Estrella (etapa del cohete)

Familia de motores para cohetes de combustible sólido de EE.UU.

Los motores Star son una familia de motores de cohetes de combustible sólido estadounidenses desarrollados originalmente por Thiokol y utilizados en muchas etapas de propulsión espacial y de vehículos de lanzamiento . Se utilizan casi exclusivamente como etapa superior, a menudo como motor de arranque de apogeo . Las designaciones numéricas se refieren al diámetro aproximado de la carcasa de combustible en pulgadas.

Tres etapas Star 37 y una etapa Star 48 fueron lanzadas en trayectorias de escape solar ; lo suficientemente rápido para dejar la órbita del Sol y salir al espacio interestelar, donde, salvo la baja posibilidad de colisionar con escombros, viajarán más allá de otras estrellas en la galaxia, la Vía Láctea , y sobrevivirán potencialmente intactas durante millones de años.

Estrella 13

El Star 13 ( TE-M-458 ) es un motor de patada de apogeo de combustible sólido . [1] [2] Se utilizó en los satélites de la Plataforma de Monitoreo Interplanetario Anclado de la NASA. [3] Se desarrollaron varias otras versiones. [1] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [2] Star 13D ( TE-M-375 ) se utilizó en Syncom 1 , Star 13A ( TE-M-516 ) en LES 1 / 2 , Aurora (P67-1), Orbiscal (P68-1), Lincoln Calibration Sphere 4 , S3-2, Solrad 11A / B, paquete generador de penacho SPX, Freja , Meteor y Equator-S , Star C ( TE-M-345-11/12 ) en AMSAT P3A y Star B ( TE-M-763 ) en cargas útiles AMPTE-CCE . [3]

Familia Thiokol Star 13 [1] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [2]
NombreTiocol#Masa (kg)Fractura de masa propia .Diablillo.Quemar(es)
TotalVacíoEspec. , yo sp (s)Total (kgf-seg)
Estrella 13TE-M-4583650,8692738,52422
Estrella 13ATE-M-5163850,872879,54415
Estrella 13BTE-M-7634760,8728611.80715
Estrella 13CTE-M-345-11/123880,7952188.252
Estrella 13DTE-M-3753560,812237,799
Estrella 13ETE-M-3853160,8222116.438
Estrella 13FTE-M-4444070,832409,608

Estrella 17

El Star 17 ( TE-M-479 ) es un motor de arranque de apogeo de combustible sólido , lanzado por primera vez en 1963. [10] Se utilizó para cargas útiles como los satélites Radio Astronomy Explorer , SOLRAD y S3. La versión Star 17A ( TE-M-521-5 ) se utilizó para la circularización de la órbita en los satélites Skynet 1 , NATO 1, IMP-H e IMP-J . [10] [11]

Familia Thiokol Star 17 [10] [11]
NombreTiocol#Masa (kg)Fractura de masa propia .Diablillo.Quemar(es)Longitud (m)
TotalVacíoApuntalar.Espec. , yo sp (s)Total (kgf-seg)
Estrella 17TE-M-479799700,88128620177180,98
Estrella 17ATE-M-521-5126141120.90328732556190,98

Estrella 20 (Altair-3A)

El Star 20 ( TE-M-640 ) es un motor de arranque de apogeo de combustible sólido , también conocido como Altair-3A. [12] Se utilizó como segunda etapa en un vehículo Atlas-E/F que lanzaba Stacksat. [13] [14] El motor TE-M-640 es similar al Altair 3 (FW-4S) , y ambos están designados por la NASA como Altair IIIA. [15]

Familia Thiokol Star 20 [12]
NombreTiocol#Masa (kg)Fractura de masa propia .Diablillo.
TotalApuntalar.Espec. , yo sp (s)Total (kNs)
Estrella-20-EsféricaTE-M-251123114.80,934234296,25
Estrella-20TE-M-640-1300.9273.20,908286,5771,77
Estrella-20ATE-M-640-3314.3286.00.910291.9822,48
Estrella-20BTE-M-640-4306.7273.80,893289.1776,53

Estrella 24

El Star 24 (TE-M-604) es un motor de patada de apogeo de combustible sólido , calificado por primera vez en 1973. [16] [17] Quema un propulsor compuesto basado en polibutadieno con terminales carboxílicos (CTPB) [ ancla rota ] con un 86 % de sólidos . [16] [18] La designación "24" se refiere al diámetro aproximado de la carcasa de combustible de titanio en pulgadas. [16]

