Saturn-V برای Dummies Part-3: The Engines

داخل موتور F-1

ساعتسلام دوباره به همه، در سفرمان برای مطالعه زحل-V قدرتمند، که تاکنون دیده ایم تاریخچه توسعه آن و مدرک کارشناسی گرفت بررسی موشک اگر هنوز آنها را نخوانده اید، به شدت توصیه می کنم اکنون آنها را بررسی کنید، زیرا وبلاگ های قبلی نقش مهمی در ایجاد زمینه این وبلاگ دارند. اما این وبلاگ واقعاً درباره چیست؟ همانطور که از مبحث ذکر شده در بالا مشخص است، امروز با موتورها آشنا خواهیم شد. وسیله نقلیه را فقط در صورتی می توان موشک نامید که دارای موتور موشک باشدموتورهای موشکی هستند موتورهای واکنش به این معنی که آنها مایعی را که موشک را در نتیجه واکنش آن پرتاب می کند به بیرون پرتاب می کنند. اکنون موتورها باید سیال را با سرعت معینی خارج کنند تا نیرو/ رانش تولید کنند. نیرو باید بتواند موشک را از روی زمین بلند کند. از همه چیزهایی که تاکنون در مورد Saturn-V می دانیم، فقط سعی کنید موتورهای عظیمی را که مورد نیاز است تصور کنید. حالا بیایید بدون معطلی وارد آب شویم.

موتورها: یا موشک چگونه به ماه پرواز کرد؟

در مراحل موشکی از 2 نوع موتور استفاده می شد. بیایید یک به یک آنها را با جزئیات بررسی کنیم.

موتور F-1:

موتور F-1 در مرکز علمی INFINITY به نمایش گذاشته شده است

موتور F-1 توسط Rocketdyne به عنوان یکی از دو موتور (F-1 و E-1) ملاقات با a 1955 الزامات نیروی هوایی ایالات متحده برای یک موتور موشک بزرگ با این حال، موتور E-1 از بین رفت زیرا به عنوان یک بن بست فنی در نظر گرفته می شد. توسعه موتور F-1 ادامه یافت ناسا
سودمندی آن را ارزیابی کنید

موتور استفاده شده RP-1 به عنوان سوخت و اکسیژن مایع (Lox) به عنوان یک اکسید کننده هر دو اکسید کننده و سوخت در یک مخلوط شدند 2.27:1 نسبت و در محفظه احتراق می سوزند.

بسیاری از موتورهای موشک استفاده می شود پمپ های توربو برای مکیدن سوخت و اکسید کننده از
مخازن تحت فشار و آنها را به داخل تزریق کنید محفظه احتراقبرای چرخاندن پمپ، موتور F-1 به دنبال a جاده ژنراتور گاز که در آن مقدار کمی از سوخت و اکسید کننده در الف می سوزد محفظه پیش احتراق که توربین را می چرخاند، گازهای خروجی معمولاً از دریا خارج می شوند. سپس مخلوط سوخت و اکسید کننده در محفظه احتراق سوزانده شده و از طریق نازل زنگ به بیرون پرتاب می شود. این مکانیسم شبیه به مکانیزمی است که در آن می بینیم موتور مرلین اسپیس ایکس اما تفاوت این است که مرلین اگزوز را در داخل هواپیما تخلیه می کند در حالی که F-1 استفاده می کند
“خنک کننده” گاز دودکش قبل از مشعل به عنوان یک مبدل حرارتی برای جلوگیری از ذوب شدن نازل از گرم شدن بیش از حد. این “گرمتر” گازهای خروجی قبل از مشعل تخلیه می شوند اگزوز اصلی! یک تکنیک خنک کننده هوشمندانه تر که در هر موتور موشک دیگری استفاده می شود نام ببرید، منتظر می مانم.

موتور چرخه ژنراتور گاز (F-1 & J-2)

F-1 ساخت 6770 کیلونیوتن از رانش در سطح دریا و 7770 کیلونیوتن در یک فشار خلاء. وجود داشت رانش به وزن نسبت 94:1 (نسبت رانش به وزن معیاری از راندمان موتور موشک است که از تقسیم نیروی رانش بر وزن وسیله نقلیه بدست می آید) تکانه خاص (ضربه خاص توانایی موتور برای ایجاد شتاب است 9.81 N روی قدرت برای مدت معینی برای 1 کیلوگرم سوخت و معمولا در ثانیه اندازه گیری می شود، مانند مسافت پیموده شده از موتور موشک) از موتور بود 263s در سطح چاپ و 304 در خلاء.

