Как избежать перерасхода окислителя при проектировании гибридной ракеты?

В качестве эксперимента я подумывал сконструировать очень простой и маленький парафиновый ракетный двигатель. Одна вещь, которую я не понимаю в этих конструкциях, - это то, как вы эффективно используете свой окислитель без большого количества несгоревшего снаряда. С таким твердым топливом, как его эффективно смешать, чтобы гарантировать, что оно сгорит в нужном месте, где оно может увеличить тягу?

EDIT: мне понравился ответ ниже, но я нашел эту замечательную общедоступную главу о гибридных ракетах, в которой были хорошие иллюстрации: https://web.stanford.edu/~cantwell/AA283_Course_Material/AA283_Course_Notes/AA283_Aircraft_and_Rocket_Propulsion_Ch_11_BJ_Cantwell.pdf

Прочитав эту статью, я совсем не уверен, что мой ответ правильный. ¯\_(ツ)_/¯
Парафин представляет собой смесь различных алканов общей формулы CnH2n+2. Различают мягкие и твердые парафины с разной температурой плавления в пределах от 50 до 60 °С, некоторые даже до 70 °С. Может использоваться специальная парафиновая смесь с высокой температурой плавления, чтобы сбалансировать сгорание между слишком богатым топливом и слишком богатым кислородом. Но может иметь значение и длина гибридной ракеты.
@Uwe - это очень полезно знать. Надеялись, что НАСА опубликует полную статью об их конструкции, но законы об оружии, вероятно, заставят их отказаться от многих деталей.
Поток кислорода в гибридную ракету можно контролировать и при необходимости уменьшать с помощью клапана. Но количество расплавленного и испарившегося парафина за раз не так просто контролировать.

Ответы (1)

Имейте в виду, что для двухтопливных химических ракет обычно предпочтительнее сжигание с большим содержанием топлива: оно поддерживает более управляемые температуры, чем стехиометрическое сгорание, и имеет тенденцию производить более простые молекулы в выхлопных газах, что приводит к меньшей кинетической энергии, удерживаемой в вибрирующих внутримолекулярных связях и больше кинетической энергии проходит прямо через сопло.

Удобно, что снижение скорости потока окислителя для поддержания богатого горения топлива также помогает минимизировать потери; камера сгорания должна поддерживать избыток горячего, распыленного или испарившегося топлива, стремящегося поглотить доступный окислитель, прежде чем он улетучится.

Как избежать перерасхода окислителя при проектировании гибридной ракеты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v