How SpaceX's Raptor engine works, one problem at a time
a day ago
- 火箭推进始于排出质量：冷气推进器简单但推力低；化学火箭利用燃烧获得更高能量。
- 压力供应发动机需要重型储罐以实现高燃烧室压力；涡轮泵通过在低压下输送推进剂解决了这一问题。
- 燃气发生器发动机（例如Merlin）通过排放涡轮排气浪费推进剂；分级燃烧将排气再循环到主燃烧室以提高效率。
- 全流量分级燃烧（Raptor）使用两个独立的预燃室，消除了危险的密封件，允许更高的燃烧室压力，并实现发动机重复使用。
- Raptor 1是一款有许多传感器和螺栓的开发发动机；Raptor 2通过取消火花点火器和合并零件减轻了质量；Raptor 3集成了管道，移除了隔热罩，并用氮气取代了氦气。
- SpaceX的迭代方法——制造大量发动机，先删除零件，然后简化——使得Raptor 3比Raptor 1轻25%，功率提高50%。
- 支持系统包括再生冷却（燃料流经燃烧室壁）、使用自生燃气进行储罐增压，以及涉及预冷、清洗和起动的复杂启动序列。