Wie wird ein Rückstoß bei chemischen Monotreibstoffraketen verhindert?

Nehmen wir an, wir haben einen druckgespeisten Monotreibstoff-Raketenmotor. Wir wollen nicht, dass sich die Verbrennung in der Kammer zurück in die Kraftstoffleitung und in den Kraftstofftank ausbreitet, sonst haben wir einen großen Kaboom.

(Bei Monotreibstoffen ist ein Rückblasen theoretisch immer möglich, da sie von selbst verbrennen. Es ist nicht wie bei Bitreibstoff-Kerosin und Sauerstoff; in diesem Fall kann sich die Verbrennung nicht nach oben ausbreiten, da eine bestimmte Treibmittelleitung nur den Kraftstoff oder das Oxidationsmittel enthält , nicht beide.)

Wie wird dies bei druckgespeisten Monotreibstoffmotoren verhindert? Müssen wir überall in den Kraftstoffleitungen einen Haufen superstarker Rückschlagventile einbauen? Vor allem kurz vor der Einspritzung in den Brennraum? Und wenn ja, würde das nicht bedeuten, dass der Motor nur im Impulsmodus (nicht kontinuierlich) zünden kann?

Das einzige, woran ich denken kann, ist, dass der Druck so viel größer ist als der Druck in der Brennkammer, so dass die Flüssigkeit (oder verdampfte Flüssigkeit nach der Einspritzung) so schnell durch die Kammer fließt (Schallgeschwindigkeit vielleicht, was einige verhindern könnte thermodynamische Dinge vom Rückwärtsfließen). Ist das richtig?

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Manchmal gibt es nach Druckbehältern und am Injektor (obwohl im einfachsten Fall nur ein Steuerventil vor dem Injektor verwendet wird) Start-/Absperrmagnetventile. Rückschlagventile sind ebenfalls vorhanden - hauptsächlich zum Schutz vor Überdruck im Treibmitteltank und Auslösen von Entlastungsventilen.

Typisches N2H4-Katalysatorbett

Quelle

Bitte beachten Sie, dass sich die Monoprop in Gegenwart eines Katalysators (z. B. Shell 405 für Hydrazin-Monoprop) zersetzt, sodass keine große Gefahr besteht, dass die Zersetzungswelle rückwärts geht. Es kann ein Problem für Hochtest-Peroxid-Monoprops sein, und tatsächlich gibt es bekannte Fälle von HTP, die tödliche Unfälle verursachen .

In Bezug auf den Impuls im Vergleich zum Dauerfeuer (der Wortlaut Ihrer Frage ist nicht klar) gibt es zwei Hauptbeschränkungen: a) Vermeidung von Überhitzung, b) erforderlicher Gesamtschub. Wenn Sie großen Schub liefern müssen, ist ein Gasdruck-Monoprop definitiv nicht Ihre Wahl - Sie sollten besser auf einen Bi-Propellant-Motor umsteigen und am oberen Ende der Skala eine Turbopumpe hinzufügen. Längere Verbrennungen führen auch zu höheren Schwerkraftverlusten. Bei solchen Kosten können Sie stattdessen den Einbau eines höheren spezifischen Impulsionenmotors in Betracht ziehen.

aber zersetzt sich Hydrazin nicht bei etwa 800 ° C, wenn es über den Katalysator geleitet wird? Und sind 800 Grad nicht groß genug, um die Zersetzungsreaktion aufrechtzuerhalten? Daher könnte sich die "thermische Zersetzungsreaktion" (anstatt der Verbrennung zu sagen) rückwärts ausbreiten, oder? Außerdem verwendet Wasserstoffperoxid-Monoprop auch einen Katalysator. Wenn also Hydrazin dank eines Katalysators rückschlagsicher ist, warum sollte HP es dann nicht auch sein? PS Ich habe meine Frage mit mehr Gedanken bearbeitet.
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