El blog de Stalyn
jueves, 11 de abril de 2019
¿Qué es el Falcon 9?
Sin duda la temática espacial es un tópico muy
controversial hoy en día, preguntas como ¿Se podrán realizar viajes comerciales
en el espacio exterior?, ¿Se podrá reducir los enormes costos de producción de
naves espaciales o cohetes considerablemente?, ¿Se llegará a poblar otros
planetas?, ¿Estamos prontos a tener la tecnología adecuada para iniciar
expediciones espaciales?, entre otras; generan en la humanidad la esperanza de
ver una revolución espacial, prácticamente ilimitada. Ahora, para ello se debe
estar al tanto de la tecnología actual en cuanto a cohetes, motores,
propulsión, etc, además de los avances científicos que se manifiestan; debido a
esto, es interesante analizar uno de los más famosos cohetes creados durante el
presente siglo, el “Falcon Nine”.
Como preámbulo se debe conocer que una de las empresas
con más avances y éxitos en el ámbito aeroespacial es SpaceX, su visión se basa
en la producción de cohetes reutilizables (pioneros en esta tecnología) con
precios sumamente optimizados, además es necesario saber también que llevan un
incremento notable en lanzamientos durante los últimos años, están trabajando
en el motor que será el más eficiente de la historia usando el metano como
combustible y que alcanza una presión de cámara de 300 bares, mantienen un buen
marketing en redes sociales, tienen el apoyo monetario de la NASA y llevan una
buena competencia con el resto de empresas dedicadas a la elaboración de
cohetes espaciales. Añadir el dato relevante que su primer cohete es el Falcon 1 el cual es predecesor del elemento analizado en cuestión.
El Falcon nueve es un cohete de sistema de lazamiento
orbital reutilizable vigente hasta la actualidad, fabricado en Estados Unidos,
tiene 70m de altura, 3.66m de diámetro y su masa es de 550kg. En cuanto a
especificaciones mecánicas es interesante conocer que tiene dos etápas, en su
primera etapa usa un motor Merlin1D+, su fuerza de despegue fue de 7.607Kn, el
tiempo de combustión es de 162s, usa combustible LOX/RP-1 (oxígeno líquido y
queroseno densificado), en su segunda versión usa un motor Merlin 1D+Vacuum lo
que genera una fuerza de despegue mayor que es 934Kn, sin embargo este a sido
actualizado por el “Falcon 9 full trust block 5” que tiene mayor capacidad de
carga.
Mediante este cohete, SpaceX planea ofrecer servicios
como lanzamiento de satélites, transporte de carga y astronautas a la Estación Espacial Internacional,
y reducir considerablemente los costos. Los objetivos y misiones ejecutados por
el Falcon 9 fue la de ser el lanzador de la nave Dragon. La combinación ganó
dos contratos de CRS de
la NASA para
abastecer a la Estación Espacial Internacional desde 2012 hasta 2024. Además
también conocer datos interesantes como que se ubica en la categoría de
lanzador mediano, la primera etapa del cohete posee 9 motores Merlin 1D+, de
ahí su nombre, de sus 29 lanzamientos, 26 fueron exitosos, uno terminó en
fallo, otro en fallo parcial, y otro en fallo durante una prueba previa, finalmente
enumerar sus versiones anteriores que fueron la v1.0 (2010-2013), la v1.1
(2013-2016), y las Full Thrust block 3 y 4 (2016-2018).
En cuanto al diseño mecánico es llamativo saber que la
base del Falcon 9 es un vehículo de lanzamiento impulsado por LOX/RP-1. Su primera etapa
está compuesta por nueve motores de cohete Merlin 1C de SpaceX con un empuje de
556 kN al nivel de mar por cada motor, con un empuje
total al despegue de unos 5 MN. La estructura del Falcon 9 Heavy consiste
en un Falcon 9 estándar con dos etapas iniciales del Falcon 9 adicionales
actuando como boosters líquidos adheridos. La etapa superior está impulsada
por un único motor Merlín modificado para operar en el vacío con un cociente de
expansión de 117:1 y un tiempo de quemado nominal de 345 segundos. Para añadir
fiabilidad al reinicio, el motor tiene prendedores pirotécnicos dobles
redundantes (TEA-TEB). Ambas etapas están diseñadas para ser reutilizables. La
sección entre etapas, que conecta la etapa superior y la inferior del Falcon 9,
es una estructura compuesta con un núcleo de Fibra de Carbono y Aluminio. La separación de etapas sucede mediante anillos de
separación reutilizables y el sistema de empuje es neumático. Las paredes del
tanque y la cubierta del Falcon 9 están hechas de una aleación de
aluminio-litio. SpaceX usa un tanque soldado mediante soldadura por fricción.agitación,
la técnica de soldadura más fuerte y más fiable. El tanque de la segunda etapa
del Falcon 9 es simplemente una versión más corta del tanque de la primera
etapa y usa en su mayoría los mismos materiales, el mismo utillaje, y las
mismas técnicas de fabricación. Esto produce importantes ahorros en el coste de
la producción del vehículo. Como con el vehículo menor de la compañía, el Falcon 1,
la secuencia de lanzamiento del Falcon 9 incluye una característica de sujeción
que permite iniciar los motores a toda potencia y comprobar los sistemas antes
del despegue. Después de que se inicia la primera etapa, el Falcon queda
sujetado y este no despega hasta que se confirma que toda la propulsión y los
sistemas del vehículo funcionan correctamente. Si se detecta cualquier
condición fuera de lo normal se produce automáticamente un apagado y una
descarga del propelente. Como detalle hay que añadir
que el Falcon 9 posee ordenadores de vuelo redundantes y sistemas de navegación
triples, con un sistema de GPS para inserciones orbitales de mayor precisión.
En conclusión se manifiesta que el hecho de empaparse
de información respecto a los avances tecnológicos sobre la ingeniería detrás
de los cohetes, satélites, etc, además de entender el contexto científico,
provocan en la sociedad la mejor toma de decisiones para ver próximamente la
evolución del ser humano una vez más.
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