Vectorización de empuje del motor Falcon 9 Merlin

Una de las formas en que se controla la actitud del Falcon 9 es a través de la vectorización de empuje de los motores Merlin principales. En imágenes de propulsores más antiguos, he visto actuadores lineales hidráulicos o eléctricos para ajustar el ángulo de la boquilla , como en este motor vernier; sin embargo, no puedo encontrar información concreta sobre cómo se logra esto en la clase de motores Merlin. Lo más cercano que pude encontrar fue una entrada en wikipedia que dice que:

Los propulsores se alimentan a través de una turbobomba de un solo eje y doble impulsor. La turbobomba también proporciona fluido a alta presión para los actuadores hidráulicos, que luego se recicla en la entrada de baja presión. Esto elimina la necesidad de un sistema de accionamiento hidráulico separado y significa que no es posible que falle el control de vectorización de empuje por quedarse sin fluido hidráulico.

y:

El motor Merlin para Falcon 1 tenía un conjunto de escape de turbobomba móvil que se usaba para proporcionar control de balanceo al vectorizar el escape.

No estoy muy seguro de qué hacer con estas entradas. ¿Significa esto que la vectorización de empuje se logra a través de 3 pistones hidráulicos similares a los 3 'pistones' eléctricos en el motor Vernier? Además, ¿todos los motores Merlin pueden empujar vector y cuál es la capacidad de vectorización de empuje de los motores Merlin capaces (en grados)?

Ya hay preguntas similares aquí (hice una que aún no había sido respondida). Creo que la parte de su pregunta sobre los actuadores ya ha sido respondida aquí. El dispositivo primitivo me impide buscarlos.
Ligeramente relacionado, la vectorización del motor lineal eléctrico frío se muestra en ¿Cuáles son los dos cilindros "azules" muy grandes que se unen a la cámara de combustión de cada motor Rutherford?

Respuestas (1)

Los Merlins están cardanizados hidráulicamente, con dos pistones por motor. Los actuadores son los cilindros blancos (diagrama) o azul claro (foto) en la parte superior de las varillas largas de conexión grises, etiquetados como "actuador TVC". Este es Merlin 1C en lugar del actual Merlin 1D, pero creo que los actuadores son similares.

esquema y foto del motor Merlin 1C

No estoy seguro del alcance del cardán, pero probablemente esté cerca de 5-10º en cualquier dirección. Puede ser un poco más grande en el motor central de la primera etapa (que está desplazado longitudinalmente de los demás), ya que es el más crítico para las maniobras de aterrizaje.

El motor Merlin para Falcon 1 tenía un conjunto de escape de turbobomba móvil que se usaba para proporcionar control de balanceo al vectorizar el escape.

Para una etapa de un solo motor, no es posible controlar el balanceo balanceando el motor montado en la línea central; necesita una fuente de torsión compensada desde el centro. Para las etapas de varios motores, gira los motores en lados opuestos en direcciones opuestas. El Falcon 1 solucionó este problema girando el escape de la turbobomba, que está descentrado del motor principal. La segunda etapa monomotor del Falcon 9 tiene un sistema de control de reacción que utiliza nitrógeno comprimido para controlar la actitud y el balanceo de la etapa, por lo que no necesita este esquema, por lo que el escape de la turbobomba en los motores Merlin actuales es fijo, ahorrando peso y complejidad.

No estoy seguro, y no sé mucho sobre hidráulica. Sin embargo, si no son igualmente poderosos en extensión y contracción, definitivamente querrás pares opuestos.
Oh, espera, tienes razón: los actuadores son los cilindros cortos de color gris claro, no las varillas largas de conexión grises. Edición.
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