Stratolaunch al fin: el mayor avión del mundo para lanzar satélites

Por Daniel Marín, el 1 junio, 2017. Categoría(s): Astronáutica • Aviación • Cohetes • Comercial ✎ 55

Hace un año tuvimos novedades del sistema de lanzamiento Stratolaunch. Después de numerosos retrasos y cambios de estrategia, la empresa anunció que seguía adelante con su intención de construir el mayor avión del mundo y usarlo como plataforma de lanzamiento de satélites. Y ayer, al fin, hemos podido contemplar las primeras imágenes del gigantesco avión Roc casi completo. La empresa ha decidido sacar a pasear al gigante para realizar las primeras pruebas de repostaje y, de paso, para que la prensa no se olvide del proyecto.

El avión de Stratolaunch sale del hangar (Stratolaunch Systems).
El avión de Stratolaunch sale del hangar (Stratolaunch Systems).

El avión Roc de Stratolaunch Systems —su nombre técnico es Scaled Composites Model 351— ha sido construido a partir del fuselaje de dos antiguos Boeing 747 de la aerolínea United Airlines. Tiene una masa de casi 325 toneladas (incluyendo cien toneladas de combustible), una longitud de 73 metros y una envergadura de unos 117 metros, lo que lo convierten en el mayor avión del mundo en cuanto a envergadura, aunque el Boeing 747, Airbus A380 o el Antonov An-225 tienen mayor longitud. Roc es capaz de llevar hasta 250 toneladas de carga útil externa gracias a seis motores Pratt & Whitney PW4056. Como vemos en las imágenes, a Roc todavía le queda mucho para estar completo, pero al menos ya está de una pieza.

Ruedas y más ruedas (Stratolaunch Systems).
Ruedas y más ruedas (Stratolaunch Systems).
Colas gemelas (Stratolaunch Systems).
Colas gemelas (Stratolaunch Systems).

El proyecto Stratolaunch nació en 2011 de la mano del millonario Paul Allen con el objetivo de lanzar una versión del Falcon 5 de SpaceX capaz de situar 6,1 toneladas en órbita baja, algo nunca visto en un sistema de lanzamiento aéreo. SpaceX se retiró rápidamente del proyecto y su lugar lo ocupó Orbital Sciences, que deseaba usar Roc como plataforma para el cohete Pegasus 2, posteriormente denominado Thunderbolt. Orbital también se retiró en 2014 y durante un tiempo el futuro de la empresa estuvo en un limbo, aunque se jugó con la idea de usar el avión Stratolaunch para lanzar una versión de pequeño tamaño —un 75%— de la nave alada Dream Chaser.

Stratolaunch desde arriba (Stratolaunch Systems).
Stratolaunch desde arriba (Stratolaunch Systems).
Detalle de las cabinas gemelas (Stratolaunch Systems).
Detalle de las cabinas gemelas (Stratolaunch Systems).
Otro detalle de las cabinas gemelas (Stratolaunch Systems).
Otro detalle de las cabinas gemelas (Stratolaunch Systems).

Por fin, en junio del año pasado Stratolaunch unió fuerzas otra vez con Orbital, ahora Orbital ATK, para lanzar pequeños cohetes Pegasus XL. La decisión fue una auténtica sorpresa teniendo en cuenta que emplear semejante avión para lanzar un cohete tan pequeño es cuanto menos un poco desproporcionado. Eso sí, para no desaprovechar la capacidad de carga se lanzarán tres cohetes Pegasus en una sola misión (cada uno con una masa de 25 toneladas). ¿Es esto suficiente para justificar la rentabilidad de Stratolaunch? Nadie lo sabe, pero a nadie se le escapa que el modelo de negocio es un tanto peculiar, sobre todo ante la competencia de Virgin Galactic. Esta empresa planea usar un Boeing 747 para lanzar su cohete Launcher One. Launcher One podrá poner en órbita 400 kg en LEO, una cifra comparable a un único Pegasus, pero a cambio se supone que los costes de mantenimiento y de las infraestructuras asociadas serán mucho menores que en el caso de Stratolaunch.

Configuración actual de Stratolaunch con tres lanzadores Pegasus (Stratolaunch Systems).
Configuración actual de Stratolaunch con tres lanzadores Pegasus (Stratolaunch Systems).
Funcionamiento del sistema (Stratolaunch Systems).
Funcionamiento del sistema (Stratolaunch Systems).
Avión Roc (Stratolaunch Systems).
Avión Roc (Stratolaunch Systems).

Stratolaunch usará la pista del Mojave Air and Space Port de California o la antigua pista del transbordador del Centro Espacial Kennedy como base de operaciones. Más adelante espera poder emplear otras pistas situadas alrededor del mundo si la demanda de lanzamientos es lo suficientemente alta. ¿Logrará Stratolaunch hacerse con un hueco en el competitivo mercado internacional de lanzamientos?

