Hva er en kryogen motor?
En kryogen motor er typisk en rakettmotor designet for å unnslippe jordens tyngdekraft for å sende sonder i avstand eller for å løfte satellitter i bane. De bruker flytende drivstoff som er avkjølt til veldig lave temperaturer og som ellers vil være i en gassformig tilstand ved normalt atmosfæretrykk og temperatur, for eksempel hydrogen og oksygen. Disse drivstoffene brukes i en av to hoveddesign for å produsere drivkraft. Enten blir hydrogenet fordampet som drivstoff og antennes av oksidasjonsmiddel av oksygen for å generere standard varm rakett skyvekraft, eller de er blandet for å lage super varm damp som går ut av motoren dysen og skaper skyvekraft.
Fem nasjoner har for øyeblikket vellykket testet kryogen motor som er fra 2011. Arbeidet ved det tyske luftfartssenteret i Lampoldshausen, Tyskland, pågår for å utvikle kryogen fremdrift. India har også felttestet en kryogen rakettdesign som nylig aS 2009, produsert ved Indian Space Research Organization (ISRO), noe som resulterte i katastrofal svikt i testkjøretøyet.
Cryogenic Engineering for Rocket Fuels har eksistert siden minst 1960-tallets design av Saturn V-raketten, brukt av USA Apollo Moon Missions. Den amerikanske romferens hovedmotorer bruker også kryogenisk lagrede drivstoff, og det samme gjør flere tidlige modeller av interkontinentale ballistiske missiler (ICBMS) som brukes som kjernefysiske avskrekkende midler av Russland og Kina. Væskedrevne raketter har større skyvekraft, og derfor er hastigheten enn deres fastdrevne kolleger, men lagres med tomme drivstofftanker, da drivstoffene kan være vanskelig å vedlikeholde, og forverres motorventiler og beslag over tid. Å bruke kryogent drivstoff som drivmiddel har krevd lagringsanlegg for drivstoffet, slik at det kan pumpes inn i rakettmotoren som holder tankene når det er nødvendig. Siden lanseringstiden forMissiler som drives av en kryogen motor kan bli forsinket opptil flere timer, og lagring av drivstoff er risikabelt, USA konverteres til alle solide drevne kjernefysiske ICBM -er på 1980 -tallet.
Flytende hydrogen og flytende oksygen lagres i nivåer på -423 ° Fahrenheit (-253 ° Celsius) og -297 ° Fahrenheit (-183 ° Celsius). Disse elementene oppnås enkelt og tilbyr en av de største energikonverteringsfrekvensene for flytende drivstoff for rakettfremdrift, så de har blitt de valgte drivstoffene for hver nasjon som jobber med kryogene motorutforminger. De produserer også en av de høyest kjente spesifikke impulsfrekvensene for kjemisk rakettfremdrift på opptil 450 sekunder. Spesifikk impuls er et mål på endring i momentum per enhet som konsumeres drivstoff. En rakett som genererer 440 spesifikk impuls, for eksempel en kryogen motor i romfergen i et vakuum, ville oppnå en hastighet på omtrent 9.900 miles per time (15.840 kilometer i timen), som er akkurat nok til å holde den i en råtnende orbdet rundt jorden i en lengre periode.
En ny variasjon på kryogene motorer er den vanlige utvidbare kryogene motoren (CECE) som utvikles av National Aeronautics and Space Administration (NASA) i USA. Den bruker typisk flytende oksygen og hydrogenbrensel, men hele motoren i seg selv er også superkjølt. Drivstoffet blandes for å skape 5000 ° Fahrenheit (2 760 ° Celsius) overopphetet damp som en form for rakettstøt som kan strupet opp og ned fra litt over 100% til 10% skyvnivå, for manøvrering i landingsmiljøer som på overflaten av månen. Motoren har gjennomgått vellykket testing så sent som i 2006, og kan brukes på både fremtidige Mars og Moon -bemannede oppdrag.