¿Los motores BE-3 de Blue Origin necesitan funcionar durante 7 segundos para "calentarse"?

El arranque del BE-3 es más lento porque utiliza el ciclo Tap-Off. El gas caliente de la cámara de combustión principal se extrae para hacer funcionar las turbinas gemelas que alimentan las turbobombas de combustible (LH2) y oxidante (LOX). En el diagrama del motor BE-3 puedes ver que cada una de las turbobombas tiene su propia turbina y escape.

Secuencia de arranque: El combustible y el comburente a la presión del tanque se introducen directamente en la cámara de combustión y se encienden. Esto da como resultado una combustión a baja presión en la cámara. El gas caliente se expande y sale de la boquilla, pero aguas arriba de la garganta de la boquilla, una abertura de derivación permite que parte del gas caliente fluya hacia el colector que alimenta las turbinas de gas en busca de combustible y oxidante y las hace girar.

Cuando las turbinas giran, comienzan a girar las turbobombas de combustible y oxidante, que alimentan el combustible y el oxidante a mayor presión en la cámara de combustión. Ya se produjo la ignición, por lo que el combustible y el oxidante a mayor presión continúan la combustión y aumentan la presión en la cámara. Cuando el propulsor comienza a fluir desde las turbobombas hacia la cámara, se cierran las alimentaciones directas desde los tanques de propulsor.

La mayor presión de la cámara, a su vez, hace fluir más gas caliente a mayor presión al colector que alimenta las turbinas, aumentando su velocidad y potencia, lo que a su vez aumenta la velocidad y la presión de las turbobombas. Esto crea un circuito de retroalimentación positivo a medida que aumenta la presión de las turbobombas aumenta la presión de la cámara. Una válvula de control en la tubería de derivación restringe el flujo máximo de gas de la cámara a las turbinas, permitiéndoles girar a su máxima velocidad pero no más allá.

No pude encontrar documentación sobre la secuencia exacta de estrangulamiento del motor, pero está claro en el diagrama que la válvula principal de combustible está aguas abajo de la turbobomba. En el lado opuesto del motor hay dos válvulas más, una es la válvula principal del oxidante y la otra es una válvula en la derivación de la cámara al colector de alimentación de la turbina. Aparentemente, el motor puede acelerarse usando una combinación de las tres válvulas.

Entonces, en conclusión, es el ciclo del motor de derivación y el proceso de alimentación inicial del propulsor para iniciar el proceso de combustión a baja presión para hacer girar las turbinas, luego aumentar gradualmente la presión del propulsor para llevar las turbinas a su máxima velocidad y finalmente abrir las válvulas de alimentación de propulsor para llevar el motor al máximo empuje que se observa como el retraso desde el encendido inicial.

Estoy bastante seguro de que esto está demasiado simplificado, pero creo que es bastante preciso en términos generales.

Tenga en cuenta que el nuevo motor de etapa superior BE-3U para New Glenn usa una sola turbina en un solo eje con ambas turbobombas y usa el ciclo de expansión en lugar del ciclo de derivación. Para obtener más información sobre el ciclo de expansión, busque el RL-10, un motor que existe desde hace 60 años y que utiliza ese ciclo. Es solo alrededor de 1/7 del empuje de BE-3U, pero el ciclo es el mismo.