SnakeDoc
2015-10-17 01:28:53 UTC
Silniki rakietowe zazwyczaj wykorzystują rodzaj płaszcza chłodzącego, zwykle podwójnego zastosowania jako płynnego chłodziwa, zanim wpłynie do wtryskiwaczy.
Oto przykład turboodrzutowy z obejściem. Jak widać, powietrze obejściowe ma znacznie niższą temperaturę niż powietrze w komorze spalania:
Dlaczego nie ma projektów, które wykorzystują obejście powietrza (podobne do turboodrzutowego) do chłodzenia silnika / dyszy? Oczywiście, gdy rakieta ucieknie z atmosfery, obejście na niewiele się przyda. Jednak zwykle na tym etapie w rakiecie ciąg został znacznie zmniejszony, a tym samym generowane jest również ciepło.
Bocznikowy układ chłodzenia nie uczyniłby silnika rakietowego odrobinę mniej skomplikowanym (szczególnie w pierwszym etapie) ?
Na rakiecie, skąd ma pochodzić to obejście? Paliwo ma również znacznie większą pojemność cieplną niż powietrze.
@fooot Wyobrażam sobie otwory wentylacyjne w pobliżu / wokół stożka nosa, aby otworzyć obejście. Ponieważ rakieta porusza się bardzo szybko, taranowałaby powietrze przez obejście bez konieczności stosowania wentylatora.
Jak byłoby to mniej złożone niż obecne podejście?
@CareyGregory Może czegoś nie rozumiem - ale wydaje się, że szybkie podgrzewanie paliwa jest z natury niebezpieczne i wymaga dodatkowej instalacji wysokociśnieniowej itp. Jeśli górna część rakiety ma tylko otwory, które pozwalają powietrzu przemieszczać się wewnątrz skorupy i w dół wokół dysza (odprowadzająca ciepło wraz z nią), wtedy mówimy tylko o niektórych kanałach.
@SnakeDoc Paliwo grzewcze nie jest tak niebezpieczne, jak mogłoby się wydawać, o ile nie łączy się go z utleniaczem. Nawet samoloty latające w powietrzu często wykorzystują wysoką pojemność cieplną swojego paliwa. Jest o rzędy wielkości wyższe niż to, co uzyskasz z powietrza, szczególnie na dużych wysokościach, a jego skuteczność będzie mniej więcej stała, a nie spadać gwałtownie wraz z wysokością. Co więcej, silniki rakietowe używane podczas startów kosmicznych będą generalnie uwalniać rzędy wielkości więcej energii niż silniki odrzutowe turbowentylatorowe.
@SnakeDoc: Paliwo rakietowe nie może spalać się bez tlenu (przynajmniej nie w temperaturach, o których mówimy. Oczywiście wszystko spłonęłoby z tlenem lub bez, gdy zostanie wyrzucone na słońce). Jeśli instalacja wodociągowa przecieka i tlen dostanie się do przewodów paliwowych, masz większe problemy
Nie jest to tak naprawdę chłodzenie powietrzem, ale niektóre silniki stosują chłodzenie kurtynowe, w którym stosunkowo chłodne gazy spalinowe z turbopomp są dostarczane do części dyszy. Zobacz https://en.wikipedia.org/wiki/Rocket_engine#Cooling.
@reirab To rzeczywiście interesujące. Pomyślałbym, że wzięcie paliwa rakietowego (powiedzmy ciekłego wodoru) z -253 stopni C i dotknięcie go do czegoś, co podgrzewa się do 1200+ stopni C, wystarczy, aby „błyskawicznie zapalić” paliwo.
@SnakeDoc Być może w obecności utleniacza. Jednak nic nie spala się bez utleniacza, niezależnie od temperatury. (Wspomniany „spalanie” w słońcu nie oznacza spalania; to fuzja jądrowa). Spalanie jest reakcją chemiczną (w szczególności [reakcja redoks] (https://en.wikipedia.org/wiki/Redox)). reakcja chemiczna nie może zajść bez obecności wszystkich reagentów.
@reirab To całkiem dobra informacja. Powinieneś to odłożyć w odpowiedzi, abym mógł ją zagłosować.