https://frosthead.com

במנוע הרקטות החדש הזה יש טורנדו דלק בפנים

רקטה המשתמשת בטכנולוגיית דלק המערבולת החדשה ביצעה טיסת מבחן באוקטובר. צילום: אורביטק

מאז ימיו הראשונים של הרקטות המודרניות, עם עבודתו החלוצית של רוברט ה 'גודארד באמצע שנות העשרים, רוב הרקטות הסתמכו על מנוע דלק נוזלי שיטיל אותם לשמיים. נאס"א:

בזמן שעבד על רקטות בעלות הנעה מוצקה, השתכנע גודארד כי ניתן להניע רקטה טוב יותר באמצעות דלק נוזלי. איש מעולם לא בנה רקטה מוצלחת של הנעה נוזלית. זו הייתה משימה קשה בהרבה מבניית רקטות בעלות הנעה מוצקה. יש צורך במכלי דלק וחמצן, טורבינות ותאי בעירה. למרות הקשיים, השיג גודארד את הטיסה המוצלחת הראשונה עם רקטת דלק נוזלית ב- 16 במרץ 1926.

במנוע דלק נוזלי, אומר ה- BBC, דלק בלחץ גבוה וחומר מחמצן מתערבבים יחד בתא הבעירה. התערובת נשרפת ומייצרת פליטה שנאלצת אז דרך זרבובית כבסיס הספינה, ושולחת אותה לשמיים. אבל הדחיפה העצומה של רקטת דלק נוזלי מגיעה כמובן עם החיסרון שלה: המנוע מתחמם, "כלפי מעלה של 3, 000 מעלות צלזיוס (5, 400 מעלות צלזיוס)."

עם זאת, בשנים האחרונות מדענים עובדים על טכנולוגיה חדשה כדי להתגבר על פעולת איזון החום במנוע. במקום להניח לחמצון ודלק לזרום לתא הבעירה באופן רגיל, סוג חדש של מנוע שתוכנן על ידי חברת אורביטל טכנולוגיות מזרים את החמצון לתוך המנוע בזווית מסוימת, ציוץ שמציב מערבולת של דלק מסתובב בתוך המנוע.

"אתם מניחים את חרירי החמצון בבסיס תא הבעירה ומכוונים אותם באופן משליך אל פני השטח הפנימיים של קירותיו המתעקלים, " אומר ה- BBC, הטוויק של מדעני הרקטות "מייצר מערבולת חיצונית של גזים קרירים המסחררים את הקירות היוצרים מחסום מגן וקירור. "

כאשר זה פוגש את החלק העליון של החדר הוא מעורבב עם דלק רקטות ונאלץ פנימה ומטה, ויוצר מערבולת שנייה, פנימית, יורדת במרכז החדר המרוכז כמו טורנדו. לאחר מכן נאלצים הזרמים הנמלטים כלפי מטה של ​​גזים חמים בלחץ גבוה דרך הזרבובית בחלק האחורי של החדר, ומייצרים דחף.

המערבולת הכפולה בתוך המנוע מרחיקה את התמהיל החם מדפנות תא הבעירה, כלומר לא יושפעו מאותן טמפרטורות צורבות המשפיעות על רקטות רגילות בדלק נוזלי.

בנוסף לשמירה על קירור חיצוני של המערכת, המערבולת פועלת גם לשריפת הדלק הרקטי ביעילות רבה יותר על ידי קידום ערבוב מלא יותר של הדלק והאוויר באזור מוגבל. בנוסף, המסלול הארוך יותר של מערבולות הסחרור נותן לדלק יותר אפשרות לשרוף, כלומר ניתן לצמצם את גובה החדר, מה שמביא לחיסכון משמעותי במשקל - ולכן חסכון בעלויות.

עוד מ- Smithsonian.com:

להגיע לכיוון החלל

במנוע הרקטות החדש הזה יש טורנדו דלק בפנים