Los mil y un cohetes chinos de combustible sólido

Por Daniel Marín, el 28 diciembre, 2023. Categoría(s): Astronáutica • China • Cohetes ✎ 26

En lo que llevamos de diciembre de 2023 China ha lanzado seis cohetes orbitales de combustible sólido. Los lanzamientos tuvieron lugar los días 4, 5, 17, 25 y 27 de diciembre y los cohetes fueron el Ceres 1 (GSX-1) de la empresa Galactic Energy —que ya ha volado siete veces este año—, el Jielong 3 (SD-3) de CASC, el Hyperbola 1 (SQX-1) de iSpace —que en 2023 ha vuelto a la acción con éxito tras tres fracasos seguidos en 2021 y 2022—, dos lanzamientos del Kuaizhou 1A (KZ-1A) de CASIC y uno del Larga Marcha CZ-11H, también de CASC. Los cohetes han despegado, como es habitual desde el centro espacial de Jiuquan y desde plataformas/barcos situados en alta mar a poca distancia de la costa. Como novedad, el segundo Jielong 3 (Y2) lanzado el 5 de diciembre y el quinto CZ-11H —versión para lanzamientos marinos del CZ-11— que despegó el día 25 lo hicieron desde la barcaza Borun Jiuzhou (博润九州), situada en el mar del Sur de China frente a la ciudad de Yangjiang, en la provincia de Guangdong (Cantón). Es la primera vez que un lanzamiento marino chino despega desde esta región, pues hasta la fecha todos habían sido lanzados frente a la costa de Haiyang, en la provincia de Shandong, en la costa este del país.

Lanzamiento del KZ-1A Y26 el 25 de diciembre de 2023 desde Jiuquan con 4 satélites meteorológicos Tianmu 1 (CASIC).

Para estas misiones náuticas, la barcaza fue trasladada desde Haiyang cerca de dos mil kilómetros mediante el remolcador Beihaijiu 116 (北海救116) (desde el punto de vista administrativo, los lanzamientos marinos chinos dependen del centro espacial de Taiyuan, lo que no deja de ser paradójico teniendo en cuenta que se halla en el interior del país). Los despegues desde la provincia de Guangdong permiten un mayor rango de azimuts de lanzamiento hacia el sur para alcanzar órbitas polares heliosíncronas (SSO) que los realizados desde la provincia de Shandong. Dejando a un lado el gran número de lanzamientos de cohetes de combustible sólido, lo llamativo del caso es que el país asiático mantiene múltiples modelos de lanzadores orbitales que emplean esta propulsión, operados tanto por conglomerados estatales como por empresas comerciales. Más llamativo es que la mayoría de estas empresas están desarrollando nuevos lanzadores de combustible líquido para sustituir a estos cohetes de combustible sólido. Entonces, ¿de dónde viene esta avalancha de cohetes de combustible sólido?

Lanzamiento del 5º CZ-11H el 25 de diciembre de 2023 desde alta mar en la provincia de Giangdong (CASC).
El Hyperbola 1 (SQX-1) de iSpace lanzado el 17 de diciembre de 2023 (iSpace).
Lanzamiento del Ceres 1 (GSX-1) de Galactic Energy del 4 de diciembre de 2023 desde Jiuquan (Galactic Energy).

Cuando hace cosa de un lustro aparecieron numerosas empresas privadas chinas que ofertaban pequeños lanzadores de combustible sólido, en occidente se dio por sentado que estos cohetes eran versiones civiles de misiles balísticos cedidos por los militares chinos. Pero, como suele ocurrir, las cosas son un poco más complejas. Es indudable que en el caso de los dos grandes conglomerados estatales, CASC y CASIC, sus lanzadores sí están basados en misiles balísticos, más que nada porque ambos contratistas son los mismos que fabrican dichos misiles. Así, el CZ-11 de CASC usa la primera etapa del misil intercontinental (ICBM) DF-31, mientras que los Kuaizhou KZ-11 y KZ-1A de CASIC emplean las dos primeras etapas de los misiles DF-41 (ICBM) y —posiblemente— del DF-25 (IRBM), respectivamente. El resto de lanzadores de combustible sólido, especialmente los comerciales, no se basan en misiles, sino que han adquirido directamente —es de suponer que a un precio muy ventajoso, pero en modo alguno gratis— los motores sólidos desarrollados por la Academia de Tecnología de Motores de Cohetes Sólidos (航天动力技术研究院 o AASPT según sus siglas en inglés), también conocida como la Cuarta Academia (四 院). La Cuarta Academia es una división de la corporación estatal CASC, que, recordemos, es el contratista principal del programa espacial chino.

