Könnte superkaltes LOX in jedem Raketentriebwerk verwendet werden?

Superkaltes LOX bietet Leistungsvorteile für eine Rakete. Aber es wird nicht in allen Raketen verwendet. Das Raketentriebwerk Merlin 1D von SpaceX verwendet superkaltes LOX. Auch NK-33 verwendet unterkühltes LOX. Könnte superkaltes LOX in jedem Raketentriebwerk verwendet werden? Muss es mit neuen Teilen modifiziert werden oder ist ein neues Design des gesamten Motors erforderlich?

Für den Einsatz im Space Shuttle SRB wäre eine grundlegende Neugestaltung erforderlich . ;)
Soll hier zwischen "unterkühlt" und "superkalt" unterschieden werden? Unterkühlt scheint ein tatsächlicher Begriff zu sein, der in der Raumfahrt verwendet wird.
Wenn Space-X von unterkühltem Sauerstoff spricht, meinen sie, dass er nur wenige Grad über seinem Gefrierpunkt liegt, im Gegensatz zu gewöhnlichem LOX, das knapp unter seinem Siedepunkt liegt.
Afaik gibt es einen Unterschied zwischen superkalt und unterkühlt, wobei letzteres ein Begriff mit einer spezifischen Definition von "unter der Gefriertemperatur, aber immer noch nicht gefroren" ist.
Wenn die Dichte des superkalten LOX wesentlich größer ist als die des kochenden LOX, kann eine Modifikation von Turbopumpen und Injektoren erforderlich sein. Es könnte ein Problem sein, das LOX vor und kurz nach dem Start kalt zu halten. Eine Startverzögerung sollte die Panzer nicht durch den Ausbau von LOX zerstören.
@Uwe stimmt zwar, dass solche Modifikationen erforderlich sein könnten, aber die Turbopumpen für superkalten Sauerstoff wären wahrscheinlich tatsächlich einfacher als für normales LOX; Eine höhere Dichte ist nicht so problematisch (bis wir es mit Aufschlämmungen und dickeren zu tun haben) als mit der Rohflussrate, Turbopumpen, die mit niedrigeren Drehzahlen arbeiten und weniger Belastung ausgesetzt sind, um die gleiche (molare) Menge Sauerstoff zu bewegen. Injektoren müssen möglicherweise modifiziert werden, aber weder schwieriger noch einfacher als normalerweise. Die größte Herausforderung wäre eine Prüfung aller verwendeten Materialien und ihrer Leistung bei niedrigeren Temperaturen.
@uwes Punkt ist gut, dass es operative Herausforderungen gibt. Spacex muss das Fahrzeug wegen der Verwendung von unterkühltem LOX betanken, während die Besatzung an Bord ist; dies widerspricht jeglicher NASA-Praxis und verursacht Ärger.
SpaceX missbraucht den Begriff „unterkühlt“ (wie @jkavalik sagt, bedeutet dies, dass die Flüssigkeit unter dem Gefrierpunkt liegt). Unterkühlt ist der richtige Begriff.

Antworten (1)

Kurze Antwort: Nein, viele von ihnen verwenden keinen Sauerstoff bei irgendeiner Temperatur oder Dichte

Lange Antwort: Weniger nein. Wenn Sie einen Motor nehmen, der flüssigen Sauerstoff verwendet, und unterkühlten flüssigen Sauerstoff hineingeben, wird er zusätzlichen thermischen Belastungen ausgesetzt, und die beteiligten Turbopumpen pumpen eine Flüssigkeit, die dichter ist, als sie ausgelegt war. Wenn keines dieser Probleme ihn zerstört oder am Start hindert, funktioniert er, aber die Turbopumpen werden den Sauerstoff aufgrund der erhöhten Dichte mit ziemlicher Sicherheit nicht mit der richtigen Rate liefern.

Wenn das Gemisch durch Verwendung von unterkühltem LOX zu sauerstoffreich wird, sind Schäden durch übermäßige Oxidation von Brennkammer und Düse möglich.
Guter Punkt. Hatte nicht an den gedacht.