RD-175, el motor cohete más potente de la historia

La empresa rusa NPO Energomash fabrica actualmente el motor cohete más potente del mundo, el RD-171M, con un empuje de 740 toneladas a nivel del mar y 804 toneladas en el vacío. El RD-171M se emplea hoy en día en la primera etapa del cohete Zenit y está basado en el RD-170 construido originalmente para el lanzador gigante Energía de los años 80. El RD-171M no sólo es el motor cohete más potente en servicio. También es el más potente de la historia, superando al F-1 del Saturno V, tanto en empuje (691 toneladas del F-1 frente a las 740 del RD-171), como en impulso específico (263 segundos al nivel del mar del F-1 frente a 310 segundos del RD-171M).

Hasta hace un año, todo indicaba que el RD-171M seguiría siendo el motor más potente durante muchos años debido a la falta de proyectos de lanzadores gigantes. Sin embargo, desde entonces el panorama ha cambiado bruscamente y Vladímir Solntsev, presidente de Energomash, anunció el pasado mes de febrero que su empresa tenía intención de desarrollar el RD-175 en los próximos años. Con mil toneladas de empuje (9800 kN) a nivel del mar y un diseño de ciclo cerrado similar al del RD-171, el RD-175 se convertirá en el motor más potente jamás construido.

RD-175 (NPO Energomash/Novosti Kosmonavtiki).
La familia de motores del RD-170. El RD-193 es un nuevo proyecto para sustituir al NK-33 en la nueva generación de cohetes Soyuz (NPO Energomash/www.buran.ru).
RD-170 (NPO Energomash).

¿Y qué es lo que ha pasado para que Energomash tome esta decisión?¿Va a construir Rusia un superlanzador espacial próximamente? Pues, desgraciadamente, no. Lo que ha ocurrido tiene un nombre y se llama Energía-K. Como su nombre indica, Energía-K -o Energía-KV- es el nuevo proyecto de lanzador que la empresa RKK Energía -fabricante de las naves Soyuz- lleva ya un par de años intentando vender a Roscosmos para lanzar la futura nave tripulada rusa PTK-NP (PPTS). En principio, la PTK-NP debía ser lanzada por el cohete Rus-M, fabricado por la empresa TsSKB Progress de Samara, constructora de los coheres Soyuz. Pero este lanzador fue cancelado el año pasado por Roscosmos, dejando como única opción el futuro Angará-A5P de Khrúnichev (empresa fabricante del Protón) o una versión mejorada del cohete Soyuz denominada Soyuz-2-3V.

Versión inicial del Energía-KV con un RD-171 y motores de combustible sólido (Novosti Kosmonavtiki).
El Energía-K con RD-175 (Novosti Kosmonavtiki).
Angará-A5P, el candidato favorito para lanzar la PTK-NP (Novosti Kosmonavtiki).

RKK Energía ha visto en la cancelación del Rus-M una oportunidad para volver a fabricar lanzadores espaciales, una actividad que abandonó en los años 80. El Energía-K es una versión pesada del Zenit con capacidad para situar 20 toneladas en órbita baja (frente a las 14 toneladas del Zenit), suficiente para lanzar la PTK-NP desde Baikonur (la PTK-NP tendrá una masa de 15,4 toneladas, a las que hay que sumar las tres toneladas de la torre de escape SAS y la cofia). Aunque habría que realizar ciertas reformas de las instalaciones de lanzamiento del Zenit, el Energía-K podría despegar desde Baikonur, mientras que para el Angará-A5P todavía está pendiente modificar la rampa UKSS del cohete Energía situada en el mismo cosmódromo. De acuerdo con el proyecto ruso-kazajo Baiterek, esta rampa hace tiempo que debía haberse remozado para tal fin, pero por ahora no se ha efectuado ningún trabajo digno de mención. Otra opción, aún peor, es esperar a que esté lista la rampa del lanzamiento del Angará-5P del nuevo cosmódromo de Vostochni.

PTK-NP (RKK Energía).

El caso es que RKK Energía se halla en una posición de fuerza envidiable. En 2010 adquirió -de forma un tanto turbia- la empresa NPO Energomash y controla desde hace un par de años las compañías Sea Launch y Land Launch, encargadas de comercializar los vuelos del Zenit. Aunque las dos etapas del Zenit se fabrican en Ucrania, la etapa superior Blok-D es obra de RKK Energía y los motores de este lanzador -incluido el RD-171M- son fabricados por Energomash. Por lo tanto, RKK Energía considera que puede construir una variante pesada del Zenit para lanzar la PTK-NP sin depender de Vostochni o del Angará. El problema es que el Zenit tradicional no es lo suficientemente potente para lanzar la PTK-NP y por eso la empresa se ha visto en la obligación de reforzar la primera etapa del Energía-K con cohetes de combustible sólido. Y ahí es donde entra el RD-175. Con este motor en la primera fase, el Energía-K estaría mucho más cerca de ser una realidad. De paso, el Energía-K podría situar hasta 7 toneladas a la órbita de transferencia geoestacionaria, lo que le permitiría competir en el mercado internacional como un lanzador comercial muy atractivo. En definitiva, el RD-175 obedece a los intereses internos del RKK Energía y a sus maniobras con el fin de asegurarse un lanzador independiente para lanzar la PTK-NP.