Familia Thiokol Star 24 [16] [19] [20] [21]
NombreTiocol#Masa (kg)Fractura de masa propia .Diablillo.Quemar(es)Longitud (m)
TotalVacíoApuntalar.Espec. , yo sp (s)Total (kNs)
Estrella 24TE-M-604218.218.33199,90,916282.9560.529.61.03
Estrella 24ATE-M-604-2198191790.903282500
Estrella 24BTE-M-604-3219192000,915283561.6
Estrella 24CTE-M-604-4239.319,73219,50,92282.3613.928.01.07

Estrella 26

El Star 26 (Burner 2A o TE-M-442) es un motor de etapa superior utilizado en la etapa Burner II del vehículo Sandia Strypi IV introducido en 1965. [22] La variante Star 26B (TE-M-442-1) se utilizó en el lanzador Thor-LV2F Burner-2A . [23] El Star 26C (TE-M-442-2) se utilizó en el cohete sonda DOT. [24] [25]

Familia Thiokol Star 26 [22] [23] [24]
NombreTiocol#Masa (kg)Fractura de masa propia .Diablillo.Quemar(es)
TotalVacíoEspec. , yo sp (s)Total (kN)
Estrella 26TE-M-442268370,8622039.1018
Estrella 26BTE-M-442-1261230,9127234,6318
Estrella 26CTE-M-442-2264320,882723517

Estrella 27

Estrella 27
Un motor de arranque Star-27 con boquilla para IBEX
País natalEstados Unidos
Motor de combustible sólido

El Star 27 es un motor de apogeo sólido, donde el 27 representa el diámetro aproximado de la etapa en pulgadas. [26] [27] Quema un propulsor compuesto basado en HTPB con una tasa de erosión promedio de 0,0011 pulgadas por segundo (0,028 mm/s). [28] [26]

Se utilizó como segunda etapa en una versión del cohete Atlas E/F , que lanzó los satélites Solwind y Geosat . [29] Cuando se utiliza en el cohete de lanzamiento aéreo Pegasus , las cargas útiles son capaces de salir de la órbita terrestre. [26]

Una versión del Star 27, designada Star 27H, [30] fue utilizada en el lanzamiento de la nave espacial IBEX . [31] La nave espacial tenía una masa de 105 kg por sí sola y junto con su motor Star 27, 462 kg. [31] El Star 27H la ayudó a llegar a una órbita más alta, más allá de la magnetosfera de la Tierra. [31]

Familia Thiokol Star-27 [32] [33] [34] [35] [36]
NombreTiocol#Masa (kg)Fractura de masa propia .Diablillo.
TotalVacíoEspec. , yo sp (s)Total (kgf-seg)
Estrella 27TE-M-616361270,92428896986
Estrella 27ATE-M-616-1336270,91928889684
Estrella 27BTE-M-616-4345280,92128892296
Estrella 27CTE-M-616-5333280,91828888555
Estrella 27DTE-M-616-8332260,92128888668
Estrella 27ETE-M-616-9331260,92128788301

Estrella 30

El Star 30 ( TE-M-700-2 ) es un motor de combustible sólido, donde el 30 representa el diámetro aproximado de la etapa en pulgadas. [37] Se utilizaron diferentes versiones (A, B, C, E y PB) como motor de apogeo para satélites como G-STAR, Skynet 4 , Koreasat o el bus satelital HS-376 . [37] El Star 30E fue utilizado por el pequeño lanzador orbital ORBEX . [37] También se utilizó un propulsor Star 30 en la sonda de cometas CONTOUR . [38]

Familia Thiokol Star-30 [37] [39] [40] [41] [42] [43]
NombreTiocol#Masa (kg)Fractura de masa propia .Diablillo.
TotalVacíoEspec. , yo sp (s)Total (kgf-seg)
Estrella 30TE-M-700-2492280,943293136455
Estrella 30ATE-M-700-4492280,942295137095
Estrella 30BTE-M-700-5537320,941293148816
Estrella 30CTE-M-700-18630390,939287171002
Estrella 30ETE-M-700-19667450,932291182216
Estrella 30PBTE-M-700-20543380,931292148816

Estrella 31 (Antares 1A)

El Star 31 (también conocido como Antares 1A o X-254 ) es un motor de combustible sólido, donde el 31 representa el diámetro aproximado de la etapa en pulgadas. [44] Tenía un empuje de 60,50 kN y una masa de 1225 kg. [44] Fue utilizado como etapa de WASP , Scout X , Scout X-1 , Blue Scout Junior , Blue Scout I , Blue Scout II , Scout X-1A y RAM B. [44]