Diferentes motores de combustible sólido de la Cuarta Academia y su aplicación en varios lanzadores (de izqda. a dcha.: CZ-11, SD-3, CZ-6A, Lijian 1, YL-1) (CASC).
Los motores de combustible sólido desarrollados por la 4ª Academia (Weibo).
Cohetes chinos de combustible sólido (Eureka).
Kuaizhou 1A (chinaspaceflight.com).
Kuaizhou 1A (KZ-1A) (CASIC).
El KZ-11 en su TEL en Jiuquan (CASIC).
Cohete KZ-11, comercializado por ExPace, empresa subsidiaria de CASIC (ExPace).

La Cuarta Academia fabrica motores sólidos en cinco diámetros principales: 1,2 metros, 1,4 metros, 2,0 metros, 2,6 metros y 3,5 metros (los motores de combustible sólido se pueden «apilar» por segmentos para crear etapas más largas y potentes). Los motores de 1,2 metros de diámetro se han usado en los lanzadores OS-M1 de la empresa OneSpace y en el Jielong 1 (Smart Dragon 1 o SD-1) de la empresa estatal CALT, una rama de CASC. Por su parte, los motores de 1,4 metros se emplean en el Ceres 1 (GSX-1) de la empresa Galactic Energy, el Hyperbola 1 (SQX-1) de Galactic Energy y en el Kuaizhou 1A (KZ-1A, también comercializado como Feitian) del conglomerado estatal CASIC. Los motores de 2 metros de diámetro, con un empuje de 120 toneladas por segmento, comenzaron su desarrollo en 2009 y se usan en los cuatro aceleradores del cohete Larga Marcha CZ-6A de SAST, otra rama de CASC (el CZ-6A es el único cohete chino que combina motores sólidos y líquidos), así como en el CZ-11 de CALT/CASC y en el KZ-11 de CASIC. Estos tres tipos de motores fueron desarrollados en su momento por la Cuarta Academia con el objetivo principal de ser usados en misiles balísticos, pero los motores de diámetros superiores de 2,6 y 3,5 metros no se han empleado en ningún misil por el momento (sería un misil demasiado grande y poco práctico en términos militares).

Cohete Kuaizhou 1A (KZ-1A) Y26, lanzado el 25 de diciembre de 2023 (CASIC).
Lanzamiento del CZ-11 Y3 en 2018 (CASC).
El CZ-6A usa 4 aceleradores de combustible sólido de 2 m de diámetro (SAST/CASC).

El motor de 2,6 metros de diámetro, con un empuje de 200 toneladas por segmento, recibe el nombre de SP-70 por su masa (70 toneladas). Está en servicio desde marzo de 2019 y se emplea en los que, hasta ahora, son los cohetes chinos de combustible sólido más potentes, el Lijian 1 (力箭一号, Kinetica 1, Zhongke 1A, ZK-1A) y el Jielong 3 (捷龙三号, Smart Dragon 3, SD-3), capaces de colocar unas dos toneladas en órbita baja (LEO). Los dos cohetes, con una masa al lanzamiento de unas 150 toneladas, se asemejan mucho en prestaciones al Vega europeo. El Lijian 1 se lanza desde el centro espacial de Jiuquan y ha sido creado por CAS Space, una empresa subsidiaria de la Academia China de las Ciencias (CAS; simplificando, podemos decir que CAS es otro organismo estatal que quiere desarrollar su propio programa espacial paralelamente a CASC y CASIC). El Jielong 3 se lanza desde el mar y se comercializa a través de ChinaRocket, que en realidad es una empresa subsidiaria de CALT/CASC, por lo que también tiene un nombre de la familia Larga Marcha: CZ-11A (no en vano, el CZ-11 es también el Jielong 2). Hasta ahora, la única empresa privada que planea usar este motor es OrienSpace, que próximamente lanzará el Yinli 1 (YL-1, 引力1号, Gravity 1). El Yinli 1 usa cuatro aceleradores alrededor de una etapa central y, con más de 400 toneladas de masa al lanzamiento, será el cohete propulsado exclusivamente por combustible sólido más potente en servicio, capaz de situar 6,5 toneladas en LEO.

