En rakett ved bruk av den nye virvelbensinteknologien gjennomførte en testflyging i oktober. Foto: Orbitec
Siden de tidlige dagene av moderne rakettarbeid, med det banebrytende arbeidet til Robert H. Goddard på midten av 1920-tallet, har de fleste raketter vært avhengige av en flytende drivstoffmotor for å kaste dem til himmelen. NASA:
Mens han arbeidet med raketter med fast drivmiddel, ble Goddard overbevist om at en rakett kunne drives bedre med flytende drivstoff. Ingen hadde noensinne bygget en vellykket rakett med flytende drivstoff før. Det var en mye vanskeligere oppgave enn å bygge raketter med solid drivstoff. Drivstoff- og oksygenbeholdere, turbiner og forbrenningskamre ville være nødvendig. Til tross for vanskene oppnådde Goddard den første vellykkede flyvningen med en flytende drivmotor 16. mars 1926.
I en flytende drivstoffmotor, sier BBC, blander man høyt trykk og en oksidasjonsmiddel i forbrenningskammeret. Blandingen brenner varmt og produserer eksos som deretter tvinges gjennom en dyse som bunnen av skipet, og sender den til himmelen. Men det enorme skyvet fra en rakett med flytende brensel kommer med sin egen ulempe, selvfølgelig: motoren blir varm, "oppover 3000 ° C (5400 ° F)."
I løpet av de siste årene har forskere imidlertid jobbet med en ny teknologi for å overvinne motorens varmebalanseringshandling. I stedet for å la oksidasjonsmidlet og drivstoffet strømme inn i forbrenningskammeret normalt, pumper en ny type motor designet av Orbital Technologies Corporation oksidasjonsmidlet inn i motoren i en bestemt vinkel, en finjustering som setter opp en virvel av virvlende drivstoff i motoren.
"Y å plassere oksydasjonsdysene ved bunnen av forbrenningskammeret og rette dem tangentielt mot den indre overflaten av dens krumme vegger, " sier BBC, rakettforskernes tweak "produserer en ytre virvel av kule gasser som spiral opp veggene som danner en beskyttende, avkjølende barriere. "
Når dette møter toppen av kammeret blir det blandet med rakettbrensel og tvunget innover og ned, og danner en andre, indre, synkende virvel i midten av kammeret som er konsentrert som en tornado. Den rømende nedstrømmen av varme høytrykksgasser tvinges deretter gjennom munnstykket på baksiden av kammeret og frembringer skyvekraft.
Den doble virvelen i motoren holder den varme blandingen borte fra forbrenningskammerets vegger, noe som betyr at de ikke vil bli rammet av de samme skjærstemperaturene som påvirker normale væskedrevne raketter.
I tillegg til å holde utsiden av systemet kjølig, fungerer virvelen også for å brenne rakettdrivstoffet mer effektivt ved å fremme en mer fullstendig blanding av drivstoff og luft i et avgrenset område. I tillegg gir den lengre banen til spinnhvirvlene drivstoffet større mulighet til å brenne, noe som betyr at kammerhøyden kan reduseres, noe som gir betydelig vektbesparelser - og derfor kostnadsbesparelser.
Mer fra Smithsonian.com:
Nå mot plass
