Техника

Как работает жидкостный ракетный двигатель?

Не могу нигде найти, как из относительно небольшого давления в топливных баках ракеты получается огромное давление в камере сгорания. То есть, почему топливо не течёт в обратную сторону. Турбинный насос - скажете вы (ещё бывает, что давление топлива в баке больше, чем в камере сгорания, тогда насос не нужен), но получается, что на выходе из турбины (или бака), то есть, перед входом в камеру сгорания, давление топлива и окислителя больше, чем в самой камере сгорания (это логично, иначе топливо бы не текло в камеру), но тут главный вопрос: зачем нужна камера сгорания? Как мне кажется, она нужна, чтобы получить высокое давление. Но давление топлива перед камерой сгорания уже больше, чем на выходе (внутри) из неё. А для успешного выбрасывания газов вниз нужно только давление, ну и узкое сопло, не так ли? Тогда почему бы не установить сопло прямо на топливопровод (или бак), если в нём давление больше, чем образуется в камере сгорания?
(Принимаются только конструктивные ответы)
Кирилл Сауков
Кирилл Сауков
336
Итак, вы хотите двигатель попроще, чем стоят на Р-7 и прочих Протонах?
Не проблема, можно и попроще. Только тогда или тяга будет скромнее, или размеры станут запредельными, или импульс получите такой скромный, с которым в космос полететь не получится совсем (((
Чтобы понять всю картину, хорошо бы почитать теорию реактивного движения. Там есть формулы, которые приводят в соответствие параметры струи на срезе сопла, обеспечивающей тягу и параметры КС, которые должны обеспечить струю достаточной термодинамической мощностью. Останется подобрать ТНА, который прокачает достаточное количество жижи для выделения нужной энергии в нужный промежуток времени...
Или просто поверьте, что для максимальной эффективности струю (массу газов) надо разгонять всю дорогу до самого среза сопла. Тогда от сгоревших веществ будет больше толку, а это ведь не водомёт на гидромотоцикле, где зачерпнуть и выбросить можно хоть всё море)))
Вот и проталкивают через сопло газы так, чтобы они максимально расширились и разогнались. Для этого температура и давление жизненно необходимы, иначе Газы остынут раньше времени от адиабатического расширения и разгоняться перестанут (((
Так понятно?
Джулустан Ефимов
Джулустан Ефимов
97 456
Лучший ответ
Кирилл Сауков Более-менее понятно, я так понял, что кроме давления нужна и температура?
Очень громко! =) Топливный насос дает давление порядка 600 атмосфер... Если бы в баке было такое давление - его бы разорвало нафиг... Сопло устанавливается непосредственно на бак ТОЛЬКО с твердым топливом - пороховые разгонные блоки Шаттла, например...
Wo_Baobei_De <<Gongzhu>>
Wo_Baobei_De <<Gongzhu>>
75 828
Валентина Кухаренко Тебя выкинули и по делом.
Сам удивляюсь
Стас Аксёнов
Стас Аксёнов
64 345
---как из относительно небольшого давления в топливных баках ракеты--- давление в баках обеспечивает воздух в сотни атмосфер (в спец баллонах). примерно так. Разумеется, есть и другие варианты.
Гаухар Сыдыкова
Гаухар Сыдыкова
75 896
Кирилл Сауков Никто не закачивает в огромные баки сотни атмосфер, иначе они были бы слишком тяжёлыми.
Кирилл Сауков Но* я про ЖРД с турбиной. А если говорить о монотопливном без турбины, где давление в баке действительно больше давления в КС, то зачем камера сгорания, если давление в баке уже больше, чем в КС? Поставил сопло на бак и полетел. Но оно не сработает, и я спрашиваю почему, ведь давление даже больше, чем в КС, маса топлива = масе газов...
производительность ТНА (топливно-насосного агрегата) примерно 500л в секунду.
Давление в камере сгорания примерно 350 бар. но там есть такая штука о которой ты забыл - сопло Лаваля.
Давление и температура падает, а скорость возрастает и переходит за число М
Olya Prokhvatilo
Olya Prokhvatilo
60 946
Валентина Кухаренко Сопло Лаваля здесь ни при чём, оно дальше работает
А ты прикинь площадь поперечного сечения сопла и площадь поперечного сечения трубочки топлива. Давление на единицу площади одинаковое, и даже у насоса не много больше, а площадь выброса в тысячи раз больше! Отсюда и тяга. Сопло Лаваля здесь ни при чём, оно дальше работает.
ЮД
Юрий Дорогин
49 815
Кирилл Сауков То есть КС нужна для того, чтобы расширить топливо путём сжигания? Кажется, я начинаю понимать...
1. Давление в кс создается эффектом сопла Лаваля.
2. Чудовищная температура и давление газов в КС при сгорании требуют жидкостного охлаждения рубашки сопла, внутри которой циркулирует в качестве теплоносителя керосин или переохлажденный метан, который туда закачивается гцн.
3. При сгорании топлива в частично закрытой камере сгорания давление газов стремится уравновесится с давление внешней атмосферы - вот откуда дополнительная тяга и берется.
Денис Сохарев
Денис Сохарев
47 426
Кирилл Сауков Я перерыл пол интернета, на каждом сайте такое пишут, и нигде про то, о чём я спросил. Я спрашиваю о давлении, а не температуре.
Юрий Дорогин Сопло Лаваля здесь ни при чём, оно дальше работает
Давление не равно скорости. Если просто выбрасывать топливо без камеры сгорания под высоким давлением, то скорость потока этого топлива не превысит звуковую. Чтобы получить сверхзвуковой поток газов, используют камеру сгорания и сопло Лаваля.
МЗ
Марина Зинькевич
161

Похожие вопросы