Estrella 37

Estrella-37
TE-M-364
País natalEstados Unidos
Fecha1963-present
FabricanteTiocol
SolicitudEtapa superior/ Propulsión de naves espaciales
PredecesorEstrella 27
SucesorEstrella 48
EstadoActivo
Motor de combustible sólido
Configuración
Cámara1
Actuación
Empuje, vacío33.600 kN (7.554 lbf)
Impulso específico , vacío(161.512 N•s/kg)
Dimensiones
Longitud2,27 m (7,44 pies)
Diámetro0,66 m (2,16 pies)
Masa vacía113 kilogramos (249 libras)
Utilizado en
Thor (familia de cohetes) , Delta (familia de cohetes) , etapa superior

El Star 37 se utilizó por primera vez como motor para la etapa superior del Thor-Burner en 1965. El Burner I utilizó el motor Thiokol FW-4 (TE 364-1) y el Burner II utilizó el Thiokol (TE-M-364-2). [45]

La designación "-37" se refiere al diámetro aproximado de la carcasa de combustible de titanio en pulgadas; Thiokol también había fabricado otros motores como el Star-40 y el Star 48. Internamente, la designación de Thiokol era TE-M-364 para las primeras versiones, TE-M-714 para las posteriores y TE-M-783 para un modelo HTPB especial utilizado para los lanzamientos de FLTSATCOM.

A los subtipos se les asigna una o más letras como sufijo después del número de diámetro, o un número final (es decir, "-2") después de la designación interna. No es sorprendente que el prefijo "T" signifique Thiokol, y la letra siguiente se refiera a la división de la empresa que desarrolló el motor del cohete. En este caso, "M" se refiere a la división Magna, UT. "E" se refiere a la división Elkton, MD.

El motor de cohete Star 37FM fue desarrollado y calificado para su uso como motor de impulso de apogeo en FLTSATCOM. El motor es un reemplazo para el Star 37E Delta, que ha sido descontinuado. El conjunto de boquilla utiliza una garganta de carbono-carbono 3D y un cono de salida de carbono -fenólico . El peso máximo del propulsor es de 2350 libras (1070 kg), mientras que el motor ha sido calificado para la descarga de propulsor a 2257 libras (1024 kg).

Una versión estabilizada por giro o con vectorización de empuje del Star 37 se utiliza como etapa final del vehículo de lanzamiento Minotaur V. [46] [47]

Los módulos de propulsión Pioneer 10 y 11 y Voyager 1 y 2 utilizaron motores Star 37E; cada uno de ellos se encuentra ahora en una trayectoria interestelar similar a la de su sonda compañera , y está previsto que abandone el Sistema Solar (excepto la etapa Pioneer 11, que se cree que ha permanecido en órbita solar [48] ).

Familia Thiokol Star-37
Nombre (Thiokol#)Masa (kg)Fractura de masa propia .Apuntalar.Empuje, vacío (kN)Diablillo.Quemar(es)Longitud (m)Observación
TotalVacíoApuntalar.Espec. , yo sp (s)Total (kNs)
Estrella-37 (TE-M-364-1)621.262,7558.40,899Sólido43,50260.01584,46420,80
Estrella-37B (TE-M-364-2)718.464.7653.70.910Sólido?291.01858.91??
Estrella-37C (TE-M-364-18)1047.582.8964.70,921Sólido?285,52707.19??
Estrella-37D (TE-M-364-3)718.464.7653.70.910Sólido?266.01858.91??
Estrella-37E (TE-M-364-4)1122.783.11039.60,926Sólido?283.62910.03??Interrumpido
Estrella-37F (TE-M-364-19)934.167.3866,80,928Sólido?286.02444,46??Interrumpido
Estrella-37FM (TE-M-783)1147.481.51065.90,929HTPB47,26289.83051.35631.69Desarrollado y calificado para su uso como motor de patada de apogeo en FLTSATCOM
Estrella-37G (TE-M-364-11)1152.486.41065.90,925Sólido?289,92988.36??
Estrella-37N (TE-M-364-14)622.963.5559.30,898Sólido?290.01590.24??
Estrella-37S (TE-M-364-15)711.453.4658.00,925Sólido?287.31872.43??
Estrella-37X (TE-M-714-1)1150.082.81067.20,928Sólido51.10295.63047.6960?
Estrella-37XE (TE-M-714-4)????Sólido?????
Estrella-37XF (TE-M-714-6)953.267,7885.40,929Sólido?290.02542.03??
Estrella-37XF (TE-M-714-8)882.567.1815.40,924Sólido?291.12342,74??
Estrella-37XFP (TE-M-714-17/18)955.371.7883.60,925HTPB38.03290.02537,49671,50Calificado como motor de inserción en órbita para el Satélite de Posicionamiento Global (GPS) de Boeing, y como motor de apogeo para el satélite de banda Ku RCA SATCOM.
Estrella-37Y (TE-M-714-2)1152.180.61071.40.930Sólido?297.03118.20??

