İçeriğe atla

Basınç beslemeli motor

Basınç beslemeli roket döngüsü. Tanklar yanma odasına itici ulaştırmak için basınçlıdır. Bu sayede  turbo pompalara ihtiyaç kalmaz

Basınç beslemeli motorlar roket motorlarının bir alt sınıfıdır. İtici yakıt tanklarının genellikle helyum yardımıyla basıncının yükseltilmesi sonucu, yakıt ve okside edici maddenin yanma odasına itilmesi prensibine dayanır. Yeterli akışı sağlamak için tank içi basıncın yanma odasındaki basıncı geçmesi gerekmektedir.

Basınç beslemeli motorlar karmaşık ve güvenilmez turbo pompalara nazaran daha basit tesisatlara sahiptir. Sıradan bir çalıştırma prosedürü tankların basıncını artırmak için gazın tank içine girmesine izin verecek kapakçığın açılmasıyla başlar. Sonrasında motorun sahip olduğu itici yakıtın geçeceği kapakçıklar açılır. Eğer yakıt ve okside edici madde hipergolik ise temas anında yanarlar. Hipergolik olmayan yakıtlar  tutuşturucuya ihtiyaç duyarlar. Çoklu yakmalar sadece kapakçıkların açılıp kapatılmasıyla gerçekleştirilebilinir.

Uzun süreli yanma gerçekleştirirken dikkatli olunması gerekmektedir. Bunun nedeni basınç saplayan gazın adyabatik genişleme ile aşırı soğumasını engellemektir. Soğuk helyum sıvılaşmaz fakat sıcaklık tank basınçlarının düşmesi veya yapısal elemanların zarar görmesine neden olabilir. Apollo ay modülünde bulunan iniş itici sistemi helyumu süperkritik akışkan durumunda oldukça soğuk tutmaktaydı. Oluşabilecek sorunları gazı tanklara vermeden önce ısıtarak çözüyordu.[1]

Uzay aracı yükseklik kontrol ve yörünge manevra motorları genellikle basınç beslemelidir.[2] Örnekler uzay mekiğinin reaksiyon kontrol (RCS) ve yörünge manevra (OMS) motorlarıdır.Dragon V2'deki Superdraco (iticili iniş) ve Draco (RCS) motorları sayılabilir.

Kimi fırlatıcıların üst bölümleri bu motorları kullanmaktadır. Bunların bazıları Delta II'de kulanılan Aerojet AJ-10 ve TRW TR-201; ve Falcon 1'de kullanılan Kestrel motorlarıdır.[3]

1960'larda Robert Truax tarafından konsept edilen Deniz Ejderi basınç beslemeli motorlar kullanacaktı.

Basınç beslemeli motorların yetersiz kaldığı durumlardan biri yakıt basıncıdır. Basıncı artırmak için gerekli olan daha kalın duvarlı tanklar ağırlığı arttırarak performansı ve kaldırılacak yükü düşmesine neden olmaktadır. Fırlatma araçlarının ilk bölümleri genellikle katı yakıt motorları veya sıvı yakıtlı motorlara sahip olmaktadır. Bunun nedeniyse yanma odası basıncının yüksek olmasının tercih edilir olmasıdır.[2]

Kaynakça

  1. ^ "LM Descent Propulsion Development Diary". Encyclopedia Astronautica. 17 Ekim 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Haziran 2012. 
  2. ^ a b JOHN R. LONDON III (Ekim 1994). LEO on the Cheap (PDF). Air University Press. ss. 68-69. ISBN 0-89499-134-5. 18 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 1 Temmuz 2016. 
  3. ^ "Falcon 1 Users Guide" (PDF). SpaceX. 28 Eylül 2008. 26 Şubat 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 5 Haziran 2012. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Dizel motor</span> motor çeşiti

Dizel motor, içten yanmalı bir motor tipidir. Daha özel bir tanımla, dizel motor oksijen içeren bir gazın sıkıştırılarak yüksek basınç ve sıcaklığa ulaşması ve silindir içine püskürtülen yakıtın bu sayede alev alması ve patlaması prensibi ile çalışan bir motordur. Bu yüzden benzinli motorlardan farklı olarak ateşleme için bujiye ve yakıt oksijen karışımını oluşturmak için karbüratöre ihtiyaç yoktur.

<span class="mw-page-title-main">İçten yanmalı motor</span> yakıtın yanma odasında oksitleyici ile yandığı motor

İçten yanmalı motorlar, yakıt'ın motor içinde yanma odası adı verilen sınırlı bir alan içinde yakılması ile oluşan basıncın, piston denen parçayı hareket ettirmesi ile oluşan makinelerdir.

<span class="mw-page-title-main">Stirling motoru</span>

Stirling motoru, sıcak hava motoru olarak da bilinir. Dıştan yanmalı motorlu bir ısı makinesi tipidir. Isı değişimi prosesi, ısının mekanik harekete dönüşümünün ideal verime yakın olmasına izin verir.

