Porsiz nasos - Pistonless pump

A Porsiz nasos suyuqlikni hech qanday harakatlanmasdan harakatlantirish uchun mo'ljallangan nasos turi harakatlanuvchi qismlar uchta kamerali vanalardan tashqari.

Nasos tarkibiga nasos quyiladigan suyuqlikning valfli kirish joyi, valflangan chiqishi - ikkalasi ham nasosning pastki qismida va nasosning yuqori qismida bosimli kirish joyi mavjud. Suyuqlikni nasos orqali haydash uchun bosimli, masalan, bug 'yoki bosimli geliy ishlatiladi.

Kirish

NASA arzon narxlardagi raketa yoqilg'isi nasosini ishlab chiqardi, u turbopomp bilan solishtirganda 80-90% arzon narxlarda ishlaydi.[1] Ehtimol, suyuq raketa biznesiga kirish uchun eng qiyin to'siq turbo nasosdir. Turbo nasos dizayni katta muhandislik kuchini talab qiladi va uni ishlab chiqarish va sinovdan o'tkazish qimmatga tushadi. Turbo nasos bilan ishlaydigan raketa dvigatelini ishga tushirish murakkab jarayon bo'lib, ko'plab klapanlar va quyi tizimlarni sinxronlashtirishni talab qiladi. Darhaqiqat, Beal aerokosmik kompaniyasi katta bosim kuchaytirgichini yaratish orqali bu muammodan butunlay qochishga harakat qildi. Ularning kuchaytiruvchisi hech qachon uchmagan, ammo uning ortidagi muhandislik yaxshi edi va agar ularning ixtiyorida arzon narxdagi nasos bo'lsa, ular Boing bilan raqobatlashishi mumkin edi. Ushbu nasos bosim ostida ishlaydigan tizim bilan taqqoslaganda tanklar massasining 90% gacha tejaydi. Ushbu nasos raketalar uchun foydali ekanligini isbotladi. Ushbu nasos yordamida raketa bunday og'ir yukni ko'tarishi shart emas va juda katta tezlikda harakatlana oladi.[2]

Ishlash davri

Tsikl quyidagicha:

  • Suyuqlik kameraga kirish klapanidan kiradi va uni to'ldiradi. Chiqish va bosimli valflar yopiq.
  • Kirish valfi yopiladi, chiqish va bosim klapanlari ochiladi. Presurant suyuqlikni chiqish valfi orqali majbur qiladi.
  • Kamera bo'shashganda, presurant klapan yopiladi va kirish klapani ochiladi, so'ngra chiqish klapani yopiladi.
  • Tsikl takrorlanadi.

Nasos tezligi

Raketa dvigatellari juda katta miqdordagi yoqilg'ining yuqori bosimini talab qiladi. Ko'pincha nasos tortish kamerasidan ko'proq turadi. Yoqilg'i etkazib berishning bir usuli - yuqorida aytib o'tilgan qimmatbaho turbopumpdan foydalanish, boshqa usuli - yonilg'i quyish idishini bosish. Yoqilg'i quyish uchun katta hajmdagi idishni bosish og'ir, qimmatbaho idishni talab qiladi. Biroq, butun idishga bosim o'tkazish o'rniga, asosiy tank kichik bosim o'tkazadigan kichik nasos kamerasiga tushiriladi. Doimiy oqimga erishish uchun nasos tizimi ikkita nasos kamerasidan iborat bo'lib, ularning har biri har bir tsiklning yarmiga yoqilg'i etkazib beradi. Nasos to'g'ridan-to'g'ri suyuqlikka ta'sir qiladigan bosimli gaz bilan ishlaydi. Nasos tizimining har bir yarmi uchun asosiy idishdan past bosim ostida va yuqori oqim tezligida xona to'ldiriladi, so'ngra kameraga bosim o'tkaziladi, so'ngra suyuqlik dvigatelga yuqori bosim ostida o'rtacha oqim tezligida etkazib beriladi. Keyin kamera shamollatiladi va tsikl takrorlanadi. Tizim kirish oqimining tezligi chiqadigan oqim tezligidan yuqori bo'lishi uchun yaratilgan. Bu ikkinchisini bo'shatish paytida bitta kamerani shamollatish, to'ldirish va bosim o'tkazishga vaqt ajratadi. Non pompasi sinovdan o'tkazildi va u juda yaxshi ishlaydi. Yuqori versiyasi ishlab chiqilgan va qurilgan va 20 gpm va 550 psi tezlikda ishlaydi.

