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RP-1

LOX/kerosene
Isp at sea level 220–265 s
Isp in vacuum 292–309 s
Oxidizer-to-fuel ratio 2.56
Density (g/mL) 0.81–1.02
Heat capacity ratio 1.24
Temperatura de combustión 3.670 K

Químicamente, un propulsor de hidrocarburos es menos eficiente que el combustible de hidrógeno porque el hidrógeno libera más energía por unidad de masa durante la combustión, lo que permite una mayor velocidad de escape. Esto es, en parte, el resultado de la gran masa de átomos de carbono en relación con los átomos de hidrógeno. Los motores de hidrocarburos también suelen funcionar ricos en combustible, lo que produce algo de CO en lugar de CO2 como consecuencia de una combustión incompleta, aunque esto no es exclusivo de los motores de hidrocarburos, ya que los motores de hidrógeno también suelen funcionar ricos en combustible para el mejor rendimiento general. Algunos motores rusos funcionan con sus pre-quemadores de turbobomba ricos en oxígeno, pero la cámara de combustión principal sigue funcionando con un alto contenido de combustible. En total, los motores de queroseno generan un Isp en el rango de 270 a 360 segundos, mientras que los motores de hidrógeno logran 370 a 465 segundos.

Durante el apagado del motor, el flujo de combustible va a cero rápidamente, mientras que el motor todavía está bastante caliente. El combustible residual y atrapado puede polimerizarse o incluso carbonizarse en puntos calientes o en componentes calientes. Incluso sin puntos calientes, los combustibles pesados pueden crear residuos de petróleo, como se puede ver en los tanques de gasolina, diesel o combustible para aviones que han estado en servicio durante años. Los motores de cohete tienen ciclos de vida medidos en minutos o incluso segundos, evitando depósitos verdaderamente pesados. Sin embargo, los cohetes son mucho más sensibles a un depósito, como se ha descrito anteriormente. Por lo tanto, los sistemas de queroseno generalmente implican más desmontajes y revisiones, creando operaciones y gastos de mano de obra. Este es un problema para los motores desechables, así como para los reutilizables, porque los motores deben ser disparados a tierra varias veces antes del lanzamiento. Incluso las pruebas de flujo en frío, en las que los propulsantes no se encienden, pueden dejar residuos.

En la parte superior, por debajo de una presión de cámara de aproximadamente 1,000 psi (7 MPa), el queroseno puede producir depósitos de hollín en el interior de la boquilla y el revestimiento de la cámara. Esto actúa como una capa de aislamiento significativa y puede reducir el flujo de calor hacia la pared en aproximadamente un factor de dos. La mayoría de los motores de hidrocarburos modernos, sin embargo, funcionan por encima de esta presión, por lo que este no es un efecto significativo para la mayoría de los motores.

Los motores de hidrocarburos pesados recientes tienen componentes modificados y nuevos ciclos de funcionamiento, en un intento de administrar mejor el combustible sobrante, lograr un tiempo de reutilización más gradual, o ambas cosas. Esto todavía deja el problema de los residuos de petróleo no disociados. Otros motores nuevos han intentado evitar el problema por completo, cambiando a hidrocarburos ligeros como el metano o el gas propano. Ambos son volátiles, por lo que los residuos del motor simplemente se evaporan. Si es necesario, se pueden pasar disolventes u otros purgantes por el motor para terminar la dispersión. La columna vertebral de carbono de cadena corta del propano (una molécula C3) es muy difícil de romper; el metano, con un solo átomo de carbono (C1), técnicamente no es una cadena en absoluto. Los productos de descomposición de ambas moléculas también son gases, con menos problemas debido a la separación de fases y mucha menos probabilidad de polimerización y deposición. Sin embargo, el metano (y en menor medida el propano) reintroduce inconvenientes de manejo que motivaron el queroseno en primer lugar.

La baja presión de vapor de los querosenos da seguridad a los equipos de tierra. Sin embargo, en vuelo, el tanque de queroseno necesita un sistema de presurización separado para reemplazar el volumen de combustible a medida que drena. Generalmente, se trata de un tanque separado de líquido o gas inerte de alta presión, como nitrógeno o helio. Esto crea un costo y peso adicionales. Los propulsantes criogénicos o volátiles generalmente no necesitan un presurente separado; en su lugar, algunos propulsantes se expanden (a menudo con calor del motor) en gas de baja densidad y se enrutan de regreso a su tanque. Algunos diseños de propulsantes altamente volátiles ni siquiera necesitan el circuito de gas; parte del líquido se vaporiza automáticamente para llenar su propio recipiente. Algunos cohetes utilizan gas de un generador de gas para presurizar el tanque de combustible; por lo general, se trata de gases de escape de una turbobomba. Aunque esto ahorra el peso de un sistema de gas separado, el bucle ahora tiene que manejar un gas reactivo caliente en lugar de uno frío e inerte.

Independientemente de las limitaciones químicas, el RP-1 tiene limitaciones de suministro debido al tamaño muy pequeño de la industria de vehículos de lanzamiento en comparación con otros consumidores de petróleo. Si bien el precio de los materiales de un hidrocarburo tan refinado sigue siendo inferior al de muchos otros propulsantes de cohetes, el número de proveedores de RP-1 es limitado. Algunos motores han intentado utilizar productos derivados del petróleo más estándar y ampliamente distribuidos, como el combustible para aviones de reacción o incluso el diesel. Mediante el uso de métodos alternativos o suplementarios de enfriamiento del motor, algunos motores pueden tolerar las formulaciones no óptimas.

Cualquier combustible a base de hidrocarburos produce más contaminación del aire cuando se quema que el hidrógeno solo. La combustión de hidrocarburos produce dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), emisiones de hidrocarburos (HC) y óxidos de nitrógeno (NOx), mientras que el hidrógeno (H2) reacciona con el oxígeno (O2) para producir solo agua (H2O), con algo de H2 sin reaccionar también liberado.