Ciclo de tanque presurizado

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Ciclo de tanques presurizados. La presión de los tanques de los propergoles hace fluir a estos hacia el motor, eliminando la necesidad de turbobomba.

El ciclo con los tanques presurizados es una variante en los diseños de motor cohete. Un suministro de gas independiente, generalmente helio, a veces nitrógeno, presuriza los tanques de propergoles. Mientras la presión en los tanques sea superior a la de la cámara de combustión fluirá combustible y oxidante a la cámara de combustión. Este ciclo carece de turbobomba lo cual simplifica y abarata.

La presión de los motores alimentados tener tuberías simples y complejas y, a menudo carecen de turbo fiable. Un procedimiento de inicio normal comienza con la apertura de una válvula, a menudo un dispositivo de una sola vez pirotécnicos, para permitir que el gas de presurización de flujo a través de las válvulas de retención en los tanques de propelente. A continuación, las válvulas de carburante en el motor en sí se abrió. Si combustible y oxidante son hipergólicos, se prenden al entrar en contacto, no requieren un sistema de ignición. Se pueden realizar múltiples encendidos con sólo abrir o cerrar las válvulas del propulsor, según sea necesario. Pueden ser accionados eléctricamente, o por la presión del gas controlado por válvulas más pequeñas de accionamiento eléctrico.

Se debe tener cuidado, especialmente si se mantienen encendidos durante un largo rato, para evitar el enfriamiento excesivo de la presurización de gas debido a la expansión adiabática que es el principio de funcionamiento de los ciclos de refrigeración. El helio no se licúa con el frío, pero podría congelar un propulsor, disminuir la presión del tanque, o dañar los componentes que no están diseñados para bajas temperaturas. El módulo de descenso lunar del Apolo sistema de propulsión era inusual en el almacenamiento de helio en estado supercrítico pero muy fría. Se calienta, ya que fue retirado a través de un intercambiador de calor del combustible de la temperatura ambiente.

Por su sencillez y fiabilidad los propulsores de maniobra orbital de Control de la nave y la actitud son casi siempre sistema de tamques presurizados. Los ejemplos incluyen el control de reacción (RCS) y de maniobra orbital (OMS) los motores del transbordador espacial orbital, el RCS y el Servicio de Propulsión System (SPS) a los motores en el Apolo de módulo mandos/servicio, y los motores de RCS, de ascenso y descenso del módulo lunar Apolo.

Algunas etapas de lanzamiento superior también utilizan motores alimentados a presión. Estos incluyen el motor AJ-10 de la segunda etapa del vehículo de lanzamiento Delta II, los motores Agena y Krestel del cohete Falcon-1 de Space-X.

La década de 1960 Sea Dragon un proyecto de cohete de grandes dimensiones y sencillez habría utilizado este sistema en sus motores.

Aunque el sistema de tanques presurizados es muy sencillo tienen límites prácticos de la presión de carburante, que a su vez los límites de presión de la cámara de combustión. Los tanques de los propergoles sometidos a presión deben tener las paredes más robusta, lo que se traduce en un espesor mayor y esto en un paso mayor. Lo que reduce la carga útil, y el rendimiento, del cohete. Este límite en la presión de los tanques afecta a la presión de la cámara de combustión que debe ser menor. Esto también reduce el rendimiento. Como la etapa inicial es muy voluminosa se necesita grandes depósito y un aumento en el espesor de las paredes penalizaría con un gran aumento del peso muerto, por esto en los grandes propulsores la etapa inicial se emplea o motores de combustible sólido o algún ciclo que emplee turbobomba.

Otros ciclos de motores cohete[editar]

Referencias[editar]

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