Hvordan reiste Lunar Landers når det ikke er noen oksygen?

Hvordan reiste Lunar Landers når det ikke er noen oksygen?

Enten det er to-takts eller fire, en sylinder eller åtte, de fleste motorer vi bruker i dag drives av forbrenning av drivstoff og luft. Imidlertid er blanding av bensin og oksygen ikke den eneste måten å generere den energien som trengs for å drive et fartøy, og faktisk er det noen ganger det minst effektive valget.

I den typiske bensindrevne bilmotoren produseres kraft i sylindrene, som hver består av en aksel med et tett montert stempel som beveger seg ned for å trekke i luft og bensin. Når inntaksventilen stenger, beveger stempelet seg opp igjen, komprimerer blandingen og øker temperaturen (og dermed effektiviteten). Når pluggen gnister, blir bensinen antent, og den utgitte varmen og energien i den påfølgende eksplosjonen fører stempelet ned igjen.

På den andre enden av stempelet (motsatt inntaksventilen og tennpluggen) er en tilkoblingsstang som er festet til veivakselet. Når stempelet presses ned, skyver det dermed stangen som beveger den roterende veivaksel. Denne prosessen fungerer så bra at den har blitt kopiert hundrevis av millioner ganger i alt fra motorsager til Ford F-150s.

Imidlertid er denne metoden for å produsere energi avhengig av oksygen tilstede i atmosfæren for å kombinere med karbonet i bensinen. I rommet, selvfølgelig, kan ingen høre deg skrike fordi det ikke er luft (eller oksygen). Skriv inn raketter.

En rakett stole ikke på en veivaksel, men i stedet for utvisning av noe, det være seg gass, væske, solid eller bare strålende energi, gjennom en liten åpning (dyse). Derfor, i motsetning til en lastebil som ikke trenger å bære oksidasjonsmiddel, siden den kan trekke luft fra omgivelsene, må skip med rakettmotorer bære hele drivstoffet med dem.

Selvfølgelig ville det være upraktisk (om ikke umulig) å hente nok gassformig oksygen opp i rommet for å få en meningsfull flytur. For å omgå dette problemet, har alternativer blitt utviklet, primært i formene av faste og flytende drivstoffer.

Solid drivstoff kommer i to hovedtyper - homogen og kompositt. Med begge lagres brenselet og oksidasjonsmidlet sammen, og strøm blir produsert når de to er antennet.

Homogene faste drivmidler er unike fordi både oksidasjonsmidlet og drivstoffet eksisterer sammen som en enkelt, ustabil forbindelse, enten som bare nitrocellulose eller sammen med nitroglyserin.

På den annen side er med brennstoff og oksidasjonsmiddel komposittmaterialer som er kombinert til en pulverformet eller krystallisert blanding, som vanligvis består av ammoniumnitrat eller klorat eller kaliumklorat (som oksidasjonsmiddel), og noen type fast hydrokarbonbrensel (ligner asfalt eller plast).

Faste drivmidler har lenge vært brukt med lanseringsvogner, inkludert romferges lanseringsboosters som hver produserte 3,3 millioner pund av drivkraft.

Med flytende drivstoffer er det tre hovedtyper: petroleumsbasert, kryogen og hypergolisk. Alle tre fremdriftsmetodene lagrer oksidasjonsmidlene og drivstoffene separat, til det er behov for støt. Når raketter drevet med flytende drivstoff blir sparket, blir en del av hver (brennstoff og oksidasjonsmiddel) introdusert i et forbrenningskammer hvor de kombinerer og til slutt eksploderer - produserer den nødvendige kraften.

Oljebaserte flytende drivstoff, som navnet tilsier, blander sammen et petroleumsprodukt (som fotogen) med flytende oksygen, som, med høy konsentrasjon, gjør det til et effektivt og kraftig drivmiddel. Som sådan ble denne metoden mye brukt til mange raketter, inkludert de første stadiene av Saturn I, IB og V, samt Soyuz.

En annen flytende drivstoff er avhengig av kryogen (super lav temperatur) flytende gasser; En vanlig metode blander flytende hydrogen (brennstoffet) med flytende oksygen (oksidasjonsmidlet). Meget effektiv, men vanskelig å lagre for lenge på grunn av behovet for å holde begge så kalde (hydrogen forblir en væske ved -423F og oksygen ved -297F), kryogen drivmidler har kun blitt brukt i begrensede applikasjoner, selv om de inkluderer hovedmotorer av romfergen og visse stadier av Delta IV og noen av Saturn-rakettene.

Med både petroleumsbaserte og kryogeniske drivmidler er det nødvendig med en eller annen type tenning, enten via pyrotekniske, kjemiske eller elektriske midler. Men med den tredje typen flytende drivstoff, hypergolisk, er det ikke nødvendig å tenne.

Vanlige hypergoliske brennstoffer inkluderer forskjellige former for hydrazin (inkludert usymmetrisk dimetylhydrazin og monometylhydrazin), mens nitrogentetroksid ofte brukes som oksidasjonsmiddel.

Væske selv ved romtemperatur, er hypergoliske drivmidler lett å lagre, som sammen med deres spontane brennbarhet gjør dem svært ønskelige for en rekke bruksområder, for eksempel i manøvreringssystemer. Derfor, selv om materialene som er involvert er svært giftige og korroderende, har hyperboliske brensler blitt brukt ofte, blant annet i romfergenes orbitale manøvreringssystem og, i samsvar med spørsmålet ved hånden, Apollo lunar modulen (LM).

Fire underleverandører jobbet under hovedkontrahenten, Grumman Corporation, for å bygge LM, med Bell Aerosystems Company valgt for utviklingen av sin fremdriftsfremdrift.Arbeidet startet på prosjektet i januar 1963, men ingeniører var fortsatt tinkering med stigningsmotoren så sent som september 1968, da Bells første drivstoffinjektor ble slått ut for en designet av Rocketdyne, underleverandøren som også bygde nedstigningsmotoren.

Drives av en ikke-gimbaled, faststøtningsmotor og drevet av Aerozine 50 drivstoff og nitrogen tetroxid oksidasjonsmiddel, de hypergoliske materialer som ga tilstrekkelig kraft for å få LM fra Månens overflate var så korroderende at de brant gjennom motoren hver gang de ble sparket (krever at motoren gjenoppbygges). Som et resultat ble ingen av stigningsmotorene for noen av LMene testet eller avfyrt før de løftet Apollo-astronautene ut av månen.

Legg Igjen Din Kommentar