Ziemlich selbsterklärend: Auf wie viel Prozent können Hybridraketentriebwerke gedrosselt werden? Und welche Brennstoff/Oxidationsmittel-Kombinationen ermöglichen die größte Drosselung?
Ich plane, Hybriden für ein Schulprojekt zu verwenden, das ziemlich stark auf Schubkontrolle angewiesen wäre. (Dies ist das erste Mal, dass ich eine Frage poste; ich hoffe, dies ist der richtige Ort! Wenn nicht, sagen Sie mir einfach, wo ich posten soll, und ich werde dorthin wechseln.)
Schlecht.
Sie können Hybridmotoren ziemlich weit nach unten drosseln, möglicherweise niedriger als Flüssigbrennstoffmotoren - aber dies geht zu Lasten der Effizienz. Wenn Sie Ihren Motor auf 50 % drosseln, erhalten Sie bei ähnlichem ISp nicht 50 % Schub. Sie erhalten eine schwer zu bestimmende Schubmenge irgendwo um 50% bei ISp viel schlimmer, wahrscheinlich schlimmer als 50% des Maximums. Und am Ende der Verbrennung haben Sie am Ende ein Ersatzoxidationsmittel, dem der feste Brennstoff früher ausgeht.
Im Wesentlichen können Sie den Kraftstofffluss nicht drosseln. Sie regulieren die Oxidatorzufuhr, aber Ihr fester Brennstoff steht jederzeit in voller Menge zur Verfügung. Dies führt zu einer Verbrennung in einem nicht stöchiometrischen Verhältnis, einem kraftstoffreichen Abgas mit viel teilweise unverbranntem Kraftstoff (Ruß) und einem höheren Kraftstoffverbrauch als im stöchiometrischen Verhältnis. Ungeachtet dessen, dass ein niedrigerer Kammerdruck und eine niedrigere Temperatur zu einem ernsthaften Verlust des spezifischen Impulses führen. Kraftstoff wird schneller verbraucht als Oxidationsmittel, wodurch weit weniger Energie produziert wird, als er könnte, und Sie erhalten eine wirklich miese Leistung.
Hybridmotoren können im Gegensatz zu Feststoffmotoren gestoppt und etwas einfacher neu gestartet werden als Flüssigmotoren, und wenn Sie verzweifelt sind, können Sie einen auch drosseln. Zum Throttling sind sie aber sehr schlecht geeignet.
Wahrscheinlich zu spät, um noch zu helfen, aber ich habe einen Artikel von Stanford über Hybridraketen gefunden. In den letzten beiden Absätzen der 3. Seite heißt es, dass Hybridraketen gedrosselt werden können.
Die Idee der Hybridrakete war sowjetischen Forschern seit dem Erstflug 1933 bekannt, wurde aber erst in den 1960er Jahren ernsthaft beachtet. Die primäre Motivation war der nicht-explosive Charakter des Kraftstoffs, der zu Sicherheit sowohl im Betrieb als auch in der Herstellung führte. Der Treibstoff könnte an jedem herkömmlichen kommerziellen Standort und sogar am Startkomplex ohne Explosionsgefahr hergestellt werden. Somit konnte sowohl bei der Herstellung als auch beim Startbetrieb eine große Kosteneinsparung realisiert werden. Zusätzliche Vorteile gegenüber der Feststoffrakete sind: stark reduzierte Empfindlichkeit gegenüber Rissen und Ablösungen im Treibmittel, besserer spezifischer Impuls, Drosselfähigkeit zur Optimierung der Flugbahn während des atmosphärischen Starts und der Umlaufbahninjektionund die Fähigkeit, bei Bedarf zu stoßen. Die Verbrennungsprodukte sind im Gegensatz zu herkömmlichen Feststoffen, die säurebildende Gase wie Chlorwasserstoff erzeugen, umweltverträglich.
Die Hybridrakete erfordert ein statt zwei Flüssigkeitsbehälter- und Abgabesysteme. Durch den Wegfall eines regenerativen Kühlsystems sowohl für die Kammer als auch für die Düse wird die Komplexität weiter reduziert. Die Drosselsteuerung in einem Hybrid ist einfacher, da sie die Anforderung verringert, die Impulse der dualen Treibmittelströme während des Mischvorgangs anzupassen. Bei Hybridmotoren sind Drosselverhältnisse bis zu 10 üblich . Die Tatsache, dass der Kraftstoff in fester Phase vorliegt, macht es sehr einfach, dem Kraftstoff leistungssteigernde Materialien wie Aluminiumpulver hinzuzufügen. Im Prinzip könnte dies dem Hybrid ermöglichen, einen Isp-Vorteil gegenüber einem vergleichbaren mit Kohlenwasserstoff betriebenen flüssigen System zu erlangen. (Betonung hinzugefügt)
+1In Stack Exchange ist es wichtig, die Informationen in Links entweder zusammenzufassen oder ein attributiertes Blockzitat zu verwenden. Da Links im Laufe der Zeit oft brechen, bleibt der Wert der Antwort für zukünftige Leser erhalten, selbst wenn dies passiert.Sie drosseln ebenso wie Flüssigtreibstoffraketen. Sie haben immer noch einen Flüssigtreibstoff, mit dem Sie die Durchflussrate einstellen können, und der Festtreibstoff wird ohne ihn nicht reagieren. Bei der Düsenausdehnung stoßen Sie auf die gleichen Probleme wie bei All-Flüssigkeitsraketen.
Ein Problem, das Sie haben können, ist ein anhaltendes Schwelen durch atmosphärischen Sauerstoff, wenn Sie versuchen, vollständig aufzuhören, aber das ist selten etwas, das Sie tun möchten.
Wie bei Nur-Flüssigkeits-Raketen können Sie sie im Prinzip so weit drosseln, wie Sie möchten, aber es treten erhebliche Leistungsverluste (reduzierte Abgasgeschwindigkeit) auf, da Sie deutlich unter den optimalen Schub für den Motor drosseln.
Organischer Marmor