Wenn Raketentriebwerke nur Treibstoff und Oxidationsmittel benötigen, warum gibt es dann so viele Rohrleitungen an den Triebwerken?

RS-25

Wenn Brennstoff und Oxidationsmittel von Turbinen in die Brennkammer gepumpt werden, warum gibt es dann so viele Rohre? Es sollte nur eine zweizylinderförmige Turbinenanordnung haben. Ich bezweifle, dass außer Kraftstoff und Oxidationsmittel auch andere Gase hineingedrückt werden.

Sie brauchen nur ein Blut und wie viele Gefäße haben Sie?
Kommentieren Sie Ihr Bild, um auf eine (1) der "Rohre" in diesem SSME hinzuweisen, und ich sage Ihnen, wofür es ist.
Strahltriebwerke brauchen nicht einmal Oxidationsmittel: Sehen Sie sich das Bild hier an ...
Der Unterschied, den Sie sehen, ist der Unterschied zwischen Wissenschaft und Technik oder ähnlich Theorie und Praxis. Wissenschaft vs. Technik
Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wofür einige dieser Rohre gedacht sind, finden Sie hier eine ziemlich ausführliche Erklärung der neuen Raptor-Engine von SpaceX: dailyastronaut.com/raptor-engine

Antworten (2)

Während ein idealer Motor nur Kraftstoff und Oxidationsmittel aufnehmen und Abgas produzieren würde, verfügen Motoren in der realen Welt über eine Kombination aus regenerativer Kühlung , Filmkühlung , Turbinenabgas , Hydraulikleistung , Zündsystemen , Druckmessung, Tankdrucksystemen , Ablass-/Spül-/Prüfleitungen , und elektrische Anschlüsse, die nur wie Rohre zum Hitzeschutz aussehen und wahrscheinlich die Mehrheit der auf dem Fragefoto sichtbaren „Rohrleitungen“ sind . Einige davon können auch Bypass- oder redundante Verbindungen haben.

Die möglichen Inhalte sind flüssiger Kraftstoff, flüssiges Oxidationsmittel, verdampfter Kraftstoff, verdampftes Oxidationsmittel, kraftstoffreiches Turbinenabgas, oxidationsmittelreiches Turbinenabgas, vollständig verbranntes Abgas, Hydraulikdruck, Hydraulikrücklauf (möglicherweise ein Vielfaches davon, wenn Ventile außerhalb des Motors liegen, Zündsystemflüssigkeiten, Pneumatik Systemgase, Strom.

Beispiele für Motoren mit verschiedenen Kombinationen Rs-25 / SSME RL-10 F1 / Saturn V Merlin Rutherford / Electron (möglicherweise die einfachste Installation eines aktuellen Motors)

Bei Ihrer Verbindung zur Filmkühlung geht es eigentlich nicht um Filmkühlung! Sie werden feststellen, dass sich der Auspuff am Ende der Düse befindet – darüber hinaus gibt es nichts zu kühlen.
@Anton Hengest, du hättest Recht, hatte gedacht es wäre am Ende der Düse und dann die Düsenverlängerung gekühlt aber das stimmt nicht. Es gibt dort jetzt einen relevanteren, obwohl ich immer noch keinen wirklich guten Schiedsrichter für das Konzept gefunden habe.
Die F-1 ist wirklich das Ur-Beispiel für filmgekühlte Düsen
Bei den Rutherford dachte ich, dass der einzige Grund, warum sie Turbopumpen verwenden, darin besteht, dass die von den Pumpen benötigte Energie im Vergleich zur möglichen Leistung für Kolbenmotoren, Batterieelektrik usw. verblüffend groß ist. Ich denke, das ist doch nicht so.
@Harper-ReinstateMonica Das Verhältnis von Batterieleistung zu Gewicht ist in den letzten Jahren drastisch besser geworden, daher ist der Rutherford-Ansatz nicht völlig unpraktisch, obwohl ich nicht weiß, ob er tatsächlich leichter oder schwerer ist als die entsprechende Turbopumpe und der Turbopumpenkraftstoff.
@RussellBorogove Wenn die Batterieleistung so gut ist, wie kommt es dann, dass die Energiedichte des Benzins das einzige ist, was möglich ist - (durchsucht die Tesla-Website ... schaut auf die Tesla Supercharger-Karte) Okay, dann . Wie auch immer, wo waren wir ... Ja, Sie haben einen guten Punkt, die Batterie muss nur weniger wiegen als der Kraftstoff, den sie für den Betrieb der Turbopumpen verschwenden.
Genauer gesagt ist es (Batterie + Elektromotor) versus (Treibmittel + Turbopumpe).
@Harper-ReinstateMonica Nun gut abseits des Themas, aber mein Verständnis war, dass die Batterien für das Elektronengewicht mehr waren als der Kraftstoff + die Turbine, aber es ermöglichte ihnen, viele Konstruktionskomplikationen in einem neuen Motor zu umgehen, was sinnvoll war.
@Harper-ReinstateMonica Die Energiedichte von Benzin ist im Vergleich zu Batterien immer noch sehr günstig – im Automobilbereich. Dies spielt sich jedoch nur vollständig ab, weil Autos ihr Oxidationsmittel nicht tragen müssen und ihre Motoren nicht wahnsinnig leistungsstark und dennoch leicht und robust in einer sehr feindlichen Umgebung sein müssen. All das macht die Effizienz ohnehin noch viel schlechter als Verbrennungsmotoren. Ein elektrischer Antriebsstrang ist mittlerweile von Anfang an so ziemlich raketentauglich.

Die in die Düse eingebauten Rohre erfüllen sehr notwendige Funktionen.

  1. Die sehr sehr, sehr kalte, superdichte Flüssigkeit in diesen Rohren verhindert, dass die Düse schmilzt oder sich wirklich verformt und zu ineffizient wird. Wenn Sie sich über Raketen wundern, berücksichtigen Sie immer die Kosten für die Effizienz und die Leistung für das Gewicht. Motoren, die in höheren Stückzahlen hergestellt werden, müssen diese Kriterien erfüllen. Die Flüssigkeit in den Rohren, die Teil der Düse sind, ist der super super kalte und dichte Kraftstoff. Um seine Energie optimal abzugeben, muss es eine bestimmte Temperatur haben. Das größere Düsenrohr schützt die Unversehrtheit der Düse und wärmt den Kraftstoff vor.
Können Sie bestätigen, dass die Flüssigkeit in den Düsenkühlrohren "superdicht" ist? Bei der SSME hatte das aus dem Kühlmittelkreislauf austretende H2 eine Dichte von etwa 2,5 lbm/ft^3.
Wenn Raketentriebwerke nur Treibstoff und Oxidationsmittel benötigen, warum gibt es dann so viele Rohrleitungen an den Triebwerken?
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