Un estatorreactor, designado a veces un jet del stovepipe del, es una forma de motor de jet que no contenga ninguna pieza móvil importante y pueda ser particularmente útil en los usos que requieren un motor pequeño y simple para el uso de alta velocidad; por ejemplo los misiles también se han utilizado con éxito, aunque no eficientemente, como Tipjets en los rotores del helicóptero .

Historia

La idea del estatorreactor (no ser confundido con el motor de jet del pulso de la fama de la bomba de vuelo V-1, o con el Scramjet ) fue patentada desde 1908 por el francés René Lorin del ingeniero. En el Unión Soviética, el motor de estatorreactor del CEÑIDOR -08 fue construido por Yuri Pobedonostsev y prueba encendidas en 1933. En el Francia los trabajos René Leduc eran notables, al igual que el Guillermo Avery en el Estados Unidos . modelo 010 de s de Leduc el 'era el primer avión estatorreactor-accionado a volar, en el 1949 .

Diseño

Un estatorreactor se diseña alrededor de su entrada. Un objeto que se mueve en la velocidad a través del aire genera una región de alta presión en frente y una región de la presión baja a la parte posterior. Un estatorreactor utiliza esta alta presión delante del motor para forzar el aire a través del tubo, donde es calentado quemando algo de él con el combustible. Entonces se pasa a través de un inyector para acelerarlo a las velocidades supersónicas. Esta aceleración da a estatorreactor el empuje delantero .

Un estatorreactor se refiere a veces como un “stovepipe del vuelo”, un dispositivo muy simple que abarca una toma de aire, un combustor, e inyector . Las únicas piezas móviles están normalmente ésas dentro de la turbobomba, que bombea el combustible al combustor en un estatorreactor del líquido-combustible. Los estatorreactores del combustible sólido son incluso más simples.

Por contraste, un turborreactor utiliza un ventilador accionado por turbina del gas para comprimir el aire más lejos. Esto da mayor eficacia y lejos más energía a las velocidades bajas, donde está débil el efecto del espolón, pero es también más complejo, más pesado y más costoso, y la velocidad superior de los límites de la turbina de gas.

Entrada

Los estatorreactores intentan explotar la presión dinámica muy alto dentro del streamtube que se acerca al labio de la toma de aire. Un producto razonablemente eficiente recuperará mucha de la presión de estancamiento del freestream, para apoyar los procesos de la combustión y de extensión. La mayoría de los estatorreactores funcionan a las velocidades supersónicas del vuelo y utilizan uno o más ondas expansivas cónicas (u oblicuo) terminados por un choque normal fuerte, para decelerar la circulación de aire a una velocidad subsónica en la salida del producto. La difusión adicional entonces se requiere para conseguir la velocidad de aire abajo para nivelar conveniente para el combustor.

Combustor

Puesto que no hay turbina rio abajo, un combustor del estatorreactor puede funcionar con seguridad en el combustible estequiométrico : cocientes de aire, que implica una temperatura del estancamiento de la salida del combustor de la orden de 2400 K para el keroseno. Normalmente el combustor debe ser capaz del funcionamiento sobre una amplia gama de los ajustes de válvula reguladora, para una gama de velocidades/de altitudes del vuelo. Una región experimental abrigada permite generalmente a la combustión continuar cuando el producto del vehículo experimenta el altos desvío/echada, durante vueltas. Otras técnicas de la estabilización de la llama hacen uso de los sostenedores de llama, que varían en diseño de las latas del combustor a los placas llanos simples, para abrigar la llama y para mejorar la mezcla del combustible. Overfuelling el combustor puede hacer el choque normal dentro de un sistema supersónico del producto ser empujado adelante más allá del labio del producto, dando por resultado una gota substancial en circulación de aire del motor y el empuje neto.

Inyectores

El inyector es una parte crítica de un diseño del estatorreactor, puesto que acelera flujo del extractor al empuje del producto.

Para un funcionamiento del estatorreactor en un número de Mach subsónico del vuelo, el flujo del extractor se acelera a través de un inyector convergente . Para un número de Mach del vuelo supersónico, la aceleración se alcanza típicamente vía un inyector convergente -divergente .

Funcionamiento y control

Los estatorreactores se han funcionado con de tan bajo como 45 m/s (100 mph) hacia arriba.5 dan alrededor poco empujada y son alto ineficaz debido a sus cocientes de la presión baja.

Sobre esta velocidad, dada suficiente velocidad inicial del vuelo, un estatorreactor será independiente económicamente. De hecho, a menos que la fricción del vehículo sea extremadamente alta, la combinación del motor/de la armadura de avión tenderá a acelerar a velocidades más altas y más altas del vuelo, aumentando substancialmente la temperatura de la toma de aire. Pues esto podría tener un efecto perjudicial en la integridad del motor y/o de la armadura de avión, el sistema de control del combustible debe reducir flujo de combustible del motor para estabilizar el número de Mach del vuelo y, de tal modo, la temperatura de la toma de aire a los niveles sensibles.

