Если ракетным двигателям нужно только топливо и окислитель, то зачем столько трубопроводов на двигателях?

РС-25

Если топливо и окислитель закачиваются турбинами в камеру сгорания, то почему вокруг столько труб? У него должна быть только двухцилиндровая турбина в сборе. Я сомневаюсь, что есть другие газы, кроме горючего и окислителя.

вам нужна только одна кровь и сколько у вас сосудов?
Аннотируйте свое изображение, чтобы указать на одну (1) из «труб» на этом SSME, и я скажу вам, для чего это нужно.
Реактивным двигателям даже окислитель не нужен: посмотрите на картинку здесь ...
Разница, которую вы видите, — это разница между наукой и техникой, или, что то же самое, между теорией и практикой. Наука против техники
Чтобы получить представление о том, для чего предназначены некоторые из этих труб, вот довольно подробное объяснение нового двигателя SpaceX raptor: dailyastronaut.com/raptor-engine .

Ответы (2)

В то время как идеальный двигатель будет просто потреблять топливо и окислитель и производить выхлопные газы, двигатели реального мира будут иметь некоторую комбинацию регенеративного охлаждения , пленочного охлаждения , выхлопа турбины , гидравлической мощности , систем зажигания , датчиков давления, систем наддува бака , линий слива / продувки / испытаний. , и электрические соединения, которые просто выглядят как трубы для защиты от тепла и, вероятно, составляют большую часть «сантехники», видимой на фотографии вопроса . Некоторые из них могут также иметь обходные или резервные соединения.

Возможное содержимое: жидкое топливо, жидкий окислитель, испарившееся топливо, испарившийся окислитель, выхлопные газы турбины с высоким содержанием топлива, выхлопные газы турбины с высоким содержанием окислителя, полностью сгоревшие выхлопные газы, гидравлическое давление, гидравлический возврат (возможно, кратные из них, если клапаны снаружи двигателя, жидкости системы зажигания, пневматические системные газы, электричество.

Примеры двигателей с использованием различных комбинаций Rs-25/SSME RL-10 F1/Saturn V Merlin Rutherford/Электрон (возможно, самая простая прошивка текущего двигателя)

Ваша ссылка на пленочное охлаждение на самом деле не о пленочном охлаждении! Вы заметите, что вытяжка находится на конце сопла — дальше охлаждать нечего.
@ Антон Хенгест, вы были бы правы, если бы подумали, что это было на конце сопла, а затем охладили удлинитель сопла, но это неверно. Сейчас там есть более актуальный, хотя до сих пор не найден действительно хороший реф для концепции.
F-1 действительно лучший пример сопла с пленочным охлаждением
С Резерфордом я думал, что вся причина, по которой они используют турбонасосы, заключается в том, что энергия, требуемая насосами, была ошеломляюще велика по сравнению с возможной мощностью поршневых двигателей, аккумуляторных батарей и т. Д. Я думаю, что это не так. в конце концов.
@Harper-ReinstateMonica Соотношение мощности батареи к весу за последние годы значительно улучшилось, поэтому подход Резерфорда не является полностью непрактичным, хотя я не знаю, действительно ли он легче или тяжелее, чем турбонасос эквивалентной мощности и топливо для турбонасоса.
@RussellBorogove, если мощность батареи такая хорошая, то почему плотность энергии бензина - единственное, что может - (просматривает веб-сайт Tesla ... смотрит на карту Tesla Supercharger) Хорошо, тогда . В любом случае, где мы были... Да, вы правы, батарея должна весить меньше, чем топливо, которое они тратят на работу турбонасосов.
Ну, точнее, это (аккумулятор + электродвигатель) против (топливо + турбонасос).
@Harper-ReinstateMonica Теперь не по теме, но я понимаю, что батареи для электронов весят больше, чем топливо + турбина, но это позволило им обойти множество конструктивных сложностей в новом двигателе, поэтому это имело смысл.
Плотность энергии бензина @Harper-ReinstateMonica по- прежнему очень высока по сравнению с батареями — в автомобильной сфере. Однако это полностью реализуется только потому, что автомобилям не нужно нести свой окислитель, и им не нужно, чтобы их двигатели были безумно мощными, но при этом легкими и надежными в очень враждебной среде. Все это делает эффективность намного хуже, чем у двигателей внутреннего сгорания. Между тем электрическая трансмиссия с самого начала в значительной степени готова к ракете.

Трубки, встроенные в насадку, выполняют очень нужные функции.

  1. очень-очень, суперхолодная, суперплотная жидкость в этих трубах не дает форсунке расплавиться или действительно деформироваться и стать слишком неэффективной. Задумываясь о ракетах, всегда учитывайте соотношение цены и эффективности, а также производительность и вес. Двигатели, выпускаемые в больших объемах, должны соответствовать этим критериям. Жидкость в трубках, входящих в состав форсунки, — это сверхсуперсубхолодное и плотное топливо. Чтобы лучше всего отдавать свою энергию, требуется, чтобы она была определенной температуры. Трубки форсунки большего размера защищают целостность форсунки и подогревают топливо.
Можете ли вы подтвердить, что жидкость в трубках охлаждения форсунок «сверхплотная»? Для SSME H2, выходящий из контура охлаждающей жидкости, имел плотность около 2,5 фунта/фут^3.