Hybrid raketmotor
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den
version , der blev gennemgået den 29. december 2019; checks kræver
3 redigeringer .
En hybrid raketmotor (HRM) er en kemisk raketmotor, der bruger drivmiddelkomponenter i forskellige aggregeringstilstande - flydende og fast. Den faste tilstand kan både være et oxidationsmiddel og et brændstof .
Tilstedeværelsen af en solid komponent gør det muligt at forenkle designet betydeligt, hvilket gør GRE til en af de mest lovende, pålidelige og enkle typer raketmotorer. De anvendte oxidationsmidler er ganske almindelige - flydende og gasformig oxygen , lattergas . Brændstoffet kan være et hvilket som helst fast brændbart stof -
PVC , butylgummi , gummi , paraffin osv .
I USSR fandt den første flyvning af et eksperimentelt krydsermissil udstyret med en hybridmotor , designet under ledelse af S.P. Korolev ved GIRD , sted den 23. maj 1934 .
I Den Russiske Føderation er M. V. Keldysh Research Center engageret i forskning og konstruktion af gasturbinemotoren [2] .
På den første private rumfærge " SpaceShipOne " fra firmaet " Scaled Composites ", som steg i 2004 til en højde på mere end 100 km, var det GRE, der blev brugt.
Fordele
Fordele sammenlignet med flydende motorer :
- Enkelt design [2] (færre rørledninger og ventiler; intet behov for turbopumper til små raketter - da der er meget mindre væske, kan et rensesystem eller selvtryksatte oxidationsmidler bruges).
- Nem vedligeholdelse (enklere tankningsinfrastruktur, ofte ingen grund til at neutralisere spild ).
- Kompakthed ( forbindelser med høj molekylvægt, der bruges til brændstof, har en høj densitet).
- Det er muligt at tilføje et pulver af reaktive metaller til brændstoffet for at øge både specifik impuls og tæthed.
Fordele i forhold til fastbrændselsmotorer :
- Teoretisk højere specifik impuls .
- Mindre eksplosiv [2] : eksploderer ikke fra revner i brændstofpatronen; brændstoffet er ikke følsomt over for parasitisk elektrisk ladning og er ikke tilbøjeligt til selvantændelse på grund af opvarmning; raketten kan transporteres uden iltningsmiddel og tankes på stedet.
- Fleksibel kontrollerbarhed: Traction control, stop og start er mulige (i modsætning til fast brændstof, hvis forbrænding er næsten umulig at stoppe).
- Miljøvenlighed [2] : brændstof og oxidationsmiddel er ofte ikke-giftige.
Ulemper
Hybride raketmotorer har deres egne tekniske problemer:
- Efterhånden som brændstoffet brænder op, ændres trykkraften, og brændstoffet i mange designs er oversået med kanaler, og derfor er dens tæthed ikke så høj.
- Et stort forbrændingskammer gør motoren urentabel til installation på store raketter.
- Motoren er udsat for en "hård start", når der har ophobet sig meget iltningsmiddel i forbrændingskammeret, og ved antænding giver motoren en stor trykimpuls på kort tid.
- Tankning er ikke mulig (som i faste raketter). Afhængigt af formålet med raketten kan dette være et problem eller ikke.
- Til taxakørsel skal du bruge en ekstra motor (som i solide raketter).
- Ingen regenerativ køling af dysen, brændstofgardin (som i faste raketter) er umulig.
I udviklingen af store hybridorbitale raketter er der et problem med at drive turbopumperne, der sætter oxidationsmidlet under tryk for at opnå høje strømningshastigheder. I en flydende raket bruges hoveddrivmiddelparret til dette, men fast drivmiddel kan ikke tilføres turbopumpemotoren.
Noter
- ↑ Kan salami bruges som brændstof til en hybridraket? . Mythbusters . Hentet 25. november 2015. Arkiveret fra originalen 10. maj 2021. (ubestemt)
- ↑ 1 2 3 4 Forskningscenter opkaldt efter M.V. Keldysh Arkiveksemplar dateret 11. juli 2009 på Wayback Machine