Frage:
Kann ein Raketenmotor nach der Zündung abgeschaltet werden?
Krishna Raja
2013-08-25 23:06:52 UTC
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Kann nach der Zündung ein Raketenmotor abgeschaltet werden, wenn Probleme wie Kraftstofflecks auftreten?

Beispiel: Sowohl die 3. Stufe als auch das Servicemodul des Apollo / Saturn hatten neu startbare Motoren. Für diese Triebwerke war mehr als ein Start / Abschalten Teil des geplanten Flugprofils, so dass sie vermutlich auch unter Fehlerbedingungen abgeschaltet werden würden. Ich denke, die Antwort wäre ein sicheres "Ja" (abhängig vom Triebwerksdesign). .
Der Schub kann durch die Düsengeometrie reguliert werden - z. es kann völlig ineffizient gemacht werden; Die gleiche Menge Kraftstoff wird verbrannt, das Abgas wird ausgestoßen, aber die Vektoren sind alle ausgeschaltet. Das Gas liefert keinen nennenswerten Antrieb. Der Kraftstoff kann segmentiert werden, so dass, sobald ein Segment abbrennt, ein anderes nicht gezündet wird und der Motor stoppt, das nächste Segment gezündet wird und der Motor neu startet - so kann er gelöscht und wieder entzündet werden, jedoch nicht an einem beliebigen Punkt, sondern in mehreren Sekunden der Sektorbrennzeitquanten. Das kann gemacht werden. Jetzt ** ist ** es in Weltraumraketen gemacht? Ich weiß es nicht.
@AnthonyX Die Saturn-Motoren von Apollo wurden aufgrund erkannter Fehlerzustände abgeschaltet. Siehe zum Beispiel die Pogo-Probleme bei Apollo 13.
Fünf antworten:
#1
+17
aramis
2013-08-28 11:51:43 UTC
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Flüssigbrennstoff

Die meisten (fast alle, aber nicht alle) sind sowohl für das Abschalten als auch für den Neustart konfiguriert.

Einige frühe Raketen mit Flüssigbrennstoff konnten nicht abgeschaltet werden - sie wurden "durch Schwerkraft gespeist" und konnten einmal unter Beschleunigung nicht abgeschaltet werden, da die Beschleunigung selbst den Kraftstoff in die laufende Verbrennung trieb.

Ebenso sind einige militärische taktische Raketen nicht stoppbare Flüssigbrennstoffraketen.

Festbrennstoffraketen

Die meisten Festbrennstoffraketen können nicht gestoppt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Brennstoffmasse normalerweise sowohl Brennstoff als auch Oxidationsmittel in einer stabilen, aber entzündbaren Konfiguration gemischt ist. Einige theoretische Konstruktionen verwenden eine feste Oxidationsmittelmasse neben einer festen Brennstoffmasse, und die eine oder andere kann ausgeworfen werden.

Einige theoretische Konstruktionen verwenden mehrere lineare Zellen und können die derzeit brennende Zelle durch ein mechanisches oder pyrotechnisches Verfahren auswerfen lassen. theoretisch könnten spätere Zellen Zünder haben. Ich habe nur gesehen, dass dies in der Modellrakete verwendet wird. Es ist theoretisch möglich, eine Auswurfladung so zu verschließen, dass sie Motor 1 ausstößt, ohne Motor 2 zu zünden, und dann hinter der Kappe eine Fernzündung für Motor 2 zu haben, die beim Zünden die Kappe auswirft. (Ich habe gesehen, wie jemand versucht hat, ein solches Rig zu starten. Ich habe es wegen eines Motorschadens nicht fliegen sehen.)

Hybridmotoren

Bei Hybridmotoren ist der Kraftstoff normalerweise fest und das Oxidationsmittel ist flüssig. Der Motor kann durch Stoppen des Oxidationsmittelflusses abgeschaltet werden.

Einige dieser Motoren verwenden ein hypergolisches Paar, dh ein Paar, das sich bei Kontakt entzündet. Solche Motoren können fast immer neu gestartet werden.

Andere Motoren verfügen über ein Wiederzündsystem, so dass sie neu gestartet werden können.

Abbruchmethoden

Solid Rocket Booster wurden häufig so konfiguriert, dass sie nach der Zündung, aber vor dem Start abgenommen werden können. Im Allgemeinen ähnelt dies einem normalen Trennungsereignis. Dies schaltet den Motor zwar nicht aus, ermöglicht jedoch den Start des Motors ohne den Rest des Fahrzeugs und ist aus Sicht der Nutzlast dem Verlust der Nutzlast vorzuziehen.

Die meisten NASA, ESA, und Raumstarts der russischen Raumfahrtbehörde haben ebenfalls Anklage wegen Zerstörung der Trägerrakete; bemannte Starts haben auch eine Fluchtrakete, die den bemannten Teil vor der Zerstörungssequenz der Rakete wegzieht. Auch dies ist nicht ideal und stellt keine sichere Abschaltung dar, sondern dient zum Schutz von Bodengegenständen vor einem fehlgeschlagenen Start.

