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Martes, 17 junio 2014
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (339): Atlas LV3C-Centaur

Atlas LV3C-Centaur

 

Cohete; País: EEUU; Nombre nativo: Atlas-Centaur

 

A mediados de agosto de 1958, la USAF trabajaba en un programa para colocar satélites de comunicaciones en la ventajosa órbita geoestacionaria. En ese momento, sin embargo, no existía ningún cohete disponible que permitiese enviar la masa necesaria hacia esa trayectoria tan especial, a 36.000 Km de la Tierra. Así pues, mientras el proyecto satelital seguía adelante bajo el nombre de Advent, se encargaba a la industria la definición de una etapa superior capaz de ser integrada en el misil Atlas y de llevar a cabo la tarea.

 

La empresa no sería fácil, pues implicaba el uso de una tecnología sumamente avanzada. La etapa se llamó Centaur en agosto de 1958 y debía utilizar propergoles criogénicos de alta energía (oxígeno e hidrógeno líquidos). La combinación ofrecía las mejores prestaciones, pero al mismo tiempo, y debido a las bajísimas temperaturas, cercanas al cero absoluto, necesarias para mantener líquidos a ambos elementos, sería todo un reto diseñar un motor y unos tanques capaces de soportarlos. Además, la baja densidad relativa del hidrógeno precisaba de grandes tanques contenedores.

 

Lejos de empezar desde cero, en octubre y noviembre de 1958 se firmaron contratos con las empresas Convair y Pratt & Whitney para el desarrollo de la etapa Centaur y su motor RL-10, respectivamente. El RL-10 estaría basado en un motor llamado Modelo 304, del proyecto Suntan, ideado para impulsar a un bombardero de la USAF que fue cancelado en 1959. La USAF perdería también el interés en su programa Advent y acabaría cancelándolo en 1961. Sin embargo, el cohete Atlas-Centaur seguiría adelante, puesto que se convertiría en la herramienta elegida por la NASA para enviar sondas a la superficie de la Luna y hacia los planetas. La agencia civil se hizo cargo del programa el 1 de julio de 1959.

 

[Img #20495]

 

El cohete Atlas que se emplearía junto a la Centaur sería modificado de forma considerable para ello. La etapa superior tendría un diámetro importante, debido al tamaño de sus tanques, mientras que el misil Atlas se hacía cónico en su parte superior, de modo que tuvo que eliminarse esta última sección y añadir un adaptador adecuado. Finalmente, se hizo que la Centaur tuviera el mismo diámetro que el Atlas (3,05 metros), de modo que ambos formaran un cohete cilíndrico.

 

El Atlas para esta versión fue llamado LV-3C, y disponía de un motor MA-2 en la base, equipado con el tradicional sustainer y los dos aceleradores en los extremos. El diámetro en la base alcanzaba los 4,88 metros, y la altura los 19,95 metros. Pesaba unas 118 toneladas.

 

Sobre el Atlas se instalaba la Centaur, que medía también 3,05 metros de diámetro y 9,14 metros de alto. Pesaba casi 17 toneladas. En el sistema de propulsión disponía de dos motores RL-10A con capacidad de reencendido, cuya versión iría evolucionando rápidamente a lo largo de los vuelos de prueba que se prolongarían durante varios años.

 

El cohete llevaría una cofia cónica de entre 5 y 7 metros de alto, en función de su carga. Completo, el Atlas-Centaur pesaba 136,7 toneladas y medía 36,22 metros. Podía lanzar 1 tonelada en dirección a la Luna.

 

La NASA lanzó 12 cohetes Atlas LV3C-Centaur entre el 8 de mayo de 1962 y el 19 de julio de 1967. Muchos de ellos fueron vuelos de prueba, y sus cargas maquetas de las sondas Surveyor, o vehículos reales que alcanzaron en la mayor parte de los casos la superficie de la Luna.

 

[Img #20496]

 

Cada vehículo recibió algunas mejoras respecto al anterior. El primero, por ejemplo, fue un Atlas-Centaur-A, lo que implicó el uso de una versión inicial de la etapa superior, con dos motores RL-10A-1. Estos no debían ser activados (sólo debía comprobarse el comportamiento del propergol), y la misión debía ser suborbital. Pero a los 54 segundos del despegue, la presión aerodinámica partió en dos a la Centaur y provocó la explosión del cohete.

