Незаполненный двигатель - Ullage motor - Wikipedia

Этот Сатурн IB Вспомогательная силовая установка второй ступени аналогична той, что используется на Сатурн V третья ступень, которая работала как двигатель незаполненного транслунная инъекция.

Незаполненные двигатели (также известен как незаполненные двигатели или же незаполненные ракеты) относительно небольшие, заправляются независимо ракетные двигатели который может сработать до зажигания основного двигателя, когда автомобиль находится в невесомость ситуация. В результате ускорения жидкость в ракета Основные баки должны располагаться ближе к кормовой части, обеспечивая непрерывный поток к топливным насосам и насосам окислителя.

Описание

На схеме показаны три комплекта двигателей для измерения незаполненного объема. Сатурн V ракета

Криогенный - ракеты, работающие на жидком топливе, хранят топливо в изотермических баках. Эти баки никогда не заполняются полностью, чтобы учесть расширение. В микрогравитация условия, в которых криогенные жидкости находятся без свободная поверхность существует в жидком состоянии между твердым телом, жидкостью и газом. В этом смешанном состоянии незаполненный объем Газы могут всасываться в двигатели, что нежелательно, так как это вытесняет полезное топливо, снижает эффективность и может повредить двигатели. Небольшие ракетные двигатели, называемые «двигателями незаполненного объема», иногда используются для осаждения топлива до зажигания основного двигателя, чтобы обеспечить образование временной свободной поверхности (с четкой границей между жидким и газообразным состояниями). Эти двигатели обеспечивают ускорение, которое перемещает жидкое топливо главного двигателя к дну их резервуаров ("дно" в этом использовании всегда означает относительно выравнивания основного двигателя, обслуживаемого двигателями незаполненного объема), поэтому их можно закачивать в трубопровод двигателя. . В Агена-А был одним из первых автомобилей, в котором использовалась система незаполненного объема для подготовки к зажиганию после отделения от его Тор бустер.[1] Неисправность внутреннего таймера Agena была также обвинена в преждевременном срабатывании этой незаполненной системы при неудачном запуске Discoverer Zero 21 января 1959 года.[2] Такие моторы также использовались советскими инженерами для Молния межпланетный ракета-носитель в 1960 г.

Запуск двигателей незаполненного объема используется во время разделения ступеней ракеты и / или стабилизации ракеты, когда происходит кратковременное снижение ускорения, которое может позволить жидкому топливу улететь от воздухозаборников двигателя. Незаполненные двигатели также обычно используются в космических миссиях, где жидкостная ракета необходимо начать ожог после путешествия в условиях микрогравитации.

Второй этап (S-II ) из Ракета Сатурн V используется в американском Программа Аполлон использовали четыре (первоначально восемь) электродвигателей незаполненного объема, расположенных на кормовой межкаскадной юбке. в S-IVB На третьей ступени была вспомогательная двигательная установка, которая также выполняла функции незаполненного объема. Незаполненный объем часто является вторичной функцией система управления реакцией например, на Аполлоне Лунный модуль (LM). В его книге Потерянная луна, Джим Ловелл пересказал описание срабатывания коррекции курса главного спускаемого двигателя LEM для повторного входа в траектория свободного возврата на Землю во время успешного восстановления Аполлон-13 капсула:

Когда корабль стабилизировался в правильном положении для стрельбы, Ловелл развернул шасси LEM, вытянув его четыре паучих ноги, чтобы убрать их с пути спускаемого двигателя. Затем компьютер, полагаясь на другие инструкции, введенные в него Хайзом, запускал четыре из Водолейс реактивные самолеты в течение 7,5 секунд. Эта процедура, известная как незаполненный объем, предназначался для того, чтобы слегка подтолкнуть космический корабль вперед и направить топливо спускаемого двигателя на дно его баков, устраняя пузыри и воздушные карманы. После этого главный спускаемый двигатель автоматически запускался с 10-процентной тягой в течение 5 секунд.[3]

Рекомендации

  1. ^ «Отчет об оценке тестирования системы Discoverer I» (PDF). Национальная разведка. Получено 15 марта 2015. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ Филип Таубман, 2003 г., Секретная империя - Эйзенхауэр, ЦРУ и скрытая история космического шпионажа Америки, p721; ISBN  0-684-85699-9
  3. ^ Джим Ловелл и Джеффри Клюгер, 1994 год, Аполлон-13 (ранее назывался Потерянная луна), стр.176, ISBN  0671-53464-5