Ciclu deschis LRE

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 25 septembrie 2018; verificările necesită 2 modificări .

" LRE cu un ciclu deschis ", "LRE fără postcombustion" ( ing.  Ciclul generator de gaz ) - o schemă de funcționare a unui motor de rachetă lichid folosind două componente lichide - combustibil și oxidant. O parte din combustibil este ars într-un generator de gaz, iar gazul fierbinte rezultat - denumit adesea gaz de producție - este folosit pentru a antrena pompele de combustibil înainte de a fi evacuat. O schemă LRE deschisă se mai numește și ciclu de generare a gazului. În unele cazuri, un combustibil separat este utilizat pentru a antrena turbina, în special un combustibil monocomponent, cum ar fi peroxidul de hidrogen , descompus într-un generator de gaz catalitic . Acesta este modul în care gazul generator este produs de motoarele cu o dezvoltare de lungă durată, cu toate acestea, unele dintre ele, cum ar fi RD-107 , RD-108 , sunt utilizate foarte activ acum. S-au folosit și generatoare de gaz propulsor solid cu un verificator de formă specială, care asigurau constanta suprafeței de ardere (și, prin urmare, viteza unității turbopompei) în timpul funcționării. Conform acestei scheme, un generator de gaz de pornire cu o bombă cu pulbere a funcționat pentru a învârti turbina și a porni generatorul principal de gaz al motorului LRE al rachetei sovietice 8K14 ("Scud") și altele similare.

Există anumite avantaje ale unui ciclu deschis în comparație cu un motor de rachetă cu ciclu închis . În acest caz, nu este necesară alimentarea cu gaz produs generat către o cameră de ardere de înaltă presiune, ceea ce permite turbinei să producă mai multă putere și să crească presiunea în camera de ardere, crescând astfel impulsul specific sau eficiența. De asemenea, reduce uzura turbinei, crește fiabilitatea acesteia, reduce costurile de producție și crește durata de viață a turbinei, ceea ce este deosebit de important atunci când este utilizat pe un sistem reutilizabil .

Principalul dezavantaj este pierderea eficienței din cauza propulsorului neutilizat, deși această pierdere de eficiență poate fi compensată prin construirea de motoare cu presiune mai mare în camera de ardere, ceea ce duce la o creștere a eficienței practice . Gazul generator de deșeuri este adesea evacuat printr-o duză separată, creând astfel o forță suplimentară. Dar chiar și așa, ciclul deschis tinde să fie mai puțin eficient decât ciclul închis cu arderea ulterioară a gazului generatorului (de exemplu, ciclul de  ardere în etape , „ ciclul de ardere în etape ”).

Ca și în cazul majorității LRE -urilor criogenice , într-un ciclu deschis, o parte din combustibil este folosit pentru a răci duza, pereții camerei de ardere și generatorul de gaz. Materialele structurale existente în prezent nu sunt capabile să reziste la temperaturile extreme ale arderii combustibilului și a oxidantului. Folosind tehnologii și materiale moderne, răcirea permite utilizarea LRE pentru o perioadă mai lungă de timp. Fără răcirea camerelor de ardere și a duzelor, motorul ar suferi defecțiuni catastrofale. [unu]

Cele mai recente exemple de motoare cu ciclu deschis dezvoltate sunt Merlin LRE pe vehiculul de lansare Falcon 9 ( SpaceX ) și Vulkan LRE pe vehiculul de lansare Ariane 5 ( ESA ).

Link- uri externe

  1. Hidrogen lichid ca combustibil pentru rachete, 1945-1959, Răcire [[LRE]] (en) . Consultat la 31 martie 2009. Arhivat din original la 27 octombrie 2020.

Vezi și

Link- uri suplimentare