Удлинитель сопла - Nozzle extension

Исполнительское исполнение жидкостный ракетный двигатель J-2X с расширенным удлинитель сопла.
Макет НК-33-1 с удлинитель сопла.

А удлинитель сопла является продолжением сопло из реакция /ракета двигатель. Применение удлинителей сопел улучшает эффективность ракетных двигателей в вакууме за счет увеличения сопла степень расширения. Как правило, их современный дизайн предполагает использование углерод-углерод материалы без регенеративных охлаждение. Удлинители сопла могут быть как стационарными для высотных двигателей, так и скользящими для двигателей, предназначенных для работы на разных высотах.

Описание

Смотрите также: Расширительное сопло

По состоянию на 2009 год поиск различных схем для достижения более высоких отношений площади сопел ракет остается активной областью исследований и патентования.[1][2] В целом современные применения этих конструкций можно разделить на двигатели «воздух-вакуум», которые начинают свою работу на уровне моря и заканчивают в условиях вакуума, и «вакуумные» двигатели, которые выполняют все свои операции в вакууме.

Двигатели типа "воздух-вакуум"

Для первого этапа ракета двигатели, двигатель работает с удлинитель сопла в исходном положении в течение первых минут полета и расширяет его при некотором заданном уровне давления воздуха. Эта схема предполагает, что внешняя юбка раструба выдвигается во время работы двигателя, а его установка в рабочее положение происходит в верхних слоях атмосферы. Это исключает проблемы с разделение потока на уровне моря и увеличивает эффективность двигателя в вакууме.[3] Например, применение удлинитель сопла за жидкостный ракетный двигатель НК-33 повышает ценность удельный импульс до 15-20 сек для условий ближнего космоса. Таким образом, эта схема настраивает систему на окружающие условия вдоль траектории или, другими словами, позволяет компенсация высоты.

"Вакуумные" двигатели

Ракетные двигатели верхние ступени выполнять все свои операции в космосе и, следовательно, в вакууме. Для достижения максимальной эффективности для двигателей этого класса необходимы высокие соотношения площадей. Это делает форсунки очень значительной частью двигателя, которая должна быть полностью закрыта под носовой обтекатель ракеты. В обтекатель полезной нагрузки и несущие конструкции[4] должен выдерживать все напряжения и нагрузки во время старта и полета. Следовательно, использование внешней расширяемой юбки в этом случае позволяет размер верхней ступени и обтекатель полезной нагрузки быть минимизированным, что, в свою очередь, уменьшает общую массу носового конуса.[5] Поэтому, насадки удлинители используются для ракетные двигатели RL-10 и РД-58.[5][6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ (на русском) Съемное сопло ракетного двигателя - Патент России 2180405., Российские патенты
  2. ^ (на русском) Съемное сопло ракетного двигателя - Патент России 2190111., Российские патенты
  3. ^ (на русском) Работы по модификации НК-33, Новости космонавтики, Ноябрь 2002 г.
  4. ^ «Строительно-подрядное управление ОАК». ОАК Construction Media. 2008-03-18.
  5. ^ а б RL10B-2 - УЛУЧШЕНИЯ УДЛИНИТЕЛЯ СОПЛО В СБОРЕ ДЛЯ DELTA IV[постоянная мертвая ссылка ]
  6. ^ (на русском) Расширяемые и фиксированные насадки без рекуперативного охлаждения, Ветка обсуждения на "Новости космонавтики" Форум

внешняя ссылка