Liquid Air Cycle Engine (LACE) ist ein Typ des Raumfahrzeugantrieb-Motors, der versucht, seine Leistungsfähigkeit durch das Sammeln des Teils seines Oxydationsmittels von der Atmosphäre zu vergrößern. Ein flüssiger Luftzyklus-Motor verwendet kälteerzeugenden Wasserstoffbrennstoff an liquify die Luft.

In einem LOX/LH2 schnellen bipropellant in die Höhe der flüssige für das Verbrennen erforderliche Sauerstoff ist die Mehrheit des Gewichts des Raumfahrzeugs auf dem Abschuss so, wenn etwas davon von der Luft unterwegs gesammelt werden kann, könnte es das Startgewicht des Raumfahrzeugs drastisch senken.

SCHNÜRSENKEL wurde einigermaßen in den USA während des Endes der 1950er Jahre und Anfang der 1960er Jahre studiert, und durch späte 1960 Marquardt hatte ein Prüfstand-Systemlaufen. Jedoch, als sich NASA zu ballistischen Kapseln während Projektquecksilbers bewegt hat, für die Forschung in geflügelte Fahrzeuge langsam finanziell unterstützend, ist und SCHNÜRSENKEL-Arbeit zusammen damit verschwunden.

Grundsatz der Operation

Begrifflich arbeitet SCHNÜRSENKEL durch das Zusammendrücken und dann schnell das Verflüssigen von der Luft. Kompression wird durch die Wirkung der Widder-Luft in einer Aufnahme erreicht, die dem ähnlich ist, das auf einem Hochleistungsflugzeug wie Concorde gefunden ist, wo Aufnahme-Rampen Stoß-Wellen diese Kompresse die Luft schaffen. Das SCHNÜRSENKEL-Design bläst dann die Druckluft über einen Hitzeex-Wechsler, in dem der flüssige Wasserstoffbrennstoff fließt. Das kühlt schnell die Luft ab, und die verschiedenen Bestandteile verflüssigen sich schnell. Durch die sorgfältige mechanische Einordnung kann der flüssige Sauerstoff von den anderen Teilen der Luft, namentlich des Wassers, des Stickstoffs und des Kohlendioxyds entfernt werden, an dem Punkt es in den Motor wie gewöhnlich gefüttert werden kann. Der Wasserstoff ist so viel leichter als Sauerstoff, dass der jetzt warme Wasserstoff häufig über Bord abgeladen wird, anstatt als Brennstoff an einem Nettogewinn wiederverwendet zu werden.

Der Gebrauch einer geflügelten Boosterrakete erlaubt, Heben aber nicht Stoß zu verwenden, um Ernst zu überwinden, der außerordentlich Ernst-Verluste reduziert.

Ein Problem mit dem SCHNÜRSENKEL-System ist, dass, um die Masse des am Start getragenen Sauerstoffes merkbar zu reduzieren, ein SCHNÜRSENKEL-Fahrzeug mehr Zeit in der niedrigeren Atmosphäre verbringen muss, um genug Sauerstoff zu sammeln, um die Motoren zu liefern. Das führt zu außerordentlich vergrößerter Fahrzeugheizung und Schinderei-Verlusten, der deshalb Kraftstoffverbrauch vergrößert, um die Schinderei-Verluste und die zusätzliche Masse des Thermalschutzsystems auszugleichen. Dieser vergrößerte Kraftstoffverbrauch gleicht etwas die Ersparnisse in der Oxydationsmittel-Masse aus; diese Verluste werden der Reihe nach von höherem Isp (Spezifischer Impuls) des luftatmenden Motors ausgeglichen. So sind die beteiligten Technikumtausche ziemlich kompliziert, und zu den gemachten Designannahmen hoch empfindlich.

Andere Probleme werden durch die logistischen und materiellen Verhältniseigenschaften des Flüssigsauerstoffes gegen LH2 eingeführt.

Flüssigsauerstoff ist ziemlich preiswert; LH2 ist fast zwei teurere Größenordnungen.

