Back Cicle de combustió esglaonada (coets) Catalan Staged combustion cycle English Combustión escalonada Spanish Cycle à combustion étagée French Ciclo a combustione stadiata Italian 二段燃焼サイクル Japanese 단계식 연소 사이클 Korean Ciclo de combustão em estágios Portuguese Жидкостный ракетный двигатель замкнутой схемы Russian Рідинний ракетний двигун замкнутої схеми Ukrainian

Siklus pembakaran bertahap

Siklus pembakaran bertahap (kadang-kadang dikenal sebagai siklus topping, siklus preburner, atau siklus tertutup) adalah siklus daya dari mesin roket bipropelan. Dalam siklus pembakaran bertahap, propelan mengalir melalui beberapa ruang pembakaran, dan dengan demikian dibakar secara bertahap. Keuntungan utama relatif terhadap siklus daya mesin roket lainnya adalah efisiensi bahan bakar yang tinggi, diukur melalui impuls spesifik, sementara kerugian utamanya adalah kompleksitas rekayasa.

Siklus pembakaran bertahap yang kaya bahan bakar. Di sini, semua bahan bakar dan sebagian oksidator dialirkan melalui preburner, menghasilkan gas yang kaya bahan bakar. Setelah dialirkan melalui turbin untuk menggerakkan pompa, gas disuntikkan ke dalam ruang pembakaran dan dibakar bersama oksidator yang tersisa.
Gas buang turbin yang kaya oksidator dari preburner Raptor SpaceX ditunjukkan selama uji subsistem tahun 2015 di tempat uji di Pusat Antariksa Stennis. Pada mesin roket aliran penuh, gas buang preburner dialirkan ke turbin dan kemudian ke ruang pembakaran utama.
Full-flow staged combustion rocket cycle
Mesin roket SpaceX Raptor FFSC, contoh skema aliran propelan, 2019

Siklus pembakaran bertahap merupakan konfigurasi mesin roket berbahan bakar cair dimana propelan melewati beberapa ruang bakar. Konfigurasi ini memungkinkan untuk memperoleh motor yang sangat efisien, dengan mengorbankan kompleksitas yang lebih besar. Dalam siklus pembakaran bertahap, sebagian propelan masuk ke dalam satu atau lebih ruang awal pembakaran, yang mana proporsi bahan bakar (pembakaran kaya bahan bakar) atau pengoksidasi (pembakaran kaya pengoksidasi) sengaja dibuat terlalu tinggi, agar diperoleh pembakaran tidak sempurna. Gas yang meninggalkan ruang pra-pembakaran ini menggerakkan turbin turbopump sebelum diinjeksikan ke ruang pembakaran utama bersama sisa propelan. Karena semua propelan dikeluarkan melalui nosel dan berkontribusi terhadap tenaga penggerak, siklus pembakaran bertahap adalah siklus tertutup. Mesin pembakaran bertahap dapat memiliki beragam tata letak rakitan prechamber-turbine-turbopump: kedua pompa dapat menggunakan turbin yang sama (contoh: RD -191) atau masing-masing memiliki turbinnya sendiri, dan dalam hal ini kedua turbin dapat memiliki turbin masing-masing. satu ruang awal atau berbagi ruang awal yang sama. RS-25 adalah contoh mesin dengan dua rakitan turbin prechamber.

Keuntungan utamanya adalah efisiensi bahan bakar karena semua propelan mengalir ke ruang pembakaran utama, yang juga memungkinkan daya dorong yang lebih tinggi. Siklus pembakaran bertahap terkadang disebut sebagai siklus tertutup , berbeda dengan generator gas, atau siklus terbuka di mana sebagian propelan tidak pernah mencapai ruang pembakaran utama. Kerugiannya adalah kompleksitas teknik, sebagian merupakan hasil dari gas buang pra-pembakaran berupa gas panas dan bertekanan tinggi yang, terutama jika kaya oksidator, menghasilkan kondisi yang sangat keras untuk turbin dan perpipaan.[1][2]

  1. ^ Sutton, George (2006). History of Liquid Propellant Rocket Engines. AIAA. doi:10.2514/4.868870. ISBN 978-1-56347-649-5. Diakses tanggal November 5, 2022. 
  2. ^ "RS-25 Engine | L3Harris® Fast. Forward". www.l3harris.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2024-05-23. 

Developed by StudentB