Почему ракетные двигатели, работающие выше 100%, часто считаются номинальными?

Первоначальная конструкция требовала, скажем, 500 000 фунтов тяги.

После многих лет разработки, настроек, изменений в реальном мире (бонусы, такие как давление топлива в магистрали по всей длине бака повышает производительность (у SLS есть своего рода проблема с этим)) означает, что серийный двигатель действительно производит 540 000 фунтов тяги.

Таким образом, полная мощность теперь составляет 108%. Это немного глупо, но проще сохранить спецификации, чем постоянно переопределять 100%.

Если бы они сказали «двигатели с тягой 500 000 фунтов» вместо «двигатели с тягой 100%», не было бы необходимости что-либо менять.

100% — это обычно уровень мощности, при котором турбомашины работают при расчетном расходе и давлении (напоре), что означает, что они работают с максимальной эффективностью.

При запуске часто бывает целесообразно превысить это значение, чтобы уменьшить гравитационные потери. Хотя турбомашина не работает с максимальной эффективностью, удельный импульс может фактически также увеличиться, поскольку работа при более высоком давлении в камере уменьшает чрезмерное расширение в сопле на уровне моря.

Небольшой глоссарий:

• Давление в камере: Давление в камере сгорания.

• чрезмерное расширение: из-за уменьшения атмосферы на пути ракеты сопло идеально только в одной точке миссии. На старте он великоват, а на высоте маловат.

• Удельный импульс: вид топливной экономичности двигателя.

• Турбомашины: Насосы, которые используются для подачи топлива в камеру сгорания.

В авиационных терминах слово номинальный просто означает, что компонент работает в пределах допустимых допусков/параметров. Другими словами, это означает, что двигатель работает в пределах допустимого отклонения от заданного значения. Чаще всего они выражаются в процентах от номинальной стоимости. Позже в полете вы, вероятно, услышите, как они снижают тягу, например, до 50% от ее номинального значения, чтобы уменьшить ускорение при опорожнении топливных баков.

Нет ничего священного в том, чтобы работать на «100%» от этой номинальной стоимости. Это просто точка отсчета для расчета траекторий и других оперативных параметров.

Возможность дросселирования двигателя (управление величиной тяги (TMC)) позволяет диспетчерам миссии изменять тягу отдельного ракетного двигателя по мере необходимости. Когда ракета стоит на стартовой площадке, для ее запуска требуется большое изменение импульса. Если двигатель предназначен для работы за пределами указанного номинального значения (в данном случае до 108%), вы можете подтолкнуть двигатель таким образом, чтобы он работал там, где он должен быть. Такие возможности жизненно важны для достижения и поддержания траекторий, необходимых для этой конкретной нагрузки и миссии.