<span class="mw-page-title-main">Roket</span> itiş için kullanılan pirokinetik motor; yanıcı silah için bkz. Q2037215

Roket bir uzay aracı, hava aracı, araç, atkı veya bombadır. Roket, roket motorundan itme gücü elde eder. Roket motoru egzozu tamamen roket içinde taşınan roket itici yakıtından oluşur. Roket motorları etki ve tepki ile çalışır ve sadece egzozlarını yüksek hızda ters yönde dışarı atarak roketleri ileri doğru iter ve bu nedenle uzay boşluğunda çalışabilir. Etimolojik kökeni İtalyancada "bobin" anlamına gelen rocchetto olup, silindirik şekil benzerliğinden ötürü modern anlamında sahiplenilen kelimenin kullanımı 20. yüzyıl başlarında savaş gemilerinin öz itmeli ateşleme mermilerine dayanmaktadır. Türk Dil Kurumuna göre Türkçeye Fransızca roquette kelimesinden geçmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Kazan (termodinamik)</span>

Kazan, yakıtın kimyasal enerjisini yanma yoluyla ısı enerjisine dönüştüren ve bu ısı enerjisini taşıyıcı akışkana aktaran bir basınçlı kaptır.

Astrodinamik'te delta-v kavramı tam anlamıyla "hızdaki değişiklik" demek olmasına rağmen belirli bir anlamı vardır: sayıl olup sürat birimlerini alarak bir yörünge manevrası yapabilmek, başka bir ifadeyle bir rotadan başka bir rotaya geçmek için gerekecek olan "gayreti" hesaplar.

<span class="mw-page-title-main">Roket motoru</span>

Roket motoru, genellikle yüksek sıcaklıktaki gaz olan yüksek hızlı itici bir sıvı jeti oluşturmak için tepkime kütlesi olarak depolanmış roket itici gazlarını kullanır. Roket motorları, Newton'un üçüncü yasasına göre kütleyi geriye doğru fırlatarak itme üreten tepki motorlarıdır. Çoğu roket motoru, gerekli enerjiyi sağlamak için reaktif kimyasalların yanmasını kullanır, ancak soğuk gaz iticileri ve nükleer termal roketler gibi yanmayan biçimleri de mevcuttur. Roket motorları tarafından tahrik edilen araçlara genellikle roket denir. Roket araçları, çoğu yanmalı motorun aksine kendi yükseltgen taşır, bu nedenle roket motorları, uzay aracını ve balistik füzeleri itmek için bir boşlukta kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Falcon 1</span> SpaceX şirketi tarafından özel sermaye ile geliştirilmiş ve üretilmiş olan, bir harcanabilir fırlatma sistemi

Falcon 1, SpaceX şirketi tarafından özel sermaye ile geliştirilmiş ve üretilmiş olan, bir 'harcanabilir fırlatma sistemidir. Yörüngeye-iki-aşamalı-çıkan türdeki roket her iki aşama için de yakıt olarak LOX/RP-1 karışımını kullanmaktadır, ilk aşamada tek bir Merlin motoru ve ikinci aşamada ise tek bir Kestrel motoru kullanılmaktadır. Roket baştan sona SpaceX tarafından tasarlandı ve özel sermaye ile geliştirilerek yörüngeye çıkabilen ilk başarılı sıvı-yakıt-itkili fırlatma aracı olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Kestrel (roket motoru)</span>

Kestrel, LOX/RP-1 basınç-beslemeli türünde bir roket motorudur. Kestrel motoru SpaceX tarafından Falcon 1 roketinin yukarı aşamasında kullanılmak üzere geliştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Draco (roket motoru ailesi)</span>

Draco, SpaceX tarafından fırlatma araçlarında ve uzay kapsüllerinde kullanılmak üzere tasarlanmış olan Hipergolik sıvı yakıtlı roket motoru ailesidir. Şimdiye kadar iki çeşidi üretilmiştir : Draco ve SuperDraco.

<span class="mw-page-title-main">Uzay aracı itki sistemi</span> Uzay aracını ivmelendirmeye yarayan her türlü yönteme verilen ad

Uzay aracı itki sistemi ya da Uzay aracı sevk sistemi, uzay aracını ve uyduları ivmelendirmekte kullanılan her türlü yönteme verilen addır. Pek çok farklı yöntem bulunmaktadır. Her yöntemin bazı sakıncaları ve üstün tarafı vardır ve uzay aracı sevki etkin bir araştırma alanıdır. Ancak, günümüzdeki pek çok uzay aracı, aracın arkasından/geri tarafından bir gazı roket motoru çıkışı yüksek hızda geçirmek suretiyle itki/sevk üretir. Bu çeşit bir motora roket motoru denmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Uzay mekiği harici yakıt tankı</span>