 

El segundo vuelo (AC-2), primero orbital, incluyó una Centaur-B con 2 motores RL-10A-3-1 (con impulso específico aumentado de 425 a 431 segundos) que sólo deberían funcionar una vez. Sin soltar el carenado, la misión fue un éxito. El tercer vuelo volvió a incorporar cambios, como una cofia más larga, capaz de ser expulsada, y la separación de material aislante. El vehículo no alcanzó el espacio por un problema en una bomba hidráulica. El uso de la Centaur-C, con motores RL-10A-3-2, se prolongaría dos vuelos más (AC-4 y AC-5), uno de los cuales falló y el otro demostró la capacidad de reencendido. El AC-5 significó la introducción del motor MA-5 en la base del Atlas, con empuje aumentado.

 

Las siguientes 7 misiones usarían ya la Centaur-D, que sería la etapa operativa durante varios años. Incorporó motores RL-10A-3-1, 3-2 o 3-3, en función de la misión, y se incluyeron modificaciones para asegurar que los propergoles se mantuvieran estables durante los períodos de costeo orbital, a la espera de un segundo encendido. Se probaron también por primera vez los motores RL-10A-3-3, con mejores prestaciones. Un cambio en las proporciones de las toberas de los motores proporcionó un incremento en su impulso específico, hasta los 444 segundos.

 

Sólo uno de estos cohetes falló. El primero operativo (AC-10) se empleó el 30 de mayo de 1966 para lanzar a la sonda Surveyor-1, que se posó con éxito sobre la Luna.

 

Con el diseño de la Centaur bastante estabilizado, empezaron las mejoras a fondo en el Atlas, que ampliaría sus tanques (SLV3C).

 

 

Nombre

Motor etapa 0 (empuje)

Motor etapa 1 (empuje)

Motor etapa 2 (empuje)

Fecha primer lanzamiento orbital

Atlas LV-3C Centaur-A

2 x LR89-NA5 (MA-2) (T=1.334 kN)

MA-2 (LR105-NA5+ 2 x LR-101-NA-7) (253 kN+8,9 kN)

2 x RL-10A-1 (T=133,45 kN)

8 de mayo de 1962 (Suborbital)

Atlas LV-3C Centaur-B

2 x LR89-NA5 (MA-2) (T=1.334 kN)

MA-2 (LR105-NA5+ 2 x LR-101-NA-7) (253 kN+8,9 kN)

2 x RL-10A-3-1 (T=133,45 kN)

27 de noviembre de 1963

Atlas LV-3C Centaur-C

2 x LR89-NA5 (MA-2) (T=1.334 kN)

MA-2 (LR105-NA5+ 2 x LR-101-NA-7) (253 kN+8,9 kN)

2 x RL-10A-3-2 (T=133,45 kN)

30 de junio de 1964

Atlas LV-3C Centaur-C

2 x LR89-NA7 (MA-5) (T=1.646 kN)

MA-5 (LR105-NA7+ 2 x LR-101-NA-7) (268,7 kN+8,9 kN)

2 x RL-10A-3-2 (T=133,45 kN)

2 de marzo de 1965

Atlas LV-3C Centaur-D

2 x LR89-NA7 (MA-5) (T=1.646 kN)

MA-5 (LR105-NA7+ 2 x LR-101-NA-7) (268,7 kN+8,9 kN)

2 x RL-10A-3-2 (T=133,45 kN)

2 de marzo de 1965

Atlas LV-3C Centaur-D

2 x LR89-NA7 (MA-5) (T=1.646 kN)

MA-5 (LR105-NA7+ 2 x LR-101-NA-7) (268,7 kN+8,9 kN)

2 x RL-10A-3-3 (T=133,45 kN)

8 de abril de 1966

Atlas LV-3C Centaur-D

2 x LR89-NA7 (MA-5) (T=1.646 kN)

MA-5 (LR105-NA7+ 2 x LR-101-NA-7) (268,7 kN+8,9 kN)

2 x RL-10A-3-1 (T=133,45 kN)

20 de septiembre de 1966

 

 

 

 

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