¿Es siempre una boquilla por cámara de combustión y una cámara de combustión por boquilla?

Cuando leo sobre motores como el RD-170, es posible que tengan una sola turbobomba que alimente varias cámaras de combustión, y cada cámara de combustión tiene su propia boquilla. ¿Existe, o sería razonable tener, un motor con múltiples cámaras de combustión alimentando una gran boquilla? ¿O una cámara de combustión con dos boquillas, por ejemplo, para permitir el control de balanceo?

Sí, la mayoría de los misiles antitanque guiados por cable y los misiles K-5 AA. Y el motor secundario en RPG-7 también IIRC.
Siempre me he preguntado esto. Me encantaría saber cuál es la respuesta.
@user3528438 Eh. No imaginé cámaras de combustión en línea o esa aplicación, pero esos son cohetes, y supongo que encaja.
Lanzar torres de aborto, del tipo "tractor", como en Apolo. Un motor de cohete sólido, cuatro boquillas. Ese no se me ocurrió cuando hice la pregunta.
@Greg: Siéntase libre de responderse a sí mismo.

Respuestas (3)

Respuesta parcial:

Este motor del Viking Lander antiguo de la década de 1970 es un motor líquido con una cámara de combustión y muchas boquillas. (puedes ignorar la flecha roja, es de otra pregunta).

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El motivo de este diseño fue evitar la erosión del penacho de escape de la superficie marciana debajo del módulo de aterrizaje, para evitar la degradación de los resultados científicos.

Fuente Característica de diseño del motor de descenso Viking Lander (tiene más fotos)

Este es un ejemplo para una cámara de combustión y muchas toberas, pero creo que no hay ejemplo para múltiples cámaras de combustión y una sola tobera.
@Uwe, ¿qué hay de los motores de combustión por etapas como el SSME? Dos prequemadores y una cámara de combustión principal, pero solo una boquilla. Sin embargo, no pensé que eso era lo que el OP realmente estaba buscando.
No hay conexión directa de los dos prequemadores a la boquilla, la cámara de combustión es necesaria para unir una corriente de gas rica en oxígeno a otra corriente rica en combustible. El oxígeno y el combustible deben reaccionar antes de la boquilla, no después. No puedo imaginar un motor eficiente sin cámara de combustión, solo los prequemadores y la boquilla.

La boquilla avanzada de Reaction Engines comparte la boquilla para la(s) cámara(s) de respiración de aire como la extensión de la boquilla de la cámara de oxígeno, probada en sus motores Stoic y Strident.

Los diseños de motores Aerospike suelen tener múltiples cámaras de combustión que comparten una boquilla de tapón, para permitir que el estrangulamiento diferencial reemplace el cardán.

Me gustaría señalar que los diseños RD-170 y RD-180, aunque parecen tener dos boquillas y dos cámaras de combustión en el conjunto, se dice que funcionan como uno porque hay una tubería de una cámara a la siguiente. Me fascinó saber que los ingenieros soviéticos descubrieron que podían estabilizar la presión entre dos o más cámaras haciendo esto. Esta es la técnica, IIRC, que se usó en la primera y quizás la segunda etapa del cohete lunar soviético N-1. El número de campanas de salida disfraza el hecho de que realmente se comporta como si tuviera menos cámaras de combustión. Esta es la razón por la que los diseños RD-170 y RD-180 siempre dan la impresión de que el usuario final está comprando pares de motores cuando en realidad es un motor de presión compartida de una sola cámara (mis palabras). Los ingenieros rusos se mostraron reacios a compartir mucho más que esto cuando vendieron los motores excedentes a los EE. UU. Estos motores originalmente eran diseños de prequemador ricos en oxígeno, que los ingenieros estadounidenses creían imposibles de hacer estables y confiables. Los EE. UU. creían que estos eran los únicos motores ricos en oxígeno de producción en el mundo. Los motores estadounidenses siempre fueron ricos en combustible en los prequemadores (principalmente para evitar que se comiera el metal). (Puede haber más información en el artículo de Wikipedia ahora. Si alguien sabe más, por favor corríjame/actualícese).

Naturalmente, el cardán se vuelve un poco más complicado, pero si el motor solo necesita girar a lo largo de un eje paralelo a la línea entre las dos cámaras de combustión y los motores están agrupados en un círculo, entonces la dirección se logra girando los motores opuestos en una sola dirección como necesario.

También se me ocurre que unir cámaras más pequeñas de esta manera podría ser la forma en que superaron la necesidad de motores más grandes sin cámaras más grandes. El equipo de Von Braun estuvo a punto de fallar con el motor F-1 hasta que alguien sugirió "vallas" a lo largo de la placa del inyector para ayudar a estabilizar la combustión. Estos se pueden ver en fotos de los inyectores y no existen, IIRC, en motores más pequeños. Truco inteligente.

No está directamente relacionado con la pregunta formulada, pero ¿tiene algún tipo de diagrama que muestre dónde se encuentra esta 'tubería de ecualización de presión'? Sería muy interesante saber.
¿Es siempre una boquilla por cámara de combustión y una cámara de combustión por boquilla?
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