Estrella 48

Estrella 48
Motor de cohete Star-48B
País natalEstados Unidos
Fecha1982 - presente
FabricanteTiocol
PredecesorEstrella 37
Motor de combustible sólido

El Star 48 es un tipo de motor de cohete sólido desarrollado principalmente por Thiokol Propulsion , que fue comprado por Orbital ATK en 2001. [49] En 2018, Orbital ATK a su vez fue adquirida por Northrop Grumman .

La designación "48" se refiere al diámetro aproximado de la carcasa de combustible en pulgadas; Thiokol también había fabricado otros motores como el Star 37 y el Star 30. Internamente, la designación de Thiokol era TE-M-711 para las primeras versiones y TE-M-799 para las posteriores. A los subtipos se les asigna uno o más sufijos de letras después del número de diámetro, o un número final (es decir, "-2") después de la designación interna. El prefijo "T" representa a Thiokol y la letra siguiente se refiere a la división de la empresa que desarrolló el motor del cohete. En este caso, "E" se refiere a la división de Elkton, MD y la "M" representa al motor.

El uso más común del Star 48 fue como etapa final de los vehículos de lanzamiento Delta II . Otros lanzadores como el Atlas 551 de ULA también han incorporado el motor, pero con una frecuencia más baja. A bordo del transbordador espacial , la etapa completa (motor más accesorios) se conocía como el módulo de asistencia de carga útil (PAM), ya que el transbordador solo podía llevar satélites a la órbita terrestre baja . Debido a que la órbita geoestacionaria es mucho más lucrativa, la etapa adicional era necesaria para la etapa final del viaje. En tales misiones, la etapa se estabilizaba mediante giro . Una plataforma giratoria, montada en la bahía de carga útil del transbordador o encima de la etapa Delta anterior, hacía girar el PAM y la carga útil a aproximadamente 60 rpm antes de su liberación.

Generalmente, después de que se quema el motor y justo antes del lanzamiento del satélite, el giro se cancela utilizando una técnica de desgiro de yo-yo .

Existe una versión del Star 48 que no gira y cuenta con vectorización de empuje ("Star 48BV"), pero es mucho menos común. El Star 48 con vectorización de empuje es la etapa final del vehículo de lanzamiento Minotaur IV+ .

Un motor Star 48B utilizado en la tercera etapa de la sonda New Horizons fue la primera parte de la misión New Horizons en llegar a Júpiter , cruzando la órbita de Plutón en 2015 a una distancia de 200 millones de kilómetros. [50] Ahora está listo para abandonar el Sistema Solar, viajando en una trayectoria interestelar similar a su sonda compañera por un futuro indefinido.

En 2013, se probó un Star 48GXV para la misión Parker Solar Probe como etapa superior en un vehículo Atlas V 551, [51] pero el desarrollo se canceló, a favor de una combinación Delta IV Heavy / Star 48BV. El Star 48GXV contaba con una carcasa y una boquilla de compuesto de carbono, lo que le permitía operar al triple de la presión de la cámara de un Star 48 ordinario. También presentaba actuadores electromecánicos para cardan la boquilla, junto con controles de vuelo digitales. [52]

Estrella 63

El Star 63 es un motor de combustible sólido, donde el 63 representa el diámetro aproximado de la etapa en pulgadas. Existen diferentes versiones: Star-63D (utilizado en PAM-D2 ) , Star-63DV y Star-63F . [53] [54] Se utilizó para lanzar cargas útiles desde el transbordador espacial , y como etapa en los cohetes Titan 34D y Delta 7925. [53] [54]

Familia Thiokol Star-63 [53] [54]
NombreTiocol#Masa (kg)Fractura de masa propia .Diablillo.Quemar(es)
TotalVacíoEspec. , yo sp (s)Total (kNs)
Estrella-63DTU-9363499.1248,40,929283.09043.23118
Estrella-63DV118
Estrella-63FTE-M-9634590.4325,90,929297.112530.64120

Referencias

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