¿Por qué la boquilla YF-75D tiene un patrón en espiral tan fuerte?

¿Por qué el material de la boquilla YF-75D tiene un patrón en espiral tan fuerte?

¿Es un resultado/subproducto de un proceso de fabricación solamente, o tiene alguna función específica?

editar: Las últimas imágenes recortadas que tienen contraste y nitidez mejorados muestran una apariencia similar a una cuenta alrededor del borde inferior de la boquilla. Esto da la impresión de que las boquillas están fabricadas con varillas fundidas o "cuerdas" de metal. Esto es consistente con que son casi verticales en la parte superior y cada vez más en espiral a medida que se ensancha la forma de la campana.

¿Podrían haber sido hechos por algún proceso aditivo?

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arriba: motor YF-75D recortado de aquí .

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arriba: Motor YF-75D recortado de Chinaspaceflight . (En chino)

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arriba: motor YF-75D de Chinaspaceflight . (En chino)

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arriba: detalle de la tobera del motor YF-75D, recortada de Chinaspaceflight . (En chino)

Una conjetura completamente desinformada: ¿fue spinformed? en.wikipedia.org/wiki/Metal_spinning
@OrganicMarble posiblemente, pero el tono me parece tosco. Mire hacia arriba en la parte superior donde se monta en el motor; esas líneas son casi verticales. Estoy pensando que es un proceso aditivo como hacer una vasija de barro con cuerdas de barro, pero todavía no sé por qué se vería así.
@OrganicMarble He agregado algunas imágenes nítidas. Esto me parece aditivo.
ah impreso en 3D?
Este motor utiliza el ciclo de expansión, por lo que el propulsor circula a través de las paredes de la boquilla. Podría ser que esté viendo tubos soldados juntos.
@Hobbes que parece consistente con la apariencia, y hasta ahora no puedo encontrar ninguna imagen con tubos visibles adicionales. Algunos se pueden ver haciendo clic en YF-75 y YF-75D en b14643.de/Spacerockets/Specials/Asian_Rocket_engines/… También mire la cámara de combustión con canales o tubos en la Fig. 3 aquí: forum.nasaspaceflight.com/… El texto directamente arriba, la Fig. 3 analiza la construcción de la cámara de combustión.
@Hobbes La imagen de YF-77 (no un expansor), por otro lado, muestra un tubo adicional. b14643.de/Spacerockets/Specials/Asian_Rocket_engines/…
¡@Hobbes esto acaba de eliminarse! La respuesta parece referirse a algo similar también.
@Hobbes Sugerencia interesante, aunque supongo que el calor para el ciclo se obtiene del tubo grande alrededor de la garganta de la boquilla.
@Puffin está de acuerdo, parece que no hay ninguno de los conductos habituales para suministrar o devolver refrigerante desde la extensión de la boquilla. Esto me parece una extensión de boquilla enfriada por radiación.
@OrganicMarble Boquilla enfriada por descarga con expansión de gas en la cámara? HM-7B tiene una campana de pared de tubo abierta según el esquema en el siguiente enlace capcomespace.net/dossiers/espace_europeen/ariane/ariane4/… y algunas imágenes más esa.int/spaceinimages/Images/1998/01/… , en.wikipedia.org/ wiki/File:SNECMA_HM7B_rocket_engine.jpg , web.archive.org/web/20120508062948/http://cs.astrium.eads.net/… , i.stack.imgur.com/VVQyT.jpg , i.stack.imgur. com/aKDCL.png
@Ohsin, ¿eh? ¡Vaya, se parece sorprendentemente a exactamente la misma boquilla! Tal vez no, pero creo que se parece mucho. ¡ Curiosamente, la versión más grande de la imagen del archivo web apareció por primera vez en Blender SE ! Increíble hallazgo, gracias! Esta imagen de su enlace es útil, pero todavía no entiendo qué está pasando allí. i.stack.imgur.com/tQjae.jpg
@uhoh El traductor de Google sugiere que el refrigerante pase a través de 242 tubos en espiral incrustados en la boquilla y luego se vierta a través de 726 "micro-boquillas". También de este asi.org/adb/04/03/09/01/sep-engines.html "Método de enfriamiento: el hidrógeno se calienta a 150 K durante el enfriamiento de la pared de la cámara de combustión a lo largo de 128 canales longitudinales para inyección en forma gaseosa. El enfriamiento de la boquilla El sistema emplea 242 tubos helicoidales; se vierten por la borda 0,15 kg/s de hidrógeno".
@Ohsin guau! ¡Este motor (HM-7B) puede merecer su propia pregunta o dos!
@uhoh Más información del texto traducido aquí bernd-leitenberger.de/ariane4.shtml "La boquilla consta de 242 tubos individuales de Incotel 600, que están soldados helicoidalmente entre sí. La boquilla se enfría con 150 g de hidrógeno / segundo. Las temperaturas alcanzan un máximo de 1080 K en el cuello de la tobera. Mientras que el hidrógeno del enfriamiento de la cámara de combustión se quema con el hidrógeno restante, el hidrógeno que enfría la tobera se expulsa por su extremo a través de los tubos abiertos. Esto crea un pequeño empuje adicional".
¿Esta textura helicoidal influye de alguna manera en el comportamiento de los gases de escape? ¿En comparación con una campana suave no helicoidal?
@qqjkztd Lo único que se me ocurre es que hace que los tubos sean más largos de lo que serían si fueran rectos; quizás esto sea lo deseado por las características de transferencia de calor.
@OrganicMarble gases de escape que producen empuje del motor de cohete, no gases de escape que pasan por los tubos.

Respuestas (1)

Según el documento del 64º Congreso Astronáutico Internacional, Beijing, China El desarrollo del motor LOX/LH2 en China; IAC-13, C4.1, 1x18525 , la boquilla se soldó a partir de elementos en forma de espiral. Así que el patrón en espiral está aquí por diseño.

Las espirales están "enfriadas por descarga", una antigua idea de Rocketdyne descrita en esta nota técnica de la NASA de 1966 TN D-3532 Diseño y rendimiento de enfriamiento de un cohete enfriado por descarga ; dump-cooling básicamente significa que se utiliza un fluido a baja temperatura (en el papel de Rocketdyne que es LH2) que, una vez que ha realizado su función de enfriamiento, se "vierte" por la borda sin haber participado en un proceso de combustión.

¿Alguien sabe lo que se tira en este caso?
Sería sorprendente si no fuera H2.
Gracias por los enlaces. Entiendo que las espirales son por diseño, sin duda sería extraño que las espirales se fabricaran sin estar diseñadas de esa manera. Pero mi pregunta es ¿Por qué... un patrón en espiral tan fuerte? Si la explicación del por qué está en los enlaces, se convierte en una respuesta de solo enlace a menos que pueda incluir una breve explicación o un pasaje citado de una de sus fuentes. ¡Gracias!
En el documento de IAC dice que la extensión de la boquilla soldada en un haz de tubos en espiral adopta enfriamiento por descarga. y también La extensión de la boquilla está hecha de soldadura en haz de tubos en espiral para reducir su masa. Mi suposición es que LH2 se bombea a través de los tubos en espiral para enfriarse, antes de ser arrojado al extremo inferior (¿la última imagen de uhoh muestra el interior brillante de los tubos?). La forma puede ser ventajosa por tres razones: 1) inyección vertical en la parte superior 2) la espiral logra una longitud de trayectoria óptima 3) la espiral ayuda con la estructura: las líneas de soldadura verticales no son óptimas para soportar la presión del escape
(solo especulaciones)
¿Por qué la boquilla YF-75D tiene un patrón en espiral tan fuerte?
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