این کاری است که موتور F-1 انجام می دهد قوی ترین موتور با ژنراتور گاز تا حالا ساخنه شده. در وسیله نقلیه Saturn-V، 5 F-1 در تقویت کننده استفاده شد (S-IC) مرحله و عمل برای عمومی 150-163 که اول وسیله نقلیه را به سمت آن راند 61 کیلومتر از صعودش

موتور J-2:

موتور J-2 در موزه علوم لندن به نمایش گذاشته شده است

موتور J-2 یک بود موتور خلاء به این معنی که در ارتفاعات بالاتر (خارج از جو زمین) بهتر از زمانی که در جو کار می کند، کار می کند. در نتیجه هدف اصلی موتور مانور در جو فوقانی و قرار دادن در مدار زمین یا تزریق ترانس قمریبنابراین موتور طوری طراحی شده است قابل راه اندازی مجدد.

موتور سوخت هیدروژن مایع (LH₂) به عنوان سوخت و اکسیژن مایع (LO₂)
به عنوان یک اکسید کننده با a نسبت اکسید کننده به سوخت 5.5:1 در محفظه احتراق سیکل توربو پمپ موتور همانند موتور F-1 است. ژنراتور گاز حلقه بسته که در آن کولر گاز خروجی پیش سوز به عنوان مبدل حرارتی برای نازل استفاده می شود و سپس با اگزوز اصلی تخلیه می شود.

موتور یک رانش از 1033.1 کیلونیوتن در یک فشار خلاء و 486.2 کیلونیوتن در سطح دریا. در خلاء، موتور یک تکانه خاص داشت 421 و در سطح دریا بود دهه 200 که منطقی است زیرا هرگز به عنوان موتور سطح دریا مورد استفاده قرار نگرفت. نسبت رانش به وزن موتور بود 73:18.

در Saturn-V، 5 از موتورهای J-2 استفاده شد مرحله دوم S-II و 1 J-2 در S-IVB 3^rd صحنه. در 2^n.d در مرحله، موتور تقریباً سوخت دهه 360 راندن وسیله نقلیه به ارتفاع 185 کیلومترو سرعت نزدیک به مداری را ارائه می دهد 25000 کیلومتر در ساعت. در 3^rd مرحله، J-2 به مدت تقریبی سوخته است دهه 165 و انجام داد EOI و TLI مانورها

موتور J-2X

موتور J-2 یکی از قابل اعتمادترین موتورهایی بود که ناسا تا به حال داشته است. نسل بعدی J-2 (J-2X) موتور در نظر گرفته شد مرحله ترک زمین از جانب برنامه شاتل فضایی.

همانطور که دیدیم، آمار موتور مورد استفاده در خودروی Saturn-V شگفت انگیز و کاملا دیوانه کننده است. خوب پس ممکن است از خود بپرسید که هدف این وسیله نقلیه چه بوده است؟ چرا به چنین قدرت باورنکردنی نیاز داشتیم؟ ما قبلاً می دانیم که چنین است
برنامه آپولوبله اما وسیله نقلیه فقط برای بردن مردان به ماه? خوب نه. بنابراین، این زمینه را برای مقاله بعدی ما تعیین می کند. در مقاله بعدی با این موضوع آشنا خواهیم شد ماموریت ها و دستاوردها از این جانور پرتاب کننده پس از انتشار، لینک در اینجا در دسترس خواهد بود.

اگر مقالات ما را دوست دارید، لطفا این وبلاگ را دنبال کنید برای دریافت آخرین به روز رسانی به طور مستقیم به شما (اگر در حال خواندن این مقاله در دستگاه تلفن همراه هستید، دکمه ها در نوار کناری سمت راست یا در نوار منوی پایین موجود هستند).

شما می توانید اصول اولیه دنیای کوانتومی، نجوم و اکتشاف فضا را بدانید به کتاب نگاه کن از طریق کرم چاله در آمازون کیندل توسط Ratnadeep Das Choudhury.

ممنون که خواندید!!!

– آیوشمن داش