Я читал о циклах газогенератора и наткнулся на следующий абзац, в котором говорится о генераторах газа, богатого топливом или окислителем, и о различных соотношениях смеси для основной камеры сгорания по сравнению с газогенератором (от Liquid Rocket Thrust Chambers, стр. 637-638 ) :
Для богатой топливом конфигурации соотношение смеси потока газогенератора, выбранное для поддержания допустимых температурных пределов турбины, намного ниже, чем соотношение смеси основной камеры. Чтобы поддерживать номинальное соотношение смеси на входе в двигатель , основная камера должна работать выше номинального соотношения смеси, чтобы компенсировать более низкое соотношение смеси в газогенераторе. Точно так же для конфигурации с высоким содержанием окислителя соотношение смеси в основной камере должно работать ниже номинального соотношения смеси, потому что соотношение смеси газогенератора выше. Таким образом, для обеих конфигураций производительность основной камеры снижается, поскольку соотношение компонентов смеси находится дальше от пикового значения производительности.
Почему меня должно волновать соотношение смеси на входе в двигатель? Почему бы не выбрать тот, который обеспечивает предпочтительное соотношение смеси для газогенератора и основной камеры сгорания?
Я мог видеть, что это лишь незначительно влияет на размер бака и, следовательно, на вес, но я не понимаю, почему это может быть настолько радикальным, чтобы гарантировать субоптимальное соотношение смеси для основной камеры сгорания.
Я согласен с вашим анализом.
Чтобы поддерживать номинальное соотношение смеси на входе в двигатель, основная камера должна работать выше номинального соотношения смеси, чтобы компенсировать более низкое соотношение смеси в газогенераторе.
Это предложение имеет определенный смысл в отдельности; если для всего двигателя задано заданное соотношение смеси, то основная камера будет иметь несколько большее соотношение, чем это, а газогенератор - меньшее.
Таким образом, для обеих конфигураций производительность основной камеры снижается, поскольку соотношение компонентов смеси находится дальше от пикового значения производительности.
Эта часть не имеет смысла и предполагает путаницу со стороны автора. Это ставить телегу впереди лошади. Нет никаких причин брать соотношение максимальной производительности только для основной камеры в качестве соотношения компонентов смеси для всего двигателя, если это снижает производительность.
На самом деле, в документе говорится (ссылка на SciHub):
Чтобы свести к минимуму влияние этого изменения соотношения компонентов смеси, топливные баки транспортных средств могут быть рассчитаны на работу при «системном» или несколько уменьшенном соотношении компонентов смеси на входе в двигатель. Это лучше работает для двигателей, не работающих на водороде, где плотность топлива ближе к плотности окислителя, а выбор соотношения смеси оказывает минимальное влияние на вес и объем бака ступени.
Все это выглядит как небрежное мышление. Правильное соотношение смеси — это такое соотношение, которое обеспечивает наилучшую общую производительность системы , принимая во внимание размер резервуара, коэффициент газогенератора и скорость потока, а также производительность основной камеры с самого начала. Идеальное соотношение главных камер (само по себе, возможно, ограниченное тепловыми соображениями, а также чистым удельным импульсом) является прекрасной отправной точкой для пространства поиска решения, но есть ряд причин, по которым оно может быть не оптимальным.
Органический мрамор
Рассел Борогов
Рубен