Raketada qo'llanilishi

U eng ko'p ishlatiladi[iqtibos kerak ] yonilg'ini etkazib berish raketa dvigatellari. Ushbu konfiguratsiyada ko'pincha dvigatelga yoqilg'ining doimiy oqimini ta'minlash uchun qarama-qarshi tsikllarda ishlaydigan ikkita nasos mavjud.

Nasosning bosim ostida ishlaydigan tizimdan ustunligi bor, chunki tanklar ancha engilroq bo'lishi mumkin. Turbopomp bilan taqqoslaganda porsiz pompa juda sodda dizayni va unchalik qattiq bo'lmagan dizayn bardoshliklariga ega.

Afzalliklari

Ushbu nasosning deyarli barcha jihozlari bosimli idishlardan iborat, shuning uchun ularning vazni past. 10 dan kam harakatlanuvchi qism mavjud va boshqa nasoslarda muammo tug'dirishi mumkin bo'lgan soqol muammosi yo'q. Ushbu nasosning dizayni va konstruktsiyasi to'g'ridan-to'g'ri oldinga yo'naltirilgan va aniq bo'lmagan qismlar talab qilinadi. Ushbu qurilma standart turbopompalardan ustunligi shundaki, uning og'irligi taxminan bir xil, birlik, muhandislik va sinov xarajatlari kamroq va halokatli nosozlik ehtimoli kamroq. Ushbu nasos bosim ostida ishlaydigan konstruktsiyalarga nisbatan ustunlikka ega, chunki to'liq raketaning og'irligi ancha past va raketa ancha xavfsizroq, chunki raketa yoqilg'isining baklari yuqori bosim ostida bo'lishi shart emas. Nasosi uzoq vaqt davomida yuqori ishonchliligi bilan saqlangandan keyin ishga tushirilishi mumkin. U raketani kuchaytiruvchi variant uchun turbopomplarni almashtirishda yoki chuqur kosmik harakatlanish uchun yuqori bosimli tanklarni almashtirishda ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, u sun'iy yo'ldosh orbitasini o'zgartirish va stantsiyani saqlash uchun ishlatilishi mumkin.

Kamchiliklari

Porsiz nasoslarning kamchiliklari, shuningdek, bunday yaxshi afzalliklari mavjud.

  1. Ular haydovchi gazdan yuqori bosimga o'tolmaydilar (maydon nisbati 1: 1)
  2. Ular bosqichma-bosqich yonish yoki kengaytiruvchi tsikldan foydalana olmaydilar.
  3. Gaz generatorining tsiklini porsiz nasos bilan birlashtirish ham qiyin.
  4. Yaratilgan gaz kimyoviy jihatdan ikkala yoqilg'iga ham mos kelishi kerak.
  5. Ushbu gaz generatori dvigatelning Ateşleme davrini pasaytiradi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "Muvaffaqiyatli NASA raketa yoqilg'isi nasoslari sinovlari 3 o'lchamli bosma namoyishchi dvigatel uchun yo'l ochdi". nasa.gov. 2015 yil 27-avgust. Olingan 3 aprel 2020.
  2. ^ Starki, Rayan (2014). "Porsiz raketali dvigatel nasosining suborbital parvoz sinovlarini namoyish etuvchisini ishlab chiqish". ResearchGate. doi:10.2514/6.2014-3784.

Tashqi havolalar

Shuningdek qarang

Tashqi havolalar