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喂养野兽:超重的推进剂分配系统
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肃齐万里贾逵
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1楼
2023-12-17 20:51
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Super Heavy是一款非常复杂的飞行器,下面有33个SpaceX的猛禽发动机。虽然它从外面的照片中看起来很酷,但它在里面开始变得更加疯狂。今天,让我们仔细看看Super Heavy,二级着陆罐内部的推进剂分配系统,并撕开我们对它的了解。
本文中的所有渲染和图像都是从公开来源构建和收集的,并通过对图像的猜测和比较推断出来的。
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2楼
2023-12-17 20:52
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基础知识
如果您还不知道,Super Heavy的33台猛禽发动机由低温液态甲烷(CH4)和液氧(O2)提供动力,它们分别是燃料和氧化剂。这些推进剂储存在大型“主”罐中,并通过一系列复杂的管道输送到发动机中。
Super Heavy还有一个液氧“着陆”罐,也称为“头”罐,这是一个在着陆燃烧期间使用的较小的隔离罐。这个较小的油箱仅与中心13号猛禽发动机相连,并减少了由于推进剂在更大的主油箱中晃晃而引起的影响。
撇开这一点不谈,是时候分解这个系统的每个部分了。从底部开始,向外构建。
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3楼
2023-12-17 20:53
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一些激烈的分析
液氧罐在舱壁后
从Super Heavy的底部开始,我们看到船尾圆顶,它有66个进给孔,可以向猛禽发动机的不同环输送液态甲烷和液氧。在Super Heavy上,发动机以20-10-3的模式排列,从外部移动到内部。
圆顶边缘有40个孔,将燃料和氧化剂输送到20个发动机的环中。这些定位在20对中,有一个更大的液氧孔和一个较小的液态甲烷孔。
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4楼
2023-12-17 20:54
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圆顶中心的平板上还有26个进给孔,通常被称为推力冰球或后盖。这些为内部13万向节猛禽发动机提供燃料和氧化剂。
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5楼
2023-12-17 20:55
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20台发动机的液氧饲料
Super Heavy的外部20个发动机在飞行中只进行一次燃烧,因此只需要能够从主油箱中拉动推进剂。因此,圆顶上的孔是推进剂流入发动机的地方。
你可以看到阀门组件从这些孔中突出。但我们会在文章末尾更多地讨论这些。
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6楼
2023-12-17 20:56
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管道延伸到圆顶的外部,连接到发动机本身,因为发动机位于圆顶下方。液体甲烷饲料也做了类似的事情,但稍后会介绍。
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7楼
2023-12-17 21:00
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这种渲染的描绘显示了圆顶外部的20个阀门和管道,用于为外部20个发动机提供动力。
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8楼
2023-12-17 21:01
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推力冰球结构
在推力冰球上,它本质上是一个平坦的圆盘,容纳了中心13号猛禽发动机的支架,在安装在舱壁上之前,在内部表面增加了一个额外的结构。
这种钢制20面结构有各种缝隙,允许关键管道通过,并可能增加一些刚性。
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9楼
2023-12-17 21:02
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液态甲烷分配歧管
在这个结构的中间,可以找到一个有34个孔的桶部分。这个桶上的孔从上到下以20-10-3+1的模式排列。除了底排的第4个“附加”孔外,这些孔都间隔相等。
顶部的30个孔将分别向20个和10个发动机的环输送液态甲烷,其中一个下孔最终将用于快速断开的填充/排水管。
底行的另外三个孔将用于部分液氧分配系统,因此我们将暂时忽略这些孔。
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10楼
2023-12-17 21:03
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填充/排水管是从快速断开面板直接进入液态甲烷歧管的下孔之一的管道。
当燃料流入时,它将从下往上填充整个助推器,从淹没推进剂分配管道开始,然后慢慢向上上升并进入主油箱。
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11楼
2023-12-17 21:07
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由于歧管位于助推器的中心,位于中心3猛禽发动机的正上方,因此不需要管道将歧管连接到这些发动机。
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2023-12-17 21:08
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从这个歧管中,10个管道,每个管道有两个弯曲,安装在10个孔的环上。这些直接连接到推力冰球上的孔,这些孔为10个发动机的环提供动力。
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13楼
2023-12-17 21:09
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同样,20根管道从20个孔的环延伸出来,直接连接到圆顶中通向20个发动机环的孔。正如之前与20台发动机环的液氧进料所讨论的那样,圆顶在实际发现发动机的地方上方,因此管道继续在圆顶的外部,一直到发动机。
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14楼
2023-12-17 21:10
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考虑到上述信息,为了这个可视化,20个发动机的进给是粉红色的,10个发动机的进给是黄色的,填充/排水管是红色的。
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15楼
2023-12-17 21:11
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