Un nuevo demostrador de motor de cohete de empuje variable ha superado su segunda serie de pruebas en Polonia y el proyecto continuará a la siguiente fase. El nuevo demostrador de motores incluirá mejoras y optimizaciones técnicas y estará diseñado para que pueda integrarse en un módulo de aterrizaje para otro planeta o la Luna o para su inclusión en remolcadores y naves espaciales operativas para eliminar desechos espaciales o reabastecer depósitos orbitales.
El demostrador de propulsión líquida regulable (TLPD) es un demostrador de motor de cohete de la Red de Investigación Łukasiewicz – Instituto de Aviación que será ideal para su uso como parte de las etapas superiores de cohetes pequeños y podría utilizarse en naves espaciales, etapas de arranque o misiones de exploración. El motor puede variar su empuje hasta un 10% y hasta un 110% de sus condiciones operativas ideales, lo que lo convierte en un buen candidato para su uso en aterrizajes en otros planetas. Es reiniciable y funciona con combustibles no tóxicos y de fácil almacenamiento.
La primera fase de prueba de encendido del año pasado demostró el funcionamiento del motor a diferentes niveles de empuje en estados estables, pero mantuvo el motor funcionando a niveles de potencia establecidos desde el arranque hasta el final de cada encendido. Estas pruebas validaron las válvulas de alta tecnología que regulan el flujo de los propulsores al motor. El equipo utilizó una cámara de combustión refrigerada pasivamente durante la primera fase de pruebas, ya que la corta duración de las pruebas no requería refrigeración activa.
A medida que avanzaban las pruebas, el equipo vio que el motor se calentaba menos de lo previsto por las temperaturas más altas, por lo que decidieron realizar una primera serie de pruebas de aceleración antes de lo previsto. En estas pruebas, los ingenieros modificaron el empuje (o la potencia del motor) mientras seguía en marcha. Los resultados siguieron siendo muy prometedores.
Nueva cámara de combustión
En la segunda fase de la campaña de pruebas, en noviembre de 2024, el motor se puso en marcha y funcionó a distintos empujes durante hasta un minuto por vez, más de siete veces más que en las primeras pruebas. Para lograrlo, se diseñó una nueva cámara de combustión y se fabricó con técnicas de fabricación aditiva que añadieron refrigeración por agua para permitir pruebas más prolongadas y al mismo tiempo variar el empuje. Una cosa es mantener un motor de cohete funcionando a diferentes niveles de potencia, pero una dificultad adicional es regular entre los diferentes niveles.
Durante la regulación, el motor funciona en las llamadas fases transitorias que son, por definición, dinámicas y, por lo tanto, difíciles de predecir o controlar. El diseño completo del motor funcionó perfectamente con una combustión muy estable para todos los puntos de funcionamiento del motor probados durante las 14 pruebas de encendido a fuego intenso.
El éxito del demostrador de propulsión líquida regulable hasta el momento ha permitido que el proyecto continúe. En los próximos dos años, con un presupuesto de cinco millones de euros, el demostrador se modernizará para convertirse en un motor de tipo volador adaptado específicamente a las necesidades del transporte espacial europeo.
El proyecto forma parte del Programa Preparatorio de Futuros Lanzadores (FLPP) de la ESA, cuyo contratista principal es la Red de Investigación Łukasiewicz – Instituto de Aviación (Lukasiewicz-ILOT), con sede en Polonia, y los socios Astronika y Jakusz SpaceTech. Una empresa derivada de Łukasiewicz, Thaliana Space, se unirá al proyecto en esta segunda fase y trabajará con clientes potenciales para integrar sus necesidades en el diseño del motor.
