LRE åben cyklus
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den
version , der blev gennemgået den 25. september 2018; checks kræver
2 redigeringer .
" LRE med en åben cyklus ", "LRE uden efterbrænding" ( eng. Gas-generator cyklus ) - et skema for drift af en flydende raketmotor ved hjælp af to flydende komponenter - brændstof og oxidationsmiddel. Noget af brændstoffet forbrændes i en gasgenerator, og den resulterende varme gas - ofte omtalt som producentgas - bruges til at drive brændstofpumper, før den udluftes. En åben LRE - ordning kaldes også en gasgenereringscyklus. I nogle tilfælde bruges et separat brændstof til at drive turbinen, især et enkelt-komponent brændstof, såsom hydrogenperoxid , nedbrudt i en katalytisk gasgenerator. Sådan produceres generatorgas af motorer med en langvarig udvikling, men nogle af dem, såsom RD-107 , RD-108 , bruges meget aktivt nu. Der blev også brugt generatorer til fast drivgas med en specialformet brik, som sikrede forbrændingsoverfladens konstanthed (og derfor turbopumpeenhedens hastighed) under drift. Ifølge denne ordning arbejdede en startgasgenerator med en pulverbombe for at dreje turbinen op og starte hovedgasgeneratoren til LRE-motoren til den sovjetiske 8K14 -raket ("Scud") og lignende.
Der er visse fordele ved en åben cyklus sammenlignet med en lukket cyklus raketmotor . I dette tilfælde er det ikke nødvendigt at tilføre den genererede produktgas til et højtryksforbrændingskammer, som gør det muligt for turbinen at producere mere strøm og øge trykket i forbrændingskammeret, hvorved den specifikke impuls eller effektivitet øges. Det reducerer også slid på turbinen, øger dens pålidelighed, reducerer produktionsomkostninger og forlænger turbinens levetid, hvilket er særligt vigtigt, når det bruges på et genanvendeligt system .
Den største ulempe er tabet af effektivitet på grund af ubrugt drivmiddel, selvom dette effektivitetstab kan kompenseres for ved at bygge motorer med højere tryk i forbrændingskammeret, hvilket fører til en stigning i praktisk effektivitet . Affaldsproducerende gas udledes ofte gennem en separat dyse, hvilket skaber yderligere tryk. Men alligevel har den åbne cyklus tendens til at være mindre effektiv end den lukkede cyklus med efterbrænding af generatorgassen ( eng. staged combustion cycle , " cycle of staged combustion ").
Som med de fleste kryogene LRE'er bruges noget af brændstoffet i en åben cyklus til at afkøle dysen, forbrændingskammerets vægge og gasgeneratoren. I øjeblikket er eksisterende strukturelle materialer ikke i stand til at modstå de ekstreme temperaturer ved forbrænding af brændstof og oxidationsmidler. Ved hjælp af moderne teknologier og materialer tillader køling brugen af LRE i længere tid. Uden afkøling af forbrændingskamrene og dyserne ville motoren lide katastrofalt svigt. [en]
De seneste eksempler på udviklede open cycle-motorer er Merlin LRE på Falcon 9 løfteraket ( SpaceX ) og Vulkan LRE på Ariane 5 løfteraket ( ESA ).
Eksterne links
- ↑ Flydende brint som raketbrændstof, 1945-1959, Køling [[LRE]] (da) . Hentet 31. marts 2009. Arkiveret fra originalen 27. oktober 2020. (ubestemt)
Se også
Yderligere links