Debido a la temperatura estequiométrica de la combustión, eficacia es generalmente bueno en las velocidades (Mach 2-3), mientras que a las velocidades bajas el cociente de compresión relativamente pobre significa que los estatorreactores son superados por los turborreactores o aún los cohetes .

Tipos del estatorreactor

Los estatorreactores se pueden clasificar según el tipo de combustible, líquido o sólido, y el aumentador de presión.

En un combustible de hidrocarburo del estatorreactor (LFRJ) del combustible líquido (típicamente) se inyecta en el combustor delante de un flameholder que estabilice la llama resultando de la combustión del combustible con el aire comprimido de los productos. Los medios de presurizar y de suministrar el combustible al ramcombustor se requieren que puede ser complicado y costoso. El Aerospatiale-Celerg ha diseñado un LFRJ donde está forzado el combustible en los inyectores por una vejiga del elastómero que infle progresivamente a lo largo de la longitud del depósito de gasolina. La vejiga forma inicialmente una envoltura ajustada alrededor de la botella del aire comprimido de la cual se infla, que se monta longitudinalmente en el tanque. Esto ofrece un acercamiento más barato que un LFRJ regulado que requiere una turbobomba y un hardware asociado suministrar el combustible.

Un estatorreactor no genera ningún empuje estático y necesita un aumentador de presión alcanzar una velocidad delantera arriba bastante para la operación eficiente del sistema del producto. El primer estatorreactor accionó los aumentadores de presión externos usados los misiles, generalmente cohetes del sólido-propulsor, cualquiera en el tándem, donde el aumentador de presión se monta inmediatamente detrás del estatorreactor, e. dardo del mar, o cruzado donde los aumentadores de presión múltiples se atan junto al exterior SA-4 Ganef del estatorreactor e. La opción del arreglo del aumentador de presión es conducida generalmente por el tamaño de la plataforma del lanzamiento. Un aumentador de presión en tándem aumenta la largura total del sistema mientras que los aumentadores de presión envueltos aumentan el diámetro total. Los aumentadores de presión envueltos generarán generalmente una fricción más alta que un arreglo en tándem.

Los aumentadores de presión integrados proporcionan una opción de empaquetado más eficiente puesto que el propulsor del aumentador de presión es interior echado el combustor de otra manera vacío. Este acercamiento se ha utilizado en el sólido, por ejemplo SA-6 ganancioso, líquido, por ejemplo ASMP, y cohete canalizado, por ejemplo meteorito, diseños. Los diseños integrados son complicados por los diversos requisitos del inyector del alza y de las fases del estatorreactor de vuelo. Debido a los niveles más altos del empuje del aumentador de presión un diverso inyector shaped se requiere para el grado óptimo para empujar comparado a eso requerida para el sustainer más bajo del estatorreactor del empuje. Esto se alcanza generalmente vía un inyector separado que se expulse después de quemadura del aumentador de presión. Sin embargo, los diseños tales como meteorito ofrecen los aumentadores de presión nozzleless. Esto ofrece las ventajas de la eliminación del peligro a los aviones del lanzamiento de la ruina expulsada del inyector del alza, la simplicidad, la confiabilidad, y la masa reducida y el coste, aunque esto se deba negociar contra la reducción en el funcionamiento comparado con ése proporcionado por un inyector dedicado del aumentador de presión.

El estatorreactor integral del cohete/canalizó el cohete

considera también:

Aire-aumentado del cohete

Éstas son una variación leve en el estatorreactor donde el extractor supersónico de un proceso de la combustión del cohete se utiliza para comprimir y para reaccionar con el aire entrante en la cámara de combustión principal. Esto tiene la ventaja del donante empujó incluso a la velocidad cero.

En un combustible sólido el estatorreactor integrado del cohete (SFIRR) el propulsor sólido se echa a lo largo de la pared externa del ramcombustor. En este caso la inyección de carburante está con la ablación del propulsor al lado del aire comprimido caliente de los productos. Un mezclador en popa se puede utilizar para mejorar eficacia de combustión. SFIRRs es preferred sobre LFRJs para algunos usos debido a la simplicidad del suministro de combustible pero solamente cuando los requisitos que estrangulan son mínimos es decir cuando las variaciones en altitud o número de Mach son limitadas.

En un cohete canalizado un generador del gas de combustible sólido produce un gas combustible-rico caliente que se queme en el ramcombustor con el aire comprimido suministrado por los productos. El flujo de gas mejora la mezcla del combustible y del aire y aumenta la recuperación de la presión total. En un Throttleable canalizado Rocket (TDR), también conocido como un flujo variable canalizó a Rocket (VFDR), una válvula permite que el extractor del generador del gas sea estrangulado permitiendo el control del empuje. Desemejante de los estatorreactores de un propulsor sólido de LFRJ no puede el apagado . El cohete canalizado se sienta en alguna parte entre la simplicidad del SFRJ y el throttleability ilimitado del LFRJ.