A Roscomos estas maniobras de RKK Energía no le gustan demasiado, pero es posible que termine por rendirse ante una política de hechos consumados. En los próximos meses la agencia espacial rusa debe decidir si financia el desarrollo del RD-175 o no, pero en todo caso lo interesante es que dentro de pocos años podríamos ver un nuevo motor cohete con una potencia sin igual. Quién sabe, tal y como están las cosas, hasta es posible que lo veamos en el cohete SLS de la NASA.


22 Comentarios

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AnonymousAnonymous

Hola Dani,
¿El RD-175 podría usarse también en el futuro Changzheng 9?

Saludos.

Daniel Marín

Ya vendieron el RD-180 para el Atlas V :)

¿Has visto la primera diapositiva de la entrada? Es de una presentación Power Point de Energomash. Y sí, pone ‘SLS’.

Saludos.

Espacial.org

Saludos!

Como siempre, una impecable nota.
Estoy haciendo memoria, pero creo haber leído por ahí (seguro en buran.ru), que durante el desarrollo del RD-170, este motor tuvo un empuje máximo de 1200 tn (!!!), así que creo que no les será muy difícil llegar a la 1000 tn, más con los métodos de diseño y tecnología actuales.

Bueno, eso era todo. Un cordial saludo!

Daniel Marín

Gracias, compañero :)

Sí, yo también he leído que se alcanzaron estos empujes, pero claro, eran pruebas y había que forzar la maquinaria al límite. Pero sí, a Energomash no debería costarle mucho crear esta bestia.

Saludos.

AnonymousAnonymous

¿No empujarían igual tres RD-180? Bueno, sobraría un poquito, jeje. Me gustaría ver ese motor en servicio, pero no parece probable que Energía se salga con la suya esta vez…, un cohete desde cero cuesta mucho dinero, justo por eso cancelaron Rus-M

Julio Reátegui

Jimmy Murdok

Un lanzador internacional que utilice estos motores como 2 aceleradores laterales, y una etapa central basada la del Ariane V, podría poner una buena carga al espacio.

@Julio.
No lo considero empezar desde cero, es mejorar un cohete que funciona desde los años 80, se ha probado, modificado y mejorado hasta tal punto, que se ha utilizado en cosas tan dispares como: aceleradores/primera etapa en el cohete Energía o lanzados individualmente desde una plataforma marítima en medio del pacífico.

Ernesto Gabriel

Con el core del Ariane V, sin etapa superior, dotado de dos aceleradores (Boosters) con un RD-170 y algo más de combustible que el Zenit (unas 340 Tm), podría colocar en órbita unas 30 Tm o unas 38 Tm en trayectoria suborbital (un DV de 9300 m/s). Con una etapa superior basada en el motor Vinci, podría colocar unas 40 Tm en una órbita LEO de 400 x 400 Km o unas 16 Tm en TLI. Pero no hay ningún interés de parte de la ESA es diseñar un lanzador de estas características, en primer lugar porque no hay cargas útiles de ese peso en el mercado comercial y sobretodo, porque políticamente la ESA está atada a la NASA, muy lejos de Rusia.

Ernesto Gabriel

Un Booster basado en el RD-170 (Esencialmente la primera etapa del Zenit) tendría un empuje algo mayor que un EAP, algo que supongo no sería preocupante ya que se puede regular el empuje del motor. Por otro lado el tamaño es algo mayor pero no mucho, por lo que supongo que quizá podría solventarse ese problema. Aún así, sin duda que debería efectuarse un programa de reformas en el core del Ariane para hacerlos compatibles, amén de desarrollar un sistema de control y guiado. Programa que no sería nada barato, claro. Y además, se debería construir o modificar la plataforma de lanzamiento, incorporando la carga de combustible a los boosters, reforzando los soportes estructurales. Modificar el sistema de montaje, y sus instalaciones complementarias. Construir un sistema de transporte para los boosters desde Ucrania a Guyana, aunque quizá pudiera utilizarse algo del sistema de transporte del Soyuz. Pero no hay ningún interés de la ESA en construir un lanzador de mayor capacidad, no existe ningún programa civil o militar europeo que lo requiera. Y es evidente que la ESA tiene atado su destino a la NASA, hasta ahorano fructificó ningún intento de cooperación para el desarrollo de naves espaciales entre Europa y Rusia, lo que es un pena. Porque un core Ariane V con boosters Xerolox tipo Energya podría poner en órbita cargas de 30/40 Tm.

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