Das Standard-J-2-Triebwerk misst 3,38 Meter Gesamtlänge mit einem Düsenaustrittsdurchmesser von 2,03 Metern, um sein Expansionsverhältnis von 27,5:1 zu unterstützen. Diese Abmessungen sind jedoch offensichtlich für den vereinfachten Abzweigzyklus J-2S identisch. Aber der J-2S hat ein Flächenverhältnis von 40:1.
Wie ist das so?
Diese Frage wäre vielleicht beantwortet worden, wenn ich bestimmte Informationen über eine Änderung der Brennraumabmessungen gefunden hätte. Leider zeigt die einzige Grafik, die ich gesehen habe, eine „umgeformte“ Düse, listet aber keine Neugestaltung der Kammer auf.
Könnte es an einer Änderung des Halsbereichs für den J-2S liegen? Ich erinnere mich an eine Erwähnung des Motors mit einer Düse vom Typ De Laval mit einem kleineren Halsdurchmesser, der durch den höheren Kammerdruck zulässig ist. Es könnte helfen, den Isp-Sprung zu unterstützen, erscheint aber nicht sehr weit verbreitet - und es sind keine Dimensionsänderungen aufgeführt.
Oder ist die Triebwerksdüse des J-2S tatsächlich größer als die des J-2, und Fehlinformationen forderten im letzten halben Jahrhundert ihren Tribut?
Es scheint, dass der J-2S einen kleineren Halsdurchmesser als der J-2 hat und daher ein größeres Expansionsverhältnis bei demselben endgültigen Düsendurchmesser.
Laut Höhentests des J-2-Raketentriebwerks in der Antriebstriebwerkstestzelle (J-4) hatte der J-2 von 1966 eine Halsfläche von 170,4 Quadratzoll, was einen Halsdurchmesser von 14,73 "impliziert, ein Expansionsverhältnis von 27,1: 1 ergibt einen Austrittsdurchmesser von 76,7 Zoll.
Das gleichnamige Papier von 1970, Altitude Developmental Testing of the J-2S , gibt einen Halsdurchmesser von 12,192 Zoll und ein Expansionsverhältnis von 39,62: 1 für den J-2S-Motor an, für eine Halsfläche von 116,7 Quadratzoll und die gleiche 76,7 Zoll Düse Ausgangsdurchmesser.
Alastair Haslam
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Organischer Marmor