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2015
05-03

【哥本哈根亚轨道】BPM5双组元液体火箭发动机的组装

原帖地址: http://bbs.kechuang.org/read/70350 翻译:novakon

考虑到很多同学听不懂丹麦音英语,提供一部分听译内容。

最上面这一块称为LOX Dome(穹顶),从这里加注液氧。
两侧有两个大孔,液氧从其中一个注入,另一个孔用来测量压力。下面的7个小孔,让液氧流入下面的加注器。

接下来这个法兰盘,上面有许多比LOX Dome上更小的孔(0.9mm直径),液氧通过这些更小的孔进入燃烧室。
看,这个是过滤器,遮在LOX Dome上,以防止液氧中的异物堵住加注器的孔。

因为下面的孔直径很小,因此很容易被异物堵塞。像这种类型的发动机,即便堵住一个孔,都会对工作造成很大影响:如果燃料混合的点偏离中心,显然会导致发动机一侧过热,这将是毁灭性的。

继续看法兰,材料是钢,看到这一圈孔了吗?刚才介绍过,液氧是从加注器盘上纵向的孔流入燃烧室的,而燃料是从分布在直径上的、外侧的孔流入,而从内侧的孔喷出,与纵向喷出的液氧结合。

这个是燃烧室内管。燃料在外侧流过,进入法兰内侧的这条缝,再从内侧圆孔喷出。

因为有许多拐弯,因此压力会一路下降,这是我们希望尽量减少的,因为越低的压降,意味着越低的燃料罐压力,反过来则需要越高压力——也就意味着更厚重的燃料罐。

这是燃烧室外管,比内管大一圈。燃料在内外管之间(夹层)流过,这样可以起到降温作用。他们俩最终要焊接起来,那怎么保证每一处的内外壁距离都相等呢?用2mm粗的铜丝垫着就行了。

这个是甜甜圈,从中间锯开,再焊到喷口外侧上去。燃料首先通过一根管子进入甜甜圈,再通过发动机的夹层。然后从上端法兰盘上的孔,喷入燃烧室。

如果要调节冷却效果,可以调节夹层中燃料的流速。如果夹层是空的,流速就较低;如果夹层中做一个螺旋,令燃料螺旋流动,流速就会较高,而且流动距离更长。当然冷却过度也有麻烦,用于冷却的燃料如果温度过高会沸腾,因此最终设计要做一个折衷。

当我们要调节喷口的冷却效果,可以更改一下上部的结构,反正就是这么调出来的。


这里有两个阀门,一个用于液氧,一个用于酒精。我们之前一直采用主副阀门的设计,先开小阀门点火,点火成功再开主阀门。这可以确保在点火成功之前,不产生大爆炸。这就需要四个阀门。

不过在这个设计里,我们每种组分只用一个阀门,总共两个。现在的阀门是可以控制开合角度的了,所以我们可以用同一个阀门实现不同流量。

 

最后编辑:
作者:科创航天
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。

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