¿Cómo se evita desperdiciar oxidante al diseñar un cohete híbrido?

Estaba pensando en diseñar un motor de cohete de parafina muy simple y pequeño como experimento. Una cosa que no entiendo acerca de estos diseños es cómo usa eficientemente su oxidante sin que se dispare una gran cantidad a través del cohete sin quemar. Con un combustible sólido como este, ¿cómo se mezcla de manera eficiente para garantizar que se queme en el lugar correcto donde pueda agregar empuje?

EDITAR: Me gustó la respuesta a continuación, pero encontré este gran capítulo público sobre cohetes híbridos que tenía algunas buenas ilustraciones: https://web.stanford.edu/~cantwell/AA283_Course_Material/AA283_Course_Notes/AA283_Aircraft_and_Rocket_Propulsion_Ch_11_BJ_Cantwell.pdf

Después de leer ese documento, no estoy del todo seguro de que mi respuesta sea correcta. ¯\_(ツ)_/¯
La parafina es una mezcla de diferentes alcanos con la fórmula general CnH2n+2. Existen parafinas blandas y duras con diferentes puntos de fusión en el rango de 50 a 60 °C, algunas incluso hasta los 70 °C. Puede ser que se utilice una mezcla especial de parafina con un alto punto de fusión para equilibrar la combustión entre demasiado rica en combustible y demasiado rica en oxígeno. Pero la longitud del cohete híbrido también puede influir.
@Uwe: es muy útil saberlo. Esperaba que la NASA publicara un artículo completo sobre su diseño, pero las leyes de armas probablemente les harían dejar caer muchos de los detalles.
El flujo de oxígeno en el cohete híbrido puede controlarse y reducirse si es necesario usando una válvula. Pero la cantidad de parafina fundida y vaporizada por vez puede no controlarse tan fácilmente.

Respuestas (1)

Tenga en cuenta que para los cohetes químicos bipropelentes, generalmente se prefiere la combustión rica en combustible: mantiene las temperaturas más manejables que la combustión estequiométrica y tiende a producir moléculas más simples en el escape, lo que conduce a menos energía cinética retenida en enlaces intramoleculares vibrantes y más energía cinética bajando directamente por la boquilla.

Convenientemente, mantener baja la tasa de flujo del oxidante para mantener una combustión rica en combustible también ayuda a minimizar el desperdicio; la cámara de combustión debe mantener un excedente de combustible caliente, atomizado o vaporizado, deseoso de consumir el oxidante disponible antes de que se escape.

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