¿Por qué el cohete Atlas es tan poderoso? ¿Es realmente un invento estadounidense o está basado en el cohete ruso N1?

Answer 1

Los cohetes Atlas V están diseñados y fabricados por United Launch Alliance (ULA). Están diseñados para volar el motor RD-180 en la primera etapa, y el RL-10 en la segunda etapa.

Rusia diseñó y construye el RD-180. ULA compra motores a granel a Rusia, pero es el único artículo (aunque crítico) que está vinculado a Rusia.

Lockheed Martin (ahora combinado con Boeing para formar ULA) eligió usar el RD-180 a principios de los años 90 para el programa Atlas II porque era rentable, potente y un diseño relativamente simple. Rusia había estado en uso durante mucho tiempo, dando a los ingenieros datos históricos sólidos para justificar su confiabilidad. Básicamente, fue un diseño probado y verdadero. ULA no necesitaría reinventar la rueda.

El otro producto que produce ULA es el cohete Delta IV.

El motor principal para su primera etapa es el RS-68. Es producido por Aerojet Rocketdyne y fue elegido por Boeing (ahora combinado con Lockheed Martin para formar ULA) en los años 90 para servir como el motor principal de Delta IV.

El RD-180 es más poderoso que el RS-68, por lo que uno pensaría al principio que el Atlas V es la plataforma más fuerte. Sin embargo es más complicado que eso.

Atlas tiene opciones de configuración limitadas. Los cohetes Delta IV pueden configurarse con hasta 4 cohetes de refuerzo sólidos o dos núcleos adicionales de primera etapa (3 motores RS-68). Esa configuración se conoce como “Delta IV Heavy” y supera ampliamente a la configuración más poderosa del Atlas V.

http://en.m.wikipedia.org/wiki/R…
http://en.m.wikipedia.org/wiki/A…

http://en.m.wikipedia.org/wiki/R…
http://en.m.wikipedia.org/wiki/D…

Divulgación: Trabajo en los programas Atlas V, Delta IV y Falcon 9 para la USAF, no para la ULA.

Answer 2

Elogio la excelente respuesta de John Tucker y agrego algunos pensamientos a continuación.

El motor de cohete RD-180 en la primera etapa del Atlas es tan poderoso porque puede quemar queroseno (como el combustible de un avión) y oxígeno líquido a una velocidad muy rápida. Cuanto más rápida es la quemadura, más el empuje. El RD-180 utiliza turbo-bombas compactas pero de muy alto rendimiento para conducir los dos líquidos muy rápidamente hacia la cámara de reacción donde se queman.

El excelente diseño ha demostrado ser altamente confiable y muy poderoso. El uso de combustible de keroseno familiar y dócil es un factor importante. Tiene menos energía por Kg que el hidrógeno líquido (utilizado en las últimas etapas de Atlas), pero la facilidad de almacenamiento y confiabilidad lo compensa.
EE. UU. Compró más de 100 cohetes RD-180 de Rusia (RD-AMROSS) y ahora le quedan 15. Utiliza alrededor de 6 por año. Existe preocupación en el Congreso acerca de la dependencia del RD-180, especialmente dadas las sanciones actuales debido a Ucrania. Si el cohete de la primera etapa no funciona, ninguna de las otras etapas importa lo más mínimo.

Para mi dinero, SpaceX con su cohete Raptor es el que respalda las futuras misiones espaciales de los EE. UU. Con equipos de todos los EE. UU., Pero no es el único que favorece el Congreso.

Answer 3

El motor RD-180 es interesante (para mí) porque toma el escape de su turbopump y lo vuelve a colocar en la cámara de combustión. El motor RS-68, en comparación, descarga el escape de la turbopomba por la borda.

Mire, los cohetes no funcionarían si acabara de caer el combustible y el oxígeno de los tanques a la cámara de combustión por encima de la boquilla. Tiene que ser bombeado a un ritmo fantástico. Para hacer eso, el combustible y el oxígeno se encienden en un generador de gas, que explota los estallidos de gas a través de una turbina, la turbina gira y acciona las bombas de combustible y oxígeno. Es como un pequeño cohete que acciona una bomba que impulsa el combustible hacia el gran cohete.

Lo que sucede con ese gas después de que maneja la turbina, es una diferencia entre el motor ruso y la contraparte estadounidense. Los rusos toman el escape (no está completamente agotado) y lo conducen a la cámara de combustión donde la bomba está suministrando combustible y oxidante. Eso es eficiente. El diseño americano simplemente lo deja salir de una tubería al lado de la boquilla del motor. No tan eficiente.

Entonces, reemplazar el RD-180 no es tan fácil. Los motores americanos del mismo tamaño no producen tanta potencia. No estoy seguro de lo que pueden hacer, pero eso es lo que sucede si quieres que te den una paliza internacional. Tal vez simplemente ya no vueles tu Atlas, o lo hagas con menos peso encima, o menos combustible en los tanques.