กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

การเพิ่มแรงดันอัตโนมัติ

การอัดแรงดันอัตโนมัติคือการใช้เชื้อเพลิงก๊าซ ที่สร้างขึ้นเอง เพื่ออัดแรงดันเชื้อเพลิงเหลวในจรวด จรวด เชื้อเพลิงเหลวแบบดั้งเดิมมักจะอัดแรง ดันด้วยก๊าซอื่นๆ

การเพิ่มแรงดันอัตโนมัติ

ภาพตัดขวางของถังเชื้อเพลิงภายนอกของกระสวยอวกาศ

การอัดแรงดันอัตโนมัติคือการใช้เชื้อเพลิงก๊าซ ที่สร้างขึ้นเอง เพื่ออัดแรงดันเชื้อเพลิงเหลวในจรวด จรวด เชื้อเพลิงเหลวแบบดั้งเดิมมักจะอัดแรง ดันด้วยก๊าซอื่นๆ เช่นฮีเลียมซึ่งจำเป็นต้องขนส่งถังอัดแรงดันพร้อมกับท่อและระบบควบคุมเพื่อใช้งาน การอัดแรงดันอัตโนมัติได้ถูกนำมาใช้ในการปฏิบัติงานบนTitan 34D [ 1 ] Space Shuttle [ 2 ] Space Launch System [ 3 ] Starship [ 4 ] Terran 1 [ 5 ]และNew Glenn [ 6 ] มีการวางแผนที่จะ นำ การอัด แรงดันอัตโนมัติมาใช้กับ จรวด Neutron ของ Rocket Lab [ 7 ]

พื้นหลัง

เมื่อเชื้อเพลิงในถังลดลง จะต้องมีสิ่งใดสิ่งหนึ่งมาเติมเต็ม ช่อง ว่าง ที่เกิดขึ้น เพื่อรักษาระดับความดันภายในถัง ซึ่งมีเหตุผลสองประการคือ ประการแรก เครื่องยนต์จรวดต้องการความดันขาเข้าขั้นต่ำเพื่อป้องกันการเกิดโพรงอากาศในปั๊มเทอร์โบ และประการที่สอง จรวดมักต้องการความดันในถังเพื่อความแข็งแรงของโครงสร้าง

ในการอัดแรงดันอัตโนมัติ เชื้อเพลิงจำนวนเล็กน้อยจะถูกทำให้ร้อนจนกลายเป็นแก๊ส จากนั้นแก๊สนั้นจะถูกส่งกลับเข้าไปในถังเชื้อเพลิงเหลวที่นำมาจากแหล่งเดิม ซึ่งจะช่วยรักษาระดับแรงดันของเชื้อเพลิงเหลวให้อยู่ในระดับที่ต้องการเพื่อป้อนให้กับเครื่องยนต์ของจรวด[ 8 ]วิธีนี้ทำได้โดยใช้เครื่องกำเนิดแก๊สในระบบเครื่องยนต์ ของจรวด โดยดึงแก๊สออกมาจากเครื่องกำเนิดแก๊สป้อนผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือผ่านเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า[ 9 ]การอัดแรงดันอัตโนมัติถูกนำมาใช้ในบูสเตอร์ไททัน แล้ว ตั้งแต่ปี 1968 และได้รับการทดสอบกับ เครื่องยนต์ RL10ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเหมาะสมสำหรับเครื่องยนต์ขั้นบน[ 10 ]

ตามธรรมเนียมแล้ว การเพิ่มแรงดันในถังจะใช้ก๊าซเฉื่อยที่มีแรงดันสูง เช่นฮีเลียมหรือไนโตรเจนการเพิ่มแรงดันด้วยตนเองนั้นมีทั้งความซับซ้อนน้อยกว่าและมากกว่าการใช้ฮีเลียมหรือไนโตรเจน แต่ก็มีข้อดีที่สำคัญหลายประการ ประการแรกคือสำหรับการบินอวกาศระยะยาวและภารกิจระหว่างดาวเคราะห์เช่น การเดินทางไปและลงจอดบนดาวอังคารการ ไม่ใช้ ก๊าซเฉื่อยทำให้สามารถจุดระเบิดเครื่องยนต์ในโหมดที่ไม่ต้องปั๊มได้ ก๊าซที่ระเหยแล้วยังสามารถใช้สำหรับการควบคุมทิศทางของ เชื้อเพลิง เดี่ยวหรือเชื้อเพลิงคู่ได้อีกด้วย การนำออกซิไดเซอร์และเชื้อเพลิงบนยานกลับมาใช้ใหม่ยังช่วยลดการปนเปื้อนของเชื้อเพลิงด้วยก๊าซเฉื่อยอีกด้วย[ 10 ]

ประโยชน์ในการลดความเสี่ยงมาจากการลดความต้องการภาชนะเก็บแรงดันสูงและการแยกระบบเชื้อเพลิงและสารออกซิไดเซอร์อย่างสมบูรณ์ ขจัดเส้นทางความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นผ่านระบบย่อยการอัดแรงดัน (เช่นSpaceX CRS-7 ) ระบบนี้ยังเพิ่ม ความจุ ในการบรรทุกโดยการลดน้ำหนักของส่วนประกอบและเชื้อเพลิง และเพิ่ม แรง ดันในห้อง[ 10 ]

ความเสี่ยงที่สำคัญของการอัดแรงดันอัตโนมัติคือมีแนวโน้มที่จะเกิดการยุบตัวของช่องว่างหากเชื้อเพลิงกระฉอกหากก๊าซในช่องว่างผสมกับเชื้อเพลิงเหลว เช่น ในระหว่างการเคลื่อนที่ของยานอวกาศ ก๊าซจะเย็นลงและสามารถควบแน่นเป็นของเหลว ทำให้สูญเสียแรงดันอย่างกะทันหัน[ 11 ] ดังนั้น การอัดแรงดันอัตโนมัติจึงเหมาะสำหรับเครื่องยนต์บูสเตอร์ที่จะทำงานภายใต้การเร่งความเร็วคงที่ในทิศทางเดียว แต่ยากที่จะใช้เมื่อมีการจุดระเบิดเครื่องยนต์หลายครั้งคั่นด้วยการเคลื่อนที่ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง

เครื่องยนต์RS-25ใช้การอัดแรงดันอัตโนมัติเพื่อรักษาระดับแรงดันเชื้อเพลิงใน ถังเชื้อเพลิงภายนอก ของกระสวยอวกาศ[ 12 ]

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Autogenous_pressurization&oldid=1301323157 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การเพิ่มแรงดันอัตโนมัติ

การอัดแรงดันอัตโนมัติคือการใช้เชื้อเพลิงก๊าซ ที่สร้างขึ้นเอง เพื่ออัดแรงดันเชื้อเพลิงเหลวในจรวด จรวด เชื้อเพลิงเหลวแบบดั้งเดิมมักจะอัดแรง ดันด้วยก๊าซอื่นๆ

พื้นหลัง

เมื่อเชื้อเพลิงในถังลดลง จะต้องมีสิ่งใดสิ่งหนึ่งมาเติมเต็ม ช่อง ว่าง ที่เกิดขึ้น เพื่อรักษาระดับความดันภายในถัง ซึ่งมีเหตุผลสองประการคือ ประการแรก เครื่องยนต์จรวดต้องการความดันขาเข้าขั้นต่ำเพื่อป้องกัน การเกิดโพรงอากาศ ในปั๊มเทอร์โบ และประการที่สอง...