Referencias:

  • http://stratolaunch.com/gallery.html


55 Comentarios

  1. Gracias Daniel por estar siempre a pie de cañón y por poner orden, que en los medios maltraducen los comunicados. La altura a la que lanza el cohete coincide con la max Q aprox. que hay en los lanzamientos desde tierra ¿Esto sería para evitársela al cohete o por límite práctico en el techo de vuelo?

    1. La presión aerodinámica, como su nombre indica, no depende de la altura (solamente) sino de la velocidad del vehículo unido a la densidad del aire. En concreto, q=densidad x 0.5·(velocidad)^2

        1. Saludos, Alfonso.

          Creo que se refiere a: 1/2 rho(kg/m3)*v^2(m2/s2);

          – (kgm/s2)=N;

          entonces, solo con unidades, “presión aerodinámica”=(N)*(m/m3)—–>(N/m2).

          – (N/m2)=(Pa); Pa es Pascal, unidad de presión.

          1. si ya sé que esa ecuación sale en unidades de presión, pero por qué dice quecesa ecuación es “presión aerodinámica”? Y nada es por que yo no lo sepa, que si lo se. (Pista: Bernouilli)

        2. Ilústranos si sabes más del tema y aprendemos todos! No soy experto ni mucho menos en dinámica de fluidos, pero acertijos no sé si vienen a cuento 😉
          De todas formas, creo que el concepto es bastante intuitivo: la presión que ejerce un fluido, en este caso el aire, al moverse con cierta velocidad sobre una superficie. Que se derive de Bernouilli o no, creo que es información accesoria para la pregunta que respondí: la Max-q o máxima presión aerodinámica no depende de la altura per se, sino del producto de la densidad del medio (que sí depende de la altura) *por* la velocidad del flujo sobre la superficie (al cuadrado), simplemente.

  2. También podría servir como avión de carga pesado no? Aunque los satélites no me den rentabilidad, su capacidad de avión de carga si que lo haría.
    Los pegasus con Roc podrían ¿Doblar su capacidad de carga? 1200 kilos…. Creo que si puede funcionar.

  3. Creo que la gestión del empuje de los 6 motores en conjunto con las superficies alares va a ser compleja, para que el conjunto no acabe sufriendo daños estructurales en la parte central.
    Es una pasada de avión y ojalá funcione.
    Sabeis si hay más proyectos para reutilizar aviones con propósitos especiales?
    Gracias

      1. Saludos, Alfonso.

        Creo que se refiere a… jeje. Recuperando el hilo de arriba, te referías a por qué no utilizaba el término presión dinámica y ya? Supongo que dependerá si estudias física o ingeniería aeroespacial. En mi caso, lo he visto antes como presión característica de viento (aplicando un coeficiente dependiente de la superficie receptora).

        Vamos, que no era mi intención activar el Cpt. Obvious porque sí xD. Saludos, ahora en serio.

        1. Justo eso. La presion dinamcia, no aerodinamica.

          Por cierto, ya ha salido ota vez otro iluminado que dice que Bernouilli no vale. ¿por que no lo envia a una revista científica? A lo mejor se lo explican bien

          1. Acabo de ver la respuesta al acertijo después de responder arriba… y, en fin, correcciones léxicas de nivel de comentarios de El País se las podríamos ahorrar a este blog, no crees? 🙂
            La presión dinámica es *aero*dinámica en este caso porque, atención al detalle, el fluido que la genera es ¡aire!
            Maximum (aero)dynamic pressure son expresiones que se escuchan habitualmente en círculos aerospaciales, intercambiablemente, hablando de vuelos de cohetes. Coincido con la importancia de expresarse con propiedad, pero sin pasarse.

        2. Hablo desde la ignorancia ingenieril, pero como dibujante aficionado de naves de Ciencia Ficción (no las típicas chulas y ya está, sino que cada pieza de “mis” naves tiene una función definida, y cada casco tiene y porqué)… ¿no habría ganado este avión en estabilidad y resistencia estructural de haber unido también los planos horizontales de la cola?

          Así, las cargas aerodinámicas y las tensiones ante fuerzas laterales quedarían repartidas, pienso yo, en lugar de cargarse ABSOLUTAMENTE todas las fuerzas, desde el empuje y la sustentación hasta el viento cruzado, en esa pobre estructura central…

          1. Todo depende de cómo de resistente es la estructura central. Y el Roc está construido íntegramente en fibra de carbono para todos sus componentes estructurales, lo que permite muchas virguerías.

            Aparte, si lo piensas, no tiene mayores esfuerzos que, digamos, el cajón del ala de un An-225. Todos los aviones cuelgan de sus alas, éste al menos cuelga de dos puntos.