El Lijian 1 (Kinetica 1) en su rampa de Jiuquan (CAS Space).
El Lijian 1 (Kinetica 1, Zhongke 1A) despega en su segunda misión en junio de 2023 desde Jiuquan (CAS Space).
Detalle de la primera etapa del Lijian 1 (CAS Space).
Cohete Jielong 3 (Smart Dragon 3, SD-3) de CALT/CASC (CASC).
El cohete Yinli 1 de la empresa OrienSpace será el lanzador de combustible sólido chino más potente (OneSpace).
Despegue del segundo Lijian 1 desde el mar (fue el primer lanzamiento marino desde Guangdong) (CASC).

La Cuarta Academia de CASC creó en 2021 un motor de 3,5 metros de diámetro y un empuje de 500 toneladas por segmento que, por ahora, no se ha usado en ningún lanzador, pero parece que será utilizado por el futuro Jielong 4 (SD-4), capaz de colocar más de 3 toneladas en órbita polar. Este motor, denominado SP-150 por su masa (150 toneladas), puede usarse para construir un cohete tres o cinco segmentos, este último con un empuje de 1394 toneladas. Estos aceleradores comparables a los SRB del SLS de la NASA —que tienen 1600 toneladas de empuje cada uno— debían haberse usado en el cohete gigante CZ-9, pero esto era antes de que se decidiese cambiar por completo el diseño de este lanzador en favor de uno con motores de combustible líquido. Por si fuera poco, la Cuarta Academia está trabajando en un motor de 4 metros de diámetro y 1500 toneladas de empuje por segmento que se usaría en cohetes de tres a seis segmentos. La necesidad de semejante monstruosidad de cohete de combustible sólido, que superaría cualquier propulsor sólido jamás construido, no está nada clara, salvo quizás como aceleradores de un hipotético CZ-9 súpergigante, pero es evidente que China desea liderar esta tecnología a toda costa.

Prueba del motor chino de combustible sólido SP-150 en 2021, el más potente, con un empuje de 500 toneladas (Xinhua).
El segmento de 500 toneladas de empuje de la Cuarta Academia de CASC (Xinhua).
Posible aspecto del Jielong 4 (SD-4), que usará una primera etapa con un motor sólido de 500 toneladas (CASC).


26 Comentarios

  1. La foto en la que se lee al pie «Despegue del segundo Lijian 1 desde el mar (fue el primer lanzamiento marino desde Guangdong) (CASC)», noto que la punta del cohete* esta como partido, como si esa parte hubiese explotado. A que se debe eso? Es normal? O por el contrario, representa un peligro para el cohete?

    * Se que eso tiene su nombre técnico pero en el momento no recuerdo cual es. Por favor me corrigen entonces. Gracias.

  2. Nada de cuentos chinos. Esta es una entrada muy sólida.

    El gráfico con “ Diferentes motores de combustible sólido de la Cuarta Academia y su aplicación en varios lanzadores” y la tabla de los cohetes con motores sólidos que confecciona Daniel son dignos de estudio y repaso.

    Muchas gracias.

    (Se ve que la lucha medioambiental lleva retraso en el gigante asiático)

  3. ¡Que nervios!
    Por fin llega el día de los inocentes.
    Por fin se entregan los
    Premio s al subnormal de2023
    El concurso favorito de la familia.
    Mi tocayo vuelve a desafiar a todos sus contendientes en el concurso que el mismo ideó.
    Dejar el pabellón bien alto!
    Bueno y que las dosis de humor no decaigan sobre todo, que lo que disfrutamos en los comentarios no tiene parangon, miren sino el resto de blogs de naukas o incluso Xataka. Oro puro 🥇

      1. danielmarin.naukas.com/2023/12/04/estara-listo-el-modulo-lunar-de-spacex-de-la-mision-artemisa-iii-antes-de-que-china-llegue-a-la-luna/#comment-594637

        Anem Antoñito, Aurrera !

        danielmarin.naukas.com/2023/12/26/los-vientos-cilindricos-de-jupiter/#comment-595961

        Definitivamente este Antoñito es un tarado como bien dice Ernesto el único que arriesga a responder. Pero eso sí … !es nuestro bendito tarado !
        ¡Genio y figura!

