Rakete von Tripropellant

Eine tripropellant Rakete ist eine Rakete, die drei Treibgase, im Vergleich mit der allgemeineren bipropellant Rakete oder den monovorantreibenden Rakete-Designs verwendet, die zwei oder Brennstoffe beziehungsweise verwenden. Raketen von Tripropellant scheinen, ziemlich eindrucksvolle Gewinne für die einzelne Bühne anzubieten, um Designs zu umkreisen, obwohl bis heute kein tripropellant Rakete-Design zum Punkt der Prüfung entwickelt worden ist, die das Konzept beweisen würde.

Es gibt zwei hauptsächlich verschiedene Arten von tripropellant Raketen. Man ist ein Raketentriebwerk, das drei getrennte Ströme von Treibgasen mischt. Zum Beispiel hat eine Mischung von Lithium, Wasserstoff und Fluor einen spezifischen Impuls von 546 Sekunden erzeugt; das höchste jemals jedes chemischen Rakete-Motors. Die andere Art der tripropellant Rakete ist diejenige, die ein Oxydationsmittel, aber zwei Brennstoffe verwendet, zwischen den zwei Mitte Flug umschaltend. Auf diese Weise kann der Motor den hohen Stoß zur Masse eines dichten Brennstoffs wie Leuchtpetroleum früh im Flug mit dem hohen spezifischen Impuls eines leichteren Brennstoffs wie flüssiger Wasserstoff (LH2) später im Flug verbinden. Das Ergebnis ist ein einzelner Motor, der einige der Vorteile des Inszenierens zur Verfügung stellt.

Obwohl flüssiger Wasserstoff den größten spezifischen Impuls der plausiblen Rakete-Brennstoffe liefert, verlangt es auch, dass riesige Strukturen es wegen seiner niedrigen Dichte halten. Diese Strukturen können sehr wiegen, das leichte Gewicht des Brennstoffs selbst zu einem gewissen Grad ausgleichend, und auch auf höhere Schinderei während auf die Atmosphäre hinauslaufen. Während Leuchtpetroleum niedrigeren spezifischen Impuls hat, läuft seine höhere Dichte auf kleinere Strukturen hinaus, der weniger Verlust gegen die atmosphärische Schinderei einbezieht. Außerdem stellen Leuchtpetroleum-basierte Motoren allgemein höher Stoß zur Verfügung, der für das Take-Off wichtig ist, Ernst-Schinderei reduzierend. Also allgemein gibt es einen "süßen Punkt" in der Höhe, wo ein Typ des Brennstoffs praktischer wird als der andere.

Traditionelle Rakete-Designs verwenden diesen süßen Punkt zu ihrem Vorteil über das Inszenieren. Zum Beispiel ist der Saturn Gegen den verwendeten eine niedrigere Bühne, die durch RP-1 (Leuchtpetroleum) und obere Stufen angetrieben ist, durch LH2 gerast. Einige der frühen Raumfähre-Designanstrengungen haben ähnliche Designs mit einer Bühne mit Leuchtpetroleum in die obere Atmosphäre verwendet, wo ein LH2 gerast ist, würde sich obere Bühne entzünden und von dort weitergehen. Das vorhandene Pendeldesign ist etwas ähnlich, obwohl es feste Raketen für seine niedrigeren Stufen verwendet.

Fast alle Kosten, Pendelbus zu bedienen, sind für die Lohnliste für die Armee von Arbeitern musste Pendelbus renovieren, nachdem es gelandet ist. Der verwendete Brennstoff ist Größenordnungen preiswerter, und, wenn eine einzelne Bühne, um Design zu umkreisen, SSTO hat etwas von dieser Generalüberholung, Kosten vermieden, fallen würde, obwohl das mehr Reparaturen verlangen konnte. Aber in diesem Fall ist die inszenierende Lösung definitionsgemäß nicht verfügbar, so wird es härter, beide Brennstoffe zu verwenden.

SSTO Raketen konnten einfach zwei Sätze von Motoren tragen, aber das würde bedeuten, dass das Raumfahrzeug ein oder der andere für den grössten Teil des Flugs "abgedrehte" Satz tragen würde. Mit leichten genug Motoren könnte das angemessen sein, aber ein SSTO Design verlangt einen sehr hohen Massenbruchteil und so mit dem Rasiermesser dünne Ränder für das Extragewicht.

Und so der tripropellant Motor. Der Motor ist grundsätzlich zwei Motoren in einem, mit einem allgemeinen Motorkern mit der Motorglocke, dem Verbrennungsraum und der Oxydationsmittel-Pumpe, aber den zwei Kraftstoffpumpen und den Futter-Linien. Der Motor ist etwas schwerer und komplizierter als ein Einzeln-Kraftstoffmotor, aber die Kompliziertheit ist allgemein wenig weniger als um 50 % mehr als ein einzelne Motor, folglich würden weniger als zwei Motoren sein. Natürlich gibt es zahlreiche praktische Gründe, warum das komplizierter sein würde.

Am Abschuss verbrennt der Motor normalerweise beide Brennstoffe, allmählich die Mischung über die Höhe ändernd, um die Auspuffwolke "abgestimmt" (eine Strategie ähnlich im Konzept zur Stecker-Schnauze, aber mit einer normalen Glocke) zu halten, schließlich völlig auf LH2 umschaltend, sobald das Leuchtpetroleum abgebrannt wird. An diesem Punkt ist der Motor größtenteils ein gerader LH2/LOX Motor mit einer Extrakraftstoffpumpe, die darauf hängt.

Das Konzept wurde zuerst in den Vereinigten Staaten von Robert Salkeld erforscht, der die erste Studie auf dem Konzept im Mischweise-Antrieb für Raumfähre, Raumfahrt & Luftfahrt-August 1971 veröffentlicht hat. Er hat mehrere Designs mit solchen Motoren, beider Boden gestützt und eine Zahl studiert, die vom großen Strahlflugzeug luftgestartet wurden. Er hat beschlossen, dass tripropellant Motoren Gewinne von mehr als 100 % im Nutzlast-Bruchteil, den Verminderungen von mehr als 65 % im vorantreibenden Volumen und besser erzeugen würden als 20 % im trockenen Gewicht. Eine zweite Designreihe hat den Ersatz von Pendelbussen studiert SRBs mit tripropellant hat Boosterraketen gestützt, in welchem Fall der Motor fast das gesamte Gewicht der Designs halbiert hat. Seine letzte volle Studie war auf dem Augenhöhlenrakete-Flugzeug, das sowohl tripropellant als auch (in einigen Versionen) eine Stecker-Schnauze verwendet hat, auf ein Raumschiff hinauslaufend, das nur ein bisschen größer ist als ein Lockheed SR-71, fähig, von traditionellen Startbahnen zu funktionieren.

Die einzigen tripropellant gebauten Motoren waren in Russland. Kosberg und Glushko haben sich entwickelt mehrere experimentelle Motoren am Anfang der 1990er Jahre für einen SSTO hat spaceplane MAKS genannt, aber sowohl die Motoren als auch MAKS wurden später wegen eines Mangels an der Finanzierung annulliert. Der RD von Glushko 701 wurde gebaut, und Test jedoch angezündet, und obwohl es einige Probleme gab, findet Energomash, dass die Probleme völlig lösbar sind, und dass das Design wirklich eine Weise vertritt, Start-Kosten vor ungefähr 10mal zu reduzieren.

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