          2. Ya, cuelga de dos puntos, pero absolutamente toda la tensión de todas las fuerzas del avión las soporta el larguero central entre los dos cascos… El cajón de las alas de un Antonov, por ejemplo, está integrado en la estructura central, actuando como un todo, un dispositivo de cruz. En cambio, aquí, hay DOS cruces unidas por uno de sus extremos, con tensiones longitudinales muy elevadas… no sé, me parece un poco endeble, innecesariamente sometido a fatiga de materiales, por muy buenos que éstos sean…

            Yo habría unido las colas, como el avión Ac-119 Shadow (el de la película “El Vuelo del Fénix”), el P-38 o el P-61… Cierto, eran aviones de un solo fuselaje, pero con dos largueros laterales… o sea, a la práctica TRES fuselajes… y llevan las colas unidas, ganando sustentación y rigidez…

            De todos modos, ellos son los ingenieros, jajajaja

  4. La capacidad de carga de este bicho es muy parecida a la de un Antonov An-225 y un poco superior a la del A-380. Realmente se justificaba su desarrollo?

    1. La diferencia es que ese peso lo puede llevar de otra forma. Pero como no sirva para eso no creo que tenga una segunda vida como avión de cargas especiales.

  5. Multimillonarios estadounidenses que hicieron su fortuna en internet + Startups con sede en USA… Otra vez. Y van…

    Bueno, al menos nos queda Skylon para sacar pecho al otro lado del Atlántico (ahora menos, que los británicos se nos van de la UE)

    En fin, y pensar que muchos seguirán pensando que esta disparidad en cuanto a innovación aeroespacial es fruto de la mera casualidad (y eso que los PIB de USA y UE son comparables en tamaño).

      1. Para cuando funcione, (si lo hace), los precios de los lanzamientos habrán bajado tanto que será imposible recuperar la inversión (enorme).

    1. Quedan los motores y el tren de aterrizaje, aparte de partes importantes del sistema hidráulico y eléctrico. Las tripas, y lo que no podían hacer en fibra de carbono. Que puede parecer poco, pero son dos compañías o tres aparte de Scaled Composites para construir el avión lo que se han ahorrado contratar. El Roc es un ejercicio en prototipado con fibra de carbono, que es en lo que está especializada Scaled Composites, básicamente.

      1. Estoy de acuerdo.

        A estas alturas un avión pilotado de forma remota es perfectamente factible, además de aligerar peso con las ventajas que tiene.

  6. Que bueno, un pad de lanzamiento movil, va donde esta el cliente. Por cierto, pronto Putin dara las pertinentes ordenes para volver a tener la corona del que la tiene mas grande, sean pasteles, aviones o cordones de zapatos. 😉

  7. se le ve muy complicado de pilotar, frágil, costoso, gastoso y poco práctico.

    No le veo casi ninguna posibilidad de ser rentable, mas bien como demostrador.

  8. Locura total este proyecto. No sólo no hay mercado -entre todos los nuevos cohetes que cada país quiere producir para lanzar sus propios nanosatélites (España, Nueva Zelandia, Argentina, Brasil, etc), SpaceX y Blue Origin que pisan muy fuerte-, además un fallo en este avión sería catastrófico al estilo Virgin. Y viendo tanta masa y tantos puntos débiles de la estructura en juego, pues la verdad mejor lanzar un vector a la antigua (que no tenga forma de Lego interconectado a punto de desarmarse).
    La única razón de este avioncito sería lanzar una Dream Chaser, pero para mandar apenas un trío de cohetes de carga, mejor ir con el Launcher One “a lo seguro” y ahorrar costes de mantenimiento y de pista (la pista debe ser única para este engendro)

      1. Fernando y Francisco, por favor, estos “caprichos de multimillonarios” son el primer soplo de aire fresco de las últimas décadas. Con más o menos acierto, al menos se gastan su fortuna en este mundillo que nos fascina, que si por el resto fuera (gobiernos y corporaciones pirata como Boeing y Lokheed) poner un sello de correos en órbita costaría 100 M €.

  9. La verdad es que es un diseño complejo por dónde se mire , el software de vuelo requerido para semejante artefacto no existe , sólo igualar la presión y tensiones sobre los estabilizadores horizontales va a ser todo un problema, que tendrá sus consecuencias sobre la unión de las alas, considerando la enorme palanca que ejercerá el largo de los fuselajes sobre dicha unión.
    Yo hubiera considerado un plano de cola horizontal único , estructural , para tratar de minimizar esas tensiones .
    No soy ingeniero aeronáutico , pero sí diseñador y constructor de aeromodelos , que se comportan de acuerdo a los mismos principios que éste gigante y también usamos materiales compuestos, basta ver las “G” que soporta el ala de cualquier acróbatico de última generación con un motor de 50 cc. . Si me pidieran una escala de él, no dudaría , plano de cola único y bien calculada la estructura entre los dos fuselajes y los “puntos fuertes” de apoyo de ese estabilizador en cada fuselaje.