Flüssigsauerstoff ist dicht (1.141 kg/L), wohingegen LH2 eine sehr niedrige Dichte (0.0678 kg/L) hat und deshalb sehr umfangreich ist. (Die äußerste Sperrigkeit des LH2 Fassungsvermögens des Tanks neigt dazu, Fahrzeugschinderei durch die Erhöhung des frontalen Gebiets des Fahrzeugs zu vergrößern.) Schließlich sind Flüssigsauerstoff-Zisternen relativ leicht und ziemlich preiswert, während die tiefe kälteerzeugende Natur und äußersten physikalischen Eigenschaften des LH2-Mandats, dass LH2 Zisternen und Sondieren groß sein und schwere, teure, exotische Materialien und Isolierung verwenden müssen. Folglich viel, da die Kosten, LH2 aber nicht einen Kohlenwasserstoff-Brennstoff zu verwenden, den Vorteil von Isp gut überwiegen können, LH2 in einer Einzelnen Bühne zur Bahn-Rakete, den Kosten des Verwendens von mehr LH2 als ein Treibgas zu verwenden, und das Luftverflüssigungskühlmittel im SCHNÜRSENKEL die gewonnenen Vorteile gut überwiegen kann, indem es so viel Flüssigsauerstoff an Bord nicht tragen muss.

Am bedeutsamsten ist das SCHNÜRSENKEL-System viel schwerer als ein reines Raketentriebwerk, das dasselbe stößt (luftatmende Motoren fast aller Typen haben relativ schlechte Verhältnisse des Stoßes zum Gewicht im Vergleich zu Raketen), und die Leistung von Boosterraketen aller Typen wird besonders durch Zunahmen in der trockenen Masse des Fahrzeugs betroffen (wie Motoren), der den ganzen Weg getragen werden muss, um im Vergleich mit der Oxydationsmittel-Masse zu umkreisen, die über den Kurs des Flugs abgebrannt würde. Außerdem vermindert das niedrigere Verhältnis des Stoßes zum Gewicht eines luftatmenden Motors verglichen mit einer Rakete bedeutsam die maximale mögliche Beschleunigung der Boosterrakete, und vergrößert Ernst-Verluste, da mehr Zeit verbracht werden muss, um sich zur Augenhöhlengeschwindigkeit zu beschleunigen. Außerdem die höher kleine Bucht und Zelle-Schinderei-Verluste eines Hebens, die luftatmende Fahrzeugstart-Schussbahn verglichen mit einer reinen Rakete auf einer ballistischen Start-Schussbahn führt einen zusätzlichen Strafbegriff ein

in die als die Last der "Luftverschnaufpause bekannte Rakete-Gleichung."

Die Last der "Luftverschnaufpause" Begriff deutet dass wenn das Verhältnis des Hebens zur Schinderei an

und die Beschleunigung des Fahrzeugs verglichen mit dem Ernst

beide für ein luftatmendes Hyperschallfahrzeug unwahrscheinlich groß, die Vorteile höheren Isp des luftatmenden Motors und der Ersparnisse in der Flüssigsauerstoff-Masse werden größtenteils verloren.

So setzen die Vorteile oder Nachteile, des SCHNÜRSENKEL-Designs fort, eine Sache von etwas Debatte zu sein.

Geschichte

SCHNÜRSENKEL wurde einigermaßen in den Vereinigten Staaten von Amerika während des Endes der 1950er Jahre und Anfang der 1960er Jahre studiert, wo es als ein "natürlicher" passender für ein geflügeltes als Aerospaceplane bekanntes Raumfahrzeugprojekt gesehen wurde. Zurzeit war das Konzept als SCHNÜRSENKEL, für das Flüssige Luftsammlungsmotorsystem oder ASSE für das Luftsammlungs- und Bereicherungssystem bekannt. Sowohl Marquardt als auch Allgemeine Dynamik wurden an der Forschung beteiligt, und durch späte 1960 Marquardt hatte ein Prüfstand-System, das läuft, der dazu fähig war, 275 lbf (1.2 kN) Stoß-Motor seit Minuten auf einmal zu führen. Jedoch, als sich NASA zu ballistischen Kapseln während Projektquecksilbers bewegt hat, für die Forschung in geflügelte Fahrzeuge langsam finanziell unterstützend, ist und SCHNÜRSENKEL zusammen damit verschwunden.

Siehe auch

• Luftvermehrte Rakete
• RB545
• Reaktionsmotor-SÄBEL - ein vorabgekühlter Düsenantrieb, der abkühlt, aber die Luft nicht verflüssigt
• Scramjet

Links

• Flüssige Luftzyklus-Rakete-Gleichung
• HOTOL
• Flüssige Luftzyklus-Rakete-Gleichung, Anmerkung von Henry Spencer
• Raketen, nicht luftatmende Flugzeuge, werden morgige Raumschiffe sein