Velocidad del vuelo

Los estatorreactores dan generalmente poco o nada de empuje debajo alrededor de mitad de la velocidad del sonido, y son ineficaces (menos de 600 segundos ) hasta que la velocidad aérea exceda 1000 kilómetros por hora (600 mph) debido a los cocientes de compresión bajos. Incluso sobre la velocidad mínima un sobre de vuelo ancho (gama de condiciones de vuelo), por ejemplo punto bajo a las velocidades y bajo a las muchas altitudes, puede forzar compromisos significativos del diseño, y tienden a trabajar el mejor optimizado para una velocidad diseñada y altitud (diseños del punto). Sin embargo, los estatorreactores superan diseños basados del motor de jet de la turbina de gas y funcionan generalmente mejor a las velocidades supersónicas (Mach 2-4). Aunque sea ineficaz a velocidades más reducidas sean más económicos en combustible que el alcanza gran altura rápida y súbitamente sobre su gama de trabajo útil entera hasta por lo menos el Mach 5.

La velocidad superior de los estatorreactores es limitada por la desasociación alrededor al Mach 5.

Motores relacionados

Estatorreactor de turbo del aire

Otro ejemplo de esto es el estatorreactor (ATR) de Turbo del aire que funciona como un turborreactor convencional a las velocidades subsónicas y estatorreactor asistido ventilador a las velocidades debajo del Mach 6.

Scramjets

considera también:

l Scramjet Los estatorreactores retardan siempre el aire entrante a una velocidad subsónica dentro del combustor. Scramjets o " ramjet" supersónico de la combustión; ser similar a los estatorreactores, pero el aire pasa a través del motor entero a las velocidades supersónicas, eliminando la creación de una onda expansiva fuerte en el producto. Esto aumenta la presión de estancamiento recuperada del freestream y mejora el empuje neto. Debido a las velocidades hipersónicas del vuelo (algo que supersónico) experimentadas, las temperaturas de la toma de aire del scramjet son demasiado altas para el keroseno ardiente, así que el hidrógeno se utiliza normalmente como el combustible. La obstrucción termal del extractor es evitada teniendo una velocidad de aire supersónica relativamente alta en la entrada del combustor. La inyección de carburante está a menudo en una región abrigada debajo de un paso en la pared del combustor. Aunque los motores del scramjet se hayan estudiado por muchas décadas es solamente recientemente que los pequeños elementos experimentales han sido vuelo probado y entonces solamente muy breve (e.

Motores prerefrigerados

Una variante del estatorreactor puro es el motor del “ciclo combinado”, previsto para superar las limitaciones del estatorreactor puro. Un ejemplo de esto es el motor de SABRE ; esto utiliza un preenfriador, detrás de el cual está la maquinaria del estatorreactor y de la turbina.

El motor ATREX se convirtió en Japón es una puesta en práctica experimental de este concepto. Utiliza el combustible del hidrógeno líquido en un arreglo bastante exótico del solo-ventilador. El combustible del hidrógeno líquido se bombea a través de un cambiador de calor en el aire-producto, calentando simultáneamente el hidrógeno líquido, y refrescando el aire entrante. Este enfriamiento del aire entrante es crítico a alcanzar de una eficacia razonable. El hidrógeno entonces continúa con una segunda posición del cambiador de calor después de la sección de combustión, donde el extractor caliente se utiliza para calentar más lejos el hidrógeno, dándole vuelta en un gas muy de alta presión. Este gas entonces se pasa con las extremidades del ventilador que proporciona energía de conducción al ventilador a las velocidades subsónicas. Después de mezclar con el aire entonces se quema en la cámara de combustión.

Estatorreactores de propulsión nuclear

considera también:

Pluto del proyecto Durante la guerra fría los Estados Unidos diseñaron y tierra-probaron un estatorreactor de propulsión nuclear llamado proyecto Pluto . Este sistema no utilizó ninguna combustión - un reactor nuclear calentó el aire en lugar de otro. El proyecto fue cancelado en última instancia porque el ICBMs parecía responder al propósito mejor, y porque un misil de vuelo bajo habría sido alto el radiactivo.

J58

Pratt de s de SR-71 el el 'y los motores de Whitney J58 actúan como estatorreactores turborreactor-asistidos en las velocidades (Mach 3.

Estatorreactor ionosférico

La atmósfera superior sobre el cerca de 100km contiene el oxígeno monatomic que ha sido producido por el sol con la fotoquímica. Un concepto fue creado por la NASA para recombinar este gas fino de nuevo a las moléculas diatómicas a las velocidades orbitales para accionar un estatorreactor.

Estatorreactor de Bussard

considera también:

l estatorreactor de Bussard El estatorreactor de Bussard es una impulsión del espacio que funde el viento y los extractores interestelares él en la velocidad de la parte posterior del vehículo.

Zenithic

Alternative model

Random links:

Tybalt | Equipo de fútbol del nacional de Trinidad And Tobago | Arrondissement de la lente | Roberto Smith McColl | Gayk Bzhishkyan