Ano ang isang cryogenic engine?

Ang isang cryogenic engine ay karaniwang isang rocket engine na idinisenyo upang makatakas sa gravity ng lupa upang magpadala ng mga probes sa spaced o upang maiangat ang mga satellite sa orbit.Gumagamit sila ng mga likidong gasolina na pinalamig sa napakababang temperatura at kung saan ay kung hindi man ay nasa isang gas na estado sa normal na presyon at temperatura ng atmospera, tulad ng hydrogen at oxygen.Ang mga gasolina na ito ay ginagamit sa isa sa dalawang pangunahing disenyo upang makabuo ng puwersa ng propellant.Alinman ang hydrogen ay singaw bilang gasolina at hindi pinapansin ng oxidizer ng oxygen upang makabuo ng karaniwang mainit na rocket thrust, o halo-halong sila upang lumikha ng sobrang mainit na singaw na lumabas sa nozzle ng engine at lumilikha ng thrust.

Limang mga bansa na kasalukuyang nagtataglay ng matagumpay na nasubok na cryogenicAng mga sistema ng propulsion ng engine noong 2011. Kasama dito ang Estados Unidos, Russia, at China, pati na rin ang Pransya at Japan.Magtrabaho sa German Aerospace Center sa Lampoldshausen, Alemanya, ay patuloy na bumuo ng cryogenic propulsion.Ang India ay mayroon ding nasubok na patlang ng isang cryogenic na disenyo ng rocket kamakailan noong 2009, na ginawa sa Indian Space Research Organization (ISRO), na nagresulta sa sakuna na pagkabigo ng sasakyan ng pagsubok.Ang disenyo ng panahon ng 1960 ng Saturn V rocket, na ginamit ng Estados Unidos na Apollo Moon Missions.Gumagamit din ang mga pangunahing engine ng US Space ng mga fuel na nakaimbak ng cryogenically, tulad ng ginagawa ng ilang mga unang modelo ng Intercontinental Ballistic Missiles (ICBMS) na ginamit bilang mga nuclear deterrents ng Russia at China.Ang mga likidong rocket na may likido ay may higit na tulak at, samakatuwid, ang bilis kaysa sa kanilang mga solidong fueled counterparts, ngunit naka-imbak ng mga walang laman na tangke ng gasolina, dahil ang mga gasolina ay maaaring maging mahirap mapanatili, at lumala ang mga balbula ng engine at fittings sa paglipas ng panahon.Ang paggamit ng cryogenic fuel bilang isang propellant ay nangangailangan ng mga pasilidad ng imbakan para sa gasolina, upang maaari itong pumped sa rocket engine na may hawak na tanke kung kinakailangan.Dahil ang oras ng paglulunsad ng mga missile na pinapagana ng isang cryogenic engine ay maaaring maantala hanggang sa maraming oras, at ang pag -iimbak ng gasolina ay mapanganib, ang US na na -convert sa lahat ng solidong fueled nuclear ICBMS noong 1980s.

likidong hydrogen at likidong oxygen aynakaimbak sa mga antas ng -423 deg;Fahrenheit (-253 deg; Celsius) at -297 deg;Fahrenheit (-183 deg; Celsius), ayon sa pagkakabanggit.Ang mga elementong ito ay madaling makuha at nag -aalok ng isa sa mga pinakadakilang rate ng conversion ng enerhiya ng mga likidong gasolina para sa propulsion ng rocket, kaya't sila ay naging mga gasolina na pinili para sa bawat bansa na nagtatrabaho sa mga disenyo ng cryogenic engine.Gumagawa din sila ng isa sa pinakamataas na kilalang tiyak na mga rate ng salpok para sa propulsion ng chemical rocket ng hanggang sa 450 segundo.Ang tiyak na salpok ay isang sukatan ng pagbabago sa momentum bawat yunit ng natupok na gasolina.Ang isang rocket na bumubuo ng 440 tiyak na salpok, tulad ng isang space shuttle cryogenic engine sa isang vacuum, ay makamit ang isang bilis ng halos 9,900 milya bawat oras (15,840 kilometro bawat oras), na sapat lamang upang mapanatili ito sa isang nabubulok na orbit sa paligid ng lupa para sa isangPinalawak na tagal ng panahon.Gumagamit ito ng tipikal na likidong oxygen at hydrogen fuel, ngunit ang buong engine mismo ay supercooled din.Ang gasolina ay naghahalo upang lumikha ng 5,000 deg;Fahrenheit (2,760 deg; Celsius) Superheated Steam bilang isang form ng rocket thrust na maaaring ma -throttled pataas at pababa mula sa bahagyang higit sa 100% hanggang 10% na mga antas ng thrust, para sa pagmamaniobra sa mga landing environment tulad ng sa ibabaw ng buwan.Ang engine ay sumailalim sa matagumpay na pagsubok sa huli ng 2006, at maaaring magamit sa parehong mga misyon sa Mars at Moon Manned.