forum.kosmonautix.cz

Pokud je raketa v beztížném stavu, pak si myslím, že se palivo v nádržích se rozptýlí po celé nádrži. Jak to mohou turbočerpadla motorů čerpat při svém opětovném startu? A to je to palivo ještě smícháno s héliem!

Existuje několik metod.
Jednou z nich je použití malých motorků na tuhá nebo kapalná paliva, tzv. ullage motory které celému stupni udělí velmi malý impuls, jež ale stačí k tomu, aby se pohonné látky shromáždily opět na dně nádrže.

Další konstrukční finta je do nádrže umístit pružnou membránu, která odděluje palivo od tlakovacího plynu. Tím je zaručeno, že se palivo nesmíchá s plynem a zůstane kompaktní ve spodní části nádrže u saciho otvoru i při 0g. Dá se to ale použít jen u malých a středně velkých objemů.
(během doplňování této možnosti Alchyk totéž popsal o něco podrobněji v příspěvku níže)

Běžnou metodou taky bývá menší přečerpávací/vyrovnávací nádržka uvnitř velké palivové nádrže, která má například za úkol vyrovnávat dynamické rázy v kapalině během nestabilního hoření nebo vypínání motorů a zabránit tak nežádoucímu efektu "pogo oscilací". Tyto menší nádržky a přívodní potrubí k motoru zůstávají trvale naplněné, takže palivo uvnitř stačí pro další restart motoru na parkovací dráze.

Je to podobné, jako v palivové nádrži vašeho (moderního) auta, kde jsou všechny prvky uvnitř (sací koš, podávací čerpadlo, filtr, zpětný ventil, regulátor tlaku, palivoměr) integrovány do cca 2 litrového hrnce, vsazeného do otvoru v nádrži. Tento hrnec je čerpadlem stále plněn palivem - je stále plný (rezerva paliva), takže nedojde ke krátkému přerušení dodávky paliva do motoru ani když už máte nádrž téměř prázdnou, projedete ostrou zatáčku a zbytky paliva vám v nádrži lítají sem a tam.

Vítám tě na našem fóru a doufám, že se ti tu bude líbit. Vlákno za pár hodin přesunu do vlákna určeného pro otázky.

Ďalšou z možností je rozdelenie nádrže na dva priestory oddelené pružnou membránou. V jednom priestore je palivo/okysličovadlo, v druhom tlakový plyn zabezpečujúci pretlakovú dodávku paliva do motoru.
Priestory môžu tiež byť oddelené pohyblivým piestom, alebo palivo môže byť umiestnené v pružnom vaku, alebo vlnovci, obklopenom tlakovým alebo i "netlakovým" plynom. Podobné prvky sa vyskytujú v palivovej inštalácii aj ako prostriedky kompenzácie tlakových rázov v potrubiach a nádržiach pri činnosti regulačných ventilov.

Na vytvorenie malého zrýchlenia, o ktorom píše kolega Pospíšil, sa dá využiť napríklad aj odpadný plyn z turbočerpadlového agregátu. V takom prípade sa problém zdanlivo len presunie z palivového systému motoru na palivový systém turboagregátu, je ale treba brať na úvahy, že v systéme turboagregátu sa pracuje so sto až tisíc krát menším objemom paliva, čo riešenie problemov značne uľahčuje aj v prípade, že turboagregát a motor využívajú rôzne palivové zmesy. A keď už zlyhá skoro všetko, vždy môžu byť použité motory na TPH a pyrotechnické systémy.

Väčšinou je pre konkrétnu misiu vopred známe, ako bude pohonný systém pracovať a tomu je možné prispôsobiť konštrukciu nádrží - v jednom systémy môžu byť použité nádrže rôznej konštrukcie a počas práce pohonného systému sa budú prepínať.
Voľba toho-ktorého riešenia je podmienená aj objemami a druhmi paliva, s ktorým sa bude pracovať, a tiež "časovými merítkami" použitia motorov. Inak sa bude tento problém riešiť u stupňa, ktorý nesie desiatky ton skvapalnených plynov, napríklad kyslíku a vodíku, a spáli ich o niekoľko minút až hodín - a inak u stupňa či sondy, ktorá nesie pár kilogramov hydrazinu alebo UDMH+NOx a spáli ich až o niekoľko rokov.

boban píše:A to je to palivo ještě smícháno s héliem!

Palivo musi byt v tekutem stavu. Helium pro tlakovani nadrzi je ve stavu plynnem. Takze "smichanim" bych to nenazval. Ano, kulicky paliva se pohybuji v heliove atmosfere ale to nema na funkci motoru vliv.

celkom by ma zaujímalo, prečo padla voľba práve na helium ako pracovný tlakový plyn? Nepracuje sa s ním práve jednoducho, je tiež celkom drahý...
napadá ma tento súbor dôvodov:
- je ľahký, takže len veľmi málo ovplyvňuje polohu tažiska
- je za každých okolností plynný
- je málo rozpustný vo vode a zrejme aj v palivových komponentoch - to znižuje problemy s bublinkami plynu a kavitáciou v čerpadlách
- má vysokú rýchlosť zvuku a malú viskozitu, takže prúdi rýchlo aj tenkými (a teda ľahkými) trubkami

- protoze dusik ma teplotu varu moc podobnou te u kysliku
- je inertni