares, de tal potencia en relación con la masa del vehículo como para sobrevivir solo mediante el uso de detonaciones externas sin intentar contenerlas en estructuras internas. Sin embargo, el proyecto fue abandonado después del Tratado de Prohibición Limitada de Pruebas que prohibía todas las detonaciones nucleares en la superficie. El concepto también fue severamente criticado por el riesgo que representaba para la ecología y la vida humana.

El problema con el uso de explosivos convencionales es que simplemente no son lo suficientemente potentes. Un sistema de propulsión por impulsos se basa en un impulso masivo específico del orden de 1 mega-newton·s/kg . Las bombas nucleares son el único explosivo capaz, aunque sea vagamente, de producir esta fuerza.

Incluso en conceptos posteriores de propulsión por pulsos, nunca se consideraron los explosivos tradicionales. Tanto el Proyecto Daedelus como el Proyecto Longshot discutieron el uso de reactores de fusión por confinamiento inercial.

Los explosivos químicos no son tan energéticos por libra como el combustible para cohetes. Eso va a ser brutal cuando se trata del ISP de tal sistema de propulsión. La ecuación del cohete es brutal una vez que necesita energías que involucran un vehículo que es principalmente combustible (como lo son todos los lanzamientos orbitales). Brutal * brutal = locura total.