Bei Raketen mit flüssigem Kraftstoff und Hybridkraftstoff ist der erste Schritt des Abbruchs den Kraftstofffluss einzustellen; Wenn dies fehlschlägt, werden die Protokolle zum Auswerfen und Detonieren von Nutzdaten aufgerufen. Bei gemischten Startern werden beide SRB abgenommen und dann entkommen / ausgeworfen. Bei Bedarf ist die Zerstörung des Launchers ein öffentlich gelistetes Protokoll.

#2
+6
Hash
2013-08-26 18:06:53 UTC
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Sobald es entzündet ist, ist es unmöglich, ein festes Treibmittel in einer Rakete auszuschalten, da es alle notwendigen Dinge (Feuer, Oxidationsmittel, Treibstoff) zum Verbrennen hat.

Bei Hybridraketen ist es jedoch möglich, eine kontrollierte Verbrennung zu erzielen.

Wenn Schub gewünscht wird, wird eine geeignete Zündquelle in die Brennkammer eingeführt und das Ventil geöffnet. Das flüssige Treibmittel (oder Gas) fließt in die Brennkammer, wo es verdampft und dann mit dem festen Treibmittel umgesetzt wird. Die Verbrennung erfolgt in einer Grenzschichtdiffusionsflamme neben der Oberfläche des festen Treibmittels.

So kann bei Hybridraketen das Verbrennen durch Steuern des Ventils (oder) durch Steuern der Düsengeometrie gesteuert werden p>

Einige Feststoffraketen können abgeschaltet werden, indem ein großes Loch in den Rumpf geblasen wird. Einige feste Treibmittel benötigen einen Mindestdruck, um weiter zu brennen. Wenn der Druck zu niedrig ist, hört das Treibmittel auf zu brennen.
@Uwe Was meinten Sie hier mit "ein großes Loch in den Rumpf blasen"? Gibt es eine Ausfallsicherung, die diese Methode verwendet? Wie ein riesiger Locher ...?
@MagicOctopusUrn Ausblasplatten an der Seite des Motors. Sie werden am häufigsten mit ICBMs verwendet, um den Schub abzuschalten, wenn die gewünschte Flugbahn erreicht wurde. Ich bin mir nicht sicher, ob Orbitalwerfer diese Technik angewendet haben.
#3
+5
Everyone
2013-08-26 15:04:53 UTC
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Ein qualifiziertes "Ja".

Wikipedia über Festbrennstoffraketen besagt

Fortgeschrittenere Feststoffraketenmotoren können nicht nur gedrosselt, sondern auch gelöscht und dann von neu gezündet werden Steuerung der Düsengeometrie oder durch Verwendung von Entlüftungsöffnungen. Außerdem sind gepulste Raketenmotoren verfügbar, die in Segmenten brennen und auf Befehl gezündet werden können.

Qualifizierer:

Auf der Seite werden Raketen angezeigt, nicht unbedingt Raketen bestimmt für Raumschiffe (entweder Start oder für den Einsatz im Weltraum)

Wenn die Feststoffrakete durch die Verwendung von Entlüftungsöffnungen gelöscht wird, müssen diese Öffnungen geschlossen und abgedichtet werden, bevor eine weitere Zündung möglich ist. Zu diesem Zweck können Sie jedoch keine Gummidichtungen verwenden. Eine andere Zündung erfordert eine zweite Startladung innerhalb der Rakete, aber diese Ladung sollte während der ersten Verbrennung nicht beschädigt oder sogar verbrannt werden. Die zweite Startladung muss während der ersten Verbrennung abgeschirmt werden, die Abschirmung sollte jedoch vor der zweiten Zündung entfernt werden.
#4
+2
ⵔⵓⴽⴰⵜⴽⴰⵜ
2018-01-02 20:36:54 UTC
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Moderne Feststoffraketensysteme verwenden sogenannte "Abblasöffnungen" nahe der Oberseite des Motors, um den Druck in der Brennkammer zu verringern und die Schuberzeugung effektiv "abzuschalten".

Die Die Brenngeschwindigkeit eines festen Treibmittels wird bestimmt durch: Geschwindigkeit = a * P ** n

Wenn also das P (Kammerdruck) auf ein nahezu Vakuum gebracht werden könnte, sinkt die Brenngeschwindigkeit auf nahe 0.

Also ja.

Das könnte den Schub verringern, aber es stoppt ihn nicht vollständig und es verhindert sicherlich nicht, dass das Treibmittel verbraucht wird. Es würde kein Treibmittel mehr geben, um später neu zu starten. Ich denke nicht, dass dies als "Abstellen" des Motors zählt.
Laut [dieser Antwort] (https://space.stackexchange.com/a/1578/12102) könnte es jedoch einen Weg geben. In diesem Fall würde Ihre Antwort nur angeben, was bereits in dieser Antwort gesagt wurde.
In der Frage wird kein Neustart erwähnt, daher ist dies kein Grund, diese Antwort zu ignorieren.
#5
+2
Hobbes
2018-01-03 00:51:50 UTC
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Flüssigkeitsraketenmotoren (insbesondere solche, die Turbopumpen verwenden) werden normalerweise vor dem Verbrauch von Kraftstoff / Oxidationsmittel abgeschaltet. Wenn eine Turbopumpe trocken läuft, wird sie überdrehen und zerfallen, und das wird am besten vermieden.



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