В условиях невесомости жидкость в топливном баке имеет тенденцию образовывать капли в случайном месте, поэтому вам придется принять меры предосторожности, чтобы убедиться, что топливный насос может подавать топливо. В недавнем вопросе о вращении космического корабля @Erik предположил, что вращение можно использовать для получения топлива для запуска двигателя.
Но если вы вращаете космический корабль вдоль его оси тяги, топливо оказывается снаружи корабля или под углом 90 градусов к линии тяги. Таким образом, когда вы запускаете двигатель, топливо будет стремительно двигаться к двигателю, потенциально (если топливный бак заполнен менее чем на 50 %), удаляясь от топливозаборника.
Как это делается на практике?
Запуск жидкостных ракетных двигателей в условиях невесомости — нетривиальная задача, которую необходимо решать при проектировании. Существует ряд распространенных подходов:
Используйте вспомогательную силовую установку, чтобы выполнить то, что часто называют стабилизирующим прожигом. Цель этого маневра состоит в том, чтобы обеспечить достаточную тягу, чтобы направить топливо к отстойнику или линии подачи от бака (ов) к двигателю, а незаполненный объем - к противоположному концу. Хитрость заключается в том, чтобы система обеспечивала достаточную положительную тягу в течение достаточного времени, чтобы обеспечить хорошее смачивание отстойника. После воспламенения тяга/ускорение основного двигателя должны удерживать топливо в нужном месте. (Смотри ниже)
Сохраняйте положительное ускорение во время выбега. Для двигателей, которые выключаются, а затем перезапускаются (например, после фазы космического полета), можно использовать очень небольшую величину тяги не для осаждения топлива как такового, а для его удержания. При этом тяга может быть на уровне микро-g. Недостатком является то, что положительная тяга должна поддерживаться для всего берега, поэтому даже если тяга небольшая, она должна быть активной в течение длительного времени.
Устройства управления порохом. Неракетные системы, например системы жидкого топлива на спутниках, обычно используют другие методы, чтобы держать достаточное количество топлива возле отстойника для запуска системы. Часто это могут быть экраны или другие внутренние элементы резервуара, в которых используются капиллярные силы или силы поверхностного натяжения, чтобы удержать хотя бы часть жидкости от уноса.
Наконец, было бы, если бы силовая установка была устойчива к поступлению в двигатель жидкости, газа или двухфазного потока. Это довольно редко, но если бы это было так, то дизайн теоретически мог бы игнорировать эту проблему.
Конечное положение жидкого топлива и/или окислителя в вращающемся топливном баке зависит от формы стенок бака. если бак сужается кверху, топливо выльется вниз. Google « колба Эрленмейера », химическая посуда, предназначенная для перемешивания жидкостей без риска их проливания.
Я могу припомнить из первых дней американской космической программы упоминание о том, что называлось « сжигание незаполненного пространства». Это включает в себя запуск очень маленькой ракеты (твердое или газовое топливо). Небольшая тяга способствует тому, чтобы основное жидкое топливо оседало на «дно» бака, где расположены топливозаборники.
Я помню это особенно потому, что объяснение термина включало получение последних капель из бочки с вином или виски!
Если в топливных баках и баках с окислителем используется объемная система, такая как поршень или сильфон, нет необходимости в осаждении или сжигании незаполненного объема. Это относится ко многим (большинству?) двигателям управления ориентацией и даже к некоторым основным двигательным установкам.
Викки
Гоббс