Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Газогенераторный ракетный цикл. Часть топлива и окислителя сжигается отдельно для питания насосов, а затем выбрасывается. Большинство газогенераторных двигателей используют топливо для охлаждения сопел.

Цикл газового генератора является циклом мощности двухкомпонентных ракетного двигателя . Часть топлива сжигается в газогенераторе, а образующийся горячий газ используется для питания насосов двигателя. Затем газ истощается. Поскольку что-то «выбрасывают», этот тип двигателя также известен как двигатель открытого цикла .

У газогенераторного цикла есть несколько преимуществ перед его аналогом, циклом ступенчатого сгорания . Турбине газогенератора не нужно иметь дело с противодавлением впрыска выхлопных газов в камеру сгорания. Это упрощает конструкцию водопровода и турбины и приводит к более дешевому и легкому двигателю.

Главный недостаток - потеря эффективности из-за выброса пороха. Циклы газогенератора имеют более низкий удельный импульс, чем циклы ступенчатого сжигания. Однако существуют формы цикла газогенератора, при которых выхлопные газы рециркулируют в сопло ракетного двигателя. Это видно в ракетных двигателях F-1 и Merlin 1D Vacuum, используемых на ступени ускорителя Saturn V и второй ступени Falcon 9 , соответственно.

Как и в большинстве криогенных ракетных двигателей , часть топлива в цикле газогенератора может использоваться для охлаждения сопла и камеры сгорания (регенеративное охлаждение). [1] Конечные характеристики ракетного двигателя в первую очередь ограничиваются способностью строительных материалов выдерживать экстремальные температуры процессов сгорания ракет, поскольку более высокая температура напрямую увеличивает локальную скорость звука, ограничивающую скорость выхлопа. [2]

Некоторые двигатели, в том числе РД-107, используемый на корабле « Союз» , используют третье топливо, обычно перекись водорода , которая разлагается при прохождении через катализатор с образованием газов, которые используются для привода турбин. Двигатели, использующие эту систему, механически просты, но имеют слабый удельный импульс.

Использование [ править ]

К газогенераторным двигателям внутреннего сгорания относятся:

Системы запуска ракет с газогенераторными двигателями внутреннего сгорания:

См. Также [ править ]

  • Отводной цикл сгорания
  • Цикл экспандера
  • Двигатель с питанием от давления
  • Ракетный двигатель
  • Поэтапный цикл горения

Ссылки [ править ]

  1. ^ "ch2-6" . nasa.gov .
  2. ^ "Дросселирование массового расхода" . nasa.gov .
  3. ^ a b «Криогенный двигатель Vulcain-2 прошел первые испытания с новым удлинителем сопла» (PDF) . ЕКА .
  4. ^ "SpaceX Merlin Engine" . SpaceX. Архивировано из оригинала на 2011-01-03.
  5. ^ a b «Таблица данных Delta 4» .
  6. ^ Джо Стэнгелэнд. «Турбонасосы для жидкостных ракетных двигателей» . Архивировано из оригинала на 2012-10-18.
  7. ^ "Двигатель J-2X" .
  8. ^ a b «Информационный бюллетень по двигателю F-1» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 13 апреля 2016 года . Проверено 17 апреля 2013 .
  9. ^ «РД-107» . Энциклопедия Astronautica . Архивировано из оригинала на 2014-02-09.
  10. ^ а б Асраф, А. и Мутукумар, Р. и Рамнатан, Т. и Балан, С. (2008). Структурный анализ компонентов силовой установки местного криогенного ракетного двигателя . 44-Я СОВМЕСТНАЯ ПРОПУССТВЕННАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ И ВЫСТАВКА AIAA / ASME / SAE / ASEE. DOI : 10.2514 / 6.2008-5120 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ "Обзор Falcon 9" . Архивировано из оригинала на 2013-05-01.
  12. ^ "Обзор Falcon Heavy" .
  13. ^ "Усовершенствованные ракетные двигатели" (PDF) . Институт космического движения, Немецкий аэрокосмический центр (DLR). Архивировано из оригинального (PDF) 04.09.2012.

Внешние ссылки [ править ]

  • Циклы мощности ракеты
  • Охлаждение ракетных двигателей в НАСА