Uzay mekiği harici tankı, uzay mekiği fırlatma aracının bir parçasıydı. Bu bölümde sıvı hidrojen ve sıvı oksijen yükseltgenleri bulunurdu. Aracın kalkış ve yükselme sırasında bu tank yörünge aracındaki üç uzay mekiği ana motoru için gerekli olan yakıtı ve yükseltgenlerini belli bir basınç altında sağlardı. Uzay mekiği harici tankı ana motorların devre dışı kalmasından 10 saniye sonra mekikten ayrılarak düşmeye başlar ve Dünya atmosferine yeniden girerdi. Katı roket iticilerinden farklı olarak harici tanklar tekrar tekrar kullanılamazlardı. Harici tank Hint Okyanusu’ na(veya Pasifik Okyanusu’ na düşmesi) düştükten sonra yeniden kullanılabilecek duruma getirilemediğinden dolayı ve transfer alanının dışına düşmesinden dolayı kurtarılamıyordu.

Yeniden kullanılabilir fırlatma sistemleri sayesinde uzaya birden fazla kez yük taşıması yapılabilir. Bu sistem genişletilebilir fırlatma sistemlerininin çalışma prensibinin tam zıttında yürüyordu. Genişletilebilir fırlatma sistemlerinde araç bir kere kullanıldıktan sonra kullanılmıyordu.

<span class="mw-page-title-main">Uzay mekiği ana motoru</span> NASAnın uzay aracına monte edilmiş kriyojenik sıvı yakıt roket motoru

Aerojet Rocketdyne RS-25 diğer adıyla Uzay Mekiği Ana Motoru, dondurucu sıvı yakıtlı bir roket motorudur. NASA’nın uzay istasyonunda kullanılmıştır ve fırlatma rampasında kullanılması düşünülmüştür ve Rocketdyne şirketi tarafından Birleşik devletlerde yapılmıştır. RS-25 dondurucu sıvı hidrojeni ve sıvı oksijeni yakar ve her bir motor kalkış esnasında 1,859 kN(418,000 lb) güç üretir. RS-25 60’lı yılların izinden gitmesine rağmen motorun gelişime açık olması nedeniyle çeşitli geliştirmelere uğramıştır. 1 Nisan 1981 tarihinde ilk denenmesinin yapılmasıyla beraber RS-25 güvenlik, bakım ve motor güvenilirliği açısından birçok geliştirmeye uğramıştır.

<span class="mw-page-title-main">Hibrit yakıtlı roket</span>

Hibrit-yakıtlı roket, roket motorunda birbirinden farklı fazdaki farklı roket yakıtları kullanan bir rokettir. Bu yakıtlardan biri katı halde ve diğeri ise gaz ya da sıvı haldedir. Hibrit roketinin ortaya çıkışı 75 yıl öncesine kadar takip edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Turboşaft</span> jet motor türü

Turboşaft, jet itme yerine şaft gücü üretmek üzere tasarlanmış bir tür gaz türbini motorudur.

Tek-yakıtlı roket, itici yakıt olarak tek bir kimyasal madde kullanan roket türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Reaksiyon kontrol sistemi</span>

Reaksiyon kontrol sistemi (RCS) duruş kontrolü ve bazen de tahrik sağlamak için iticileri ve reaksiyon kontrol tekerleklerini kullanan bir uzay aracı sistemidir. Harrier "sıçrayan jet" gibi geleneksel kanatlı uçuş hızlarının altında kısa veya dikey kalkış ve iniş yapan bir uçağın kararlı duruş kontrolünü sağlamak için yönlendirilmiş motor itişinin kullanılması, reaksiyon kontrol sistemi olarak da ifade edilebilir.

T-Stoff ('T maddesi'), II. Dünya Savaşı sırasında Almanya tarafından kullanılan stabilize edilmiş yüksek oranda konsantre peroksittir. T-Stoff'un %80 (bazen %85) hidrojen peroksit (H2O2), kalan su ve eser miktarda (<%0,1) stabilizatör içerdiği belirtilmiştir. Kullanılan stabilizatörler, %0.0025 fosforik asit, fosforik asit (H3PO4), trisodyum fosfat (Na3PO4) ve 8-Hidroksikinolin karışımı ve sodyum stanattan oluşuyordu.

<span class="mw-page-title-main">RP-1</span>

RP-1, roket yakıtı olarak kullanılan, görünüm olarak jet yakıtına benzeyen ve çok yüksek düzeyde rafine edilmiş bir kerosen türüdür. RP-1, sıvı hidrojenden daha düşük bir özgül dürtü sağlar, ancak daha ucuzdur, oda sıcaklığında saklanabilir ve patlama tehlikesi çok daha düşüktür. RP-1, özgül enerjisi LH 2'den daha düşük olsa da, özkütlesi ondan fazla olduğundan daha yüksek bir enerji yoğunluğu sağlar. RP-1'in ayrıca oda sıcaklığında alternatif bir sıvı yakıt olan hidrazin kadar çok toksik ve kanserojen tehlikesi de yoktur.