Desde su concepción en 2013, Rocket Lab produjo 100 motores Rutherford en su sede de Huntington Beach, California. Setenta de ellos volaron al espacio y fueron realizadas más de 850 pruebas de encendido exitosas.
Rocket Lab comenzó a desarrollar el primer motor impreso en 3D, alimentado con una electrobomba, en 2013. Ese mismo año, el motor Rutherford fue ensayado por primera vez, marcando el inicio de una nueva generación en propulsión de cohetes. Al día de hoy, 70 motores Rutherford se lanzaron al espacio en las misiones del lanzador Electron, la más reciente fue la misión «Make It Rain» lanzada el 29 de junio de 2019 desde el Complejo de Lanzamiento 1 de Rocket Lab.
El director ejecutivo de Rocket Lab, Peter Beck, afirmó que el exclusivo diseño impreso en 3D de Rutherford se desarrolló con el objetivo de producir un motor cohete confiable y de alto rendimiento que pudiera fabricarse de manera rápida, eficiente y en grandes volúmenes.
«El motor Rutherford ha desempeñado un papel fundamental para que Rocket Lab pueda hacer que el lanzamiento frecuente y confiable sea una realidad para los satélites pequeños», dijo Peter Beck. «Es un testimonio de nuestros innovadores equipos de diseño y fabricación que hemos logrado todo lo que nos propusimos en solo unos pocos años; un tipo de motor cohete completamente nuevo que ofrece un rendimiento inigualable, cuenta con un historial comprobado de confiabilidad de lanzamiento del 100% y puede fabricarse de manera rápida y eficiente «.
El vicepresidente de propulsión de Rocket Lab, Lachlan Matchett, ha liderado el programa de motores Rutherford desde su inicio, y luego desempeñó un papel crucial en el desarrollo de Curie, el sistema de propulsión impreso en 3D de la innovadora etapa superior, o Kick Stage, del vehículo Electron.
«El diseño único de Rutherford ciertamente fue contra la corriente de los sistemas tradicionales de propulsión, por lo que llegar a 100 motores, más de 28.000 segundos de ensayo del motor y siete lanzamientos exitosos es un momento de orgullo para el equipo», afirmó Matchett.
Nuevos motores Rutherford
Para cumplir con el creciente manifiesto de lanzamiento, Rocket Lab ha ampliado recientemente sus equipos de prueba y fabricación de propulsión, y también ha aumentado sus instalaciones de impresión 3D en Huntington Beach para producir 200 motores Rutherford en los próximos 12 meses. Los motores se integrarán en los vehículos Electron para el lanzamiento desde el Complejo de Lanzamiento 1 en Nueva Zelanda, así como el Complejo de Lanzamiento 2 en el Puerto espacial en Wallops Island, Virginia, Estados Unidos.
El motor Rutherford
Con un peso de solo 35 kg cada uno, los motores Rutherford de Rocket Lab son los primeros motores del mundo impresos en 3D con alimentación por electrobomba que se lanzan al espacio. El motor lleva el nombre del físico neozelandés Ernest Rutherford, un premio Nobel famoso por su trabajo en el descubrimiento de la vida media radioactiva y por ser el primero en fisionar el átomo.
La escalabilidad de producción del motor Rutherford se ve facilitada por componentes primarios de fabricación aditiva o impresos en 3D. Con una cámara de combustión, inyectores, bombas y válvulas de combustible principales impresos en 3D, Rutherford tiene la mayoría de los componentes fabricados por manufactura aditiva, más que cualquier motor cohete en el mundo. Estos componentes principales se pueden imprimir en 24 horas, lo que reduce drásticamente los plazos de producción.
Los motores Rutherford se usan como primera y segunda etapa, con una versión optimizada para el nivel del mar en la primera etapa de Electron que producen 24 kN de empuje y tiene un impulso específico de 311 s (3,05 km/s), mientras que La versión optimizada al vacío que opera en la segunda etapa de Electron produce un empuje máximo de 24 kN y tiene un impulso específico de 343 s (3.36 km/s). Nueve motores Rutherford impulsan la primera etapa del Electron y un único motor optimizado al vacío impulsa la segunda etapa.
Nueve motores Rutherford en la primera etapa de Electron
En lugar de ser impulsado por turbobombas de gas tradicionales, el Rutherford utiliza un ciclo de propulsión completamente nuevo con motores eléctricos de corriente continua sin escobillas (brushless) y baterías de polímero de litio de alto rendimiento para impulsar sus bombas. Esto reduce gran parte de la turbomáquina compleja que generalmente se requiere para los motores de ciclo generador de gas, lo que significa que el Rutherford es más sencillo de construir que un motor tradicional, pero aun así puede alcanzar un 90% de eficiencia.
Los motores Rutherford se fabrican en las oficinas centrales de Rocket Lab en Huntington Beach, California, en los Estados Unidos. Luego se envían a las instalaciones de Rocket Lab en Nueva Zelanda para realizar las pruebas antes de la integración con el vehículo Electron y su posterior lanzamiento en las instalaciones de Rocket Lab (Launch Complex-1), en la península de Māhia.
Fuentes: Rocket Lab
