¿Cómo habría sido diferente el STS si hubiera usado J-2 como motor principal?

En el espíritu de las preguntas de diseño de cohetes contrafactuales como esta : ¿en qué se habría diferenciado el STS de su diseño real si hubiera usado J-2 como motor principal? ¿Cuál sería la pérdida de masa de carga útil suponiendo un reemplazo directo y qué tipo de diseño sería necesario para lograr el mismo rendimiento que el STS real?

Respuestas (1)

El J-2 no era adecuado para disparar al nivel del mar. Un impulso específico del nivel del mar de 200 segundos se cita ampliamente para el motor, pero sospecho de una cifra tan redonda; la presión de salida del motor puede ser demasiado baja para disparar al nivel del mar sin separación de flujo.

Suponiendo que pudiera dispararse al nivel del mar o desde el aire, una versión reducida del orbitador podría haber sido factible con 10-12 toneladas de carga útil para LEO en comparación con las 27,5 toneladas del STS. Necesitaría 6 J-2 en lugar de 3 SSME, lo que lo convertiría en una parte trasera bastante voluminosa, y aún tendría los propulsores de tamaño completo y el tanque de propulsor externo.

En un momento se consideró hacer una versión del J-2 usando una boquilla de punta aerodinámica toroidal en lugar de la boquilla de campana, lo que habría mejorado mucho el rendimiento a baja altitud. Una vez más, reduciendo la escala del orbitador, serían factibles unas 20 toneladas de carga útil, pero nuevamente se enfrentaría al problema de encontrar un área de cola para montar 6 motores. Creo que el concepto J-2T también carecía de la capacidad de vectorización de empuje (gimbaling), por lo que tal vez sería necesario algún compromiso como 4 aeropikes y 2 J-2 estándar.

Como se discutió aquí , también se propusieron algunas variantes J-2 de boquilla extensible, más simples que el aerospike, pero son incluso más grandes en el plano de salida de la boquilla, por lo que, nuevamente, la configuración del orbitador tendría que ser muy diferente del orbitador STS que tenemos. estás acostumbrado a encajarlos.

Para aquellos que se preguntan cómo es la boquilla aerospike mencionada .