  4. Increíble la variedad de choetes de combustible sólido de china pero parece que algunos son refritos de Icbm ojalá que se animen a lanzar cargas de otros países no solo satélites militares y de empresa del país

  5. Muy interesante entrada como siempre. Gracias Daniel.
    Alucino con el último proyecto que mencionas. Con 6 segmentos sería un motor de 9000 toneladas de empuje (!!!). Me recuerda una antigua entrada tuya (creo que del año 2009), donde hablabas de un antiguo estudio de la Nasa sobre un cohete lunar tripulado íntegramente de combustible sólido.

    1. Si no recuerdo mal, aumentar el numero de segmentos se supone que no es para aumentar el empuje, sino el tiempo que este se mantiene.

      Lo que si se podría es utilizar varios cohetes alrededor de un núcleo. Por ejemplo como dices 6 aceleradores alrededor del núcleo del CZ-9… Con un empuje al lanzamiento absurdamente enorme.

      Si nos adentramos realmente en la era de los lanzadores reutilizables, los propulsores sólidos acabarán siendo solo de aplicación militar.

      1. Los cohetes de combustible sólido son compactos y huecos con forma estrellada en el interior para mantener un empuje casi constante durante la combustión o bien como cilindros huecos para el aumento progresivo del empuje ,por lo que todos los segmentos arden a la vez y no progresivamente.
        Lo anterior hace que el empuje sea proporcional a los segmentos y bastante homogéneo debido a la superficie de combustión.
        Te lo digo porque hace unos años yo hice lo que llaman » amateur rocketry» y lo comprobé.
        Saludos.

        1. Tienes razón. Es un poco más complicado porque claro, el empuje va variando con el tiempo, pero en líneas generales se tiene más empuje.

          https://space.stackexchange.com/questions/60175/what-is-the-difference-between-the-solid-fuel-boosters-of-the-shuttle-and-artemi

          La cosa es que al apilar más segmentos no se suman los empujes, en plan un segmento 1000 toneladas dos segmentos 2000 5 segmentos 5000. Especialmente no sin cambiar el diseño dela tobera.

  6. mi voto al nuevo contendiente que trae mas fuerza este año, el español viejo, el otro no posteo mucho este año, asi que no alcanzo el minimo para calificar.

  7. Otra impresionante entrada de Daniel sobre el sector espacial chino. Mira que yo lo sigo con interés, pero reconozco que la sopa de siglas, modelos de cohetes, empresas, centros e instituciones de investigación y agencias me supera. No sé cómo Daniel no se pierde en tamaño maremagnum. Es acojonante. No creo que haya ahora mismo en Europa un divulgador a su altura. Él juega con ventaja al conocer el chino mandarín, claro… 😳😳😳👏👏👏

    1. Daniel no es que esté a otro nivel… ¡es que NADIE llega a su nivel!

      De temas astronáuticos, hay mamertos, mamarrachos, vendehumos, divulgadores malos, divulgadores buenos, cracks en divulgación, monstruos divulgativos… y, en la cúspide del asunto, a distancia interestelar, el trono de la divulgación astronáutica en español: DANIEL MARÍN.

    2. +1 Me pasa igual que has descrito, me pierdo en el laberinto de cohetes chino !!!

      Felicidades a Daniel por el Super artículo, a el y a todos los colegas les deseo una buena entrada en el 2024

  8. Usar cohetes de combustible sólido para uso civil quizá es una forma de asegurar el suministro para usos militares, manteniendo la industria que los fábrica.

    No sé si es correcto éticamente, pero disponer de cohetes dispuestos para funcionar inmediatamente, como estos, a diferencia de los de combustible líquido, puede ser una medida muy disuasoria. Con el riesgo de que muchos países hagan lo mismo, entrando en un círculo vicioso de armamento que, históricamente, siempre acaba mal.

    1. Los cohetes de combustible sólido son sencillos de construir, baratos y relativamente precisos.
      Con una etapa superior pequeña de combustible líquido se puede aumentar la precisión de la órbita final por lo que es normal que muchos países puedan ir por ese camino.

    2. Claro que se puede estudiar tal maraña de datos que se relacionan los unos con los otros, pero para ello hay que llenarse de paciencia e invertir largo y tendido tiempo de estudio, mis felicitaciones a los valientes, un saludo y feliz año nuevo

  9. Off topic: se lanza con éxito y por primera vez el x37B con un falcón heavy la órbita es desconocida pero creo que es para espiar los satélites de aleta temprana de Rusia o china

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