sustainer

Un motor de sostenimiento es un motor de cohete que se enciende después de que los motores propulsores se han apagado y separado del vehículo. Mientras que un motor propulsor proporciona el empuje bruto para superar el peso inicial y la resistencia atmosférica, el motor de sostenimiento continúa acelerando el vehículo restante, mucho más ligero, hacia la velocidad orbital o la velocidad de escape. El motor de sostenimiento está optimizado para una fase de misión diferente: opera en aire progresivamente más enrarecido y, finalmente, en el vacío, por lo que típicamente tiene un impulso específico más alto que el propulsor al que sigue.

En un vehículo de lanzamiento de dos o múltiples etapas, el motor de sostenimiento es a menudo el motor superior de la primera etapa o la segunda etapa completa. En conceptos de una sola etapa a órbita o vehículos hipersónicos de respiración aérea, podría ser un motor más pequeño que se enciende después de la fase de aceleración inicial. La característica definitoria clave es que permanece unido a la masa de la carga útil y continúa contribuyendo con empuje después de la separación del propulsor, independientemente de dónde ocurra eso en el perfil de vuelo.

Compromisos de rendimiento y diseño

Los motores de sostenimiento están típicamente diseñados para relaciones de expansión más altas y menor empuje que los motores propulsores. Debido a que operan a gran altitud donde la presión ambiente es cercana a cero, se benefician de toberas de campana con grandes relaciones de área de salida. Un motor propulsor que quema a nivel del mar con una expansión de 10:1 podría producir un impulso específico más bajo que un motor de sostenimiento con 40:1 o más, si todo lo demás es igual. Sin embargo, los motores de sostenimiento son casi siempre más pequeños y ligeros, ya que deben ser transportados a altitud y acelerados por el propulsor.

El límite entre el motor de sostenimiento y el propulsor no siempre es nítido. Algunos vehículos utilizan motores idénticos para ambos roles, regulándolos o agrupándolos de manera diferente. Otros distinguen por si un motor es desechado o permanece con el vehículo: cualquier motor que se desecha es un propulsor por definición, incluso si se enciende hasta la altitud. La distinción es importante para el diseño estructural, la carga de propulsante y los escenarios de aborto, ya que perder un motor de sostenimiento significa perder el medio principal para alcanzar la órbita.

En la astronáutica moderna, el término se ha vuelto menos común a medida que las arquitecturas de los vehículos han evolucionado. Las primeras etapas reutilizables como las del Falcon 9 no son verdaderamente propulsores porque regresan al sitio de lanzamiento; la etapa superior es el motor superviviente, pero llamarlo motor de sostenimiento parece arcaico. No obstante, la física y los principios de diseño siguen siendo fundamentales para cualquier sistema multietapa.