    1. Ea! Lo mismo que yo pienso. No soy ingeniero, ni entiendo de aeromodelos… pero me encanta dibujar naves de Ciencia Ficción, y tengo muy presentes siempre las tremendas tensiones que pueden soportar, por lo que las estructuras de “mis” naves son siempre muy sólidas (en el dibujo, se entiende… qué más quisiese yo que ver una de ellas volando!!).

      Estoy contigo: yo habría unido los planos horizontales de cola y habría ensanchado el plano central entre las alas. Creo que ganaría muchísima resistencia estructural y muchísima estabilidad de vuelo.

      1. Me parecen miedos infundados. Burt Rutan ha diseñado varios aviones con esta configuración y han volado bien. Por ejemplo: White Knight, WhiteKnightTwo, BiPod y GlobalFlyer. Además de Voyager que tiene cierta similitud de configuración.
        Ver aquí: http://www.scaled.com/

        1. Bueno, pero esos modelos son MUCHO más pequeños, ligeros y con menos capacidad de carga que Stratolaunch… Y de hecho, White Knight es un cuerpo central con dos alas largas con “flotadores” a media distancia… no es el mismo concepto (aunque sí el de Global Flyer, por ejemplo) en tamaños…

          ¡Ojo! No digo que no vaya a volar, resistir y funcionar. Pero lo veo frágil. Sólo eso.

  10. Con la potencia de los nuevos motores Merlín de SpaceX la capacidad de carga se vería incrementada de manera significativa, con la ventaja de lanzar cohetes directamente desde el plano ecuatorial recuperando la primera etapa con una barcaza en alta-mar.

  11. Muy buenas, pido disculpas de antemano, por dar un giro de 180 grados y preguntar si algún. Visionario no ha estudiado la posibilidad de simplificarlo todo además de abaratarlo mucho más, simplemente estudiando la posibilidad de usar GLOBOS de lanzamiento en lugar de millonarios aviones casi imposibles.
    Lo más simple suele ser lo más efectivo, no digo que sea el globo más grande del mundo, pueden ser varios unidos en filas o una combinación de meteorológicos con aerostáticos, modulables, según las cotas del viaje.
    Por la lentitud en la velocidad de Ascensión, no habría que preocuparse, no? No hay prisas,
    Como si tarda todo un día en subir…
    Creo que es una opción mas, que si nadie estudia en serio no se podría descartar a priori.

      1. Si, se ha propuesto, y estudiado, sin ir más lejos hay una empresa española trabajando en ello, tanto para lanzamiento de satélites como para turismo espacial, zero2infinity, pero vamos, que no es ni la primera, ni la única, ni será la última.
        El tema que seguramente no ves, es que ni usar aviones ni globos supone un ahorro en combustible tan brutal como crees. Al contrario, el porcentaje de combustible que se ahorra es bastante pequeño respecto del total de un lanzamiento convencional.
        La razón es muy simple, para poner un satélite en órbita no te basta con subirlo allí arriba, además hay que acelerarlo “horizontalmente” a velocidad orbital (o volverá a caer verticalmente al suelo según lo sueltes), y aunque te parezca extraño es mucho más costoso en términos energéticos alcanzar esa velocidad que alcanzar la altura necesaria.
        Piensa que el espacio “está” a poco más de 100kms de altura, pero que para mantenerse en órbita a esas alturas tan bajas cualquier objeto debe moverse a más de una decena de veces la velocidad del sonido.
        Ni el avión, que será subsónico, ni los globos menos aún, pueden aportar apenas nada a esa velocidad horizontal necesaria, necesitas un cohete igualmente y mucho combustible para poder alcanzarlas. Es por eso que éstos esquemas de lanzamientos sólo llegarán a ser viables, si es que llegan, para lanzadores muy pequeños y de bajo peso que puedan ser levantados por un avión/globos, y en los que el ahorro por la diferencia de altura es algo mayor, aunque igualmente minoritaria.

  12. Buenas.
    Me gustaría, plantear una nueva opción, para subir cargas o cohetes a la estratosfera, pero sin necesidad de gastar 100 Toneladas de combustible, ni de levantar otras 200 de avión, ni emplear 6 supermotores… Ni que el proyecto sea tan execisavente caro o complejo de financiar.
    Y sería simplicando aun más el concepto, usando GLOBOS, o sea, en vez del avión más grande del mundo, pues el globo o conjuntos de globos, más grandes del mundo, sean aerostáticos o meteorológicos.
    Ligeros, baratos y con poco combustible.
    Que más da que el ascenso fuese mucho más lento.
    Nadie debería descartarlo sin un estudio previo

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Por Daniel Marín, publicado el 1 junio, 2017
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