مروري بر انواع مختلف صفحه انژكتور متخلخل در سيستم‌هاي پيشران فضايي؛ مطالعه موردي راندمان احتراق

زندگي امروزي بشر به طور غير قابل انكاري وابسته به ماهوارهاست كه با حامل هاي فضايي به مدار زمين ارسال مي شوند. ارسال هر نوع محموله به فضا مي بايست به وسيله حامل هايي صورت پذيرد كه از نظر مصرف انرژي در بهينه ترين حالت ممكن طراحي و ساخته شده اند. يكي از گام هاي بهينه سازي موتور حامل هاي فضايي، استفاده از مواد متخلخل در صفحه انژكتور موتور مي باشد. در اين نوشتار طرح هاي كاربردي كه از مواد متخلخل جهت بهبود راندمان احتراق استفاده نموده اند، بررسي و مرور شده است. در اين راستا، نتايج آزمايش هاي انجام شده به كمك چهار طرح سرانژكتور متخلخل مختلف مطالعه گرديد. اولين طرح، سرانژكتور متخلخل با پنج جايگاه تزريق اكسيژن مايع بود كه جهت انجام تحقيقات بصري تحت تست هاي سرد و گرم قرار گرفته بود. همچنين نتايج آزمايش سر انژكتورهاي متخلخل API68، API80-168 و سرانژكتور تصحيح شده API68 به كمك دو محفظه احتراق در مقياس كوچكتر كه در مركز تحقيقات فضايي آلمان طراحي و ساخته شده بودند، مرور گرديد. محفظه احتراقي كه براي انجام آزمايشات بصري استفاده شده بود، به وسيله آب خنك مي شد و امكان تصوير برداري از فرآيند احتراق را فراهم مي نمود. از نكات مورد توجه در مرور انجام شده كاهش راندمان احتراق سرانژكتور API80168 به دليل ويرايش سرانژكتور به منظور جلوگيري از تجمع اكسيژن زياد در نزديكي ديواره محفظه احتراق است. نكته با اهميت ديگر خاصيت ميرايي صوتي صفحه انژكتورهاي متخلخل است كه پايداري احتراق بيشتري را در مقايسه با سرانژكتور ساخته شده از انژكتورهاي كلاسيك محوري به دنبال داشته است. ولي در برخي از مراحل تست سرانژكتور API80168 كه مرور گرديد، ناپايداري هاي نوساني قوي مشاهده شد كه باعث خاموشي اتوماتيك موتور شده بود. در نهايت، نتايج تست هاي تجربي چهار سرانژكتور مختلف متخلخل با لوله هاي انتقال اكسيدكننده، در رژيم هاي مختلف جريان و تحت حالت گازخوري عميق، مورد تحليل قرار گرفت و پتانسيل هاي مثبت و منفي موجود در هر يك از طرح ها بيان گرديد.