The gas-generator cycle is a power cycle of a bipropellant rocket engine. Some of the propellant is burned in a gas generator and the resulting hot gas is used to power the engine's pumps. The gas is then exhausted. Because something is "thrown away" this type of engine is also known as open cycle. The main disadvantage is lost efficiency due to discarded propellant. Gas-generator cycles tend to have lower specific impulse than staged combustion cycles.

Property Value
dbo:abstract
  • The gas-generator cycle is a power cycle of a bipropellant rocket engine. Some of the propellant is burned in a gas generator and the resulting hot gas is used to power the engine's pumps. The gas is then exhausted. Because something is "thrown away" this type of engine is also known as open cycle. There are several advantages to the gas-generator cycle over its counterpart, the staged combustion cycle. The gas generator turbine does not need to deal with the counter pressure of injecting the exhaust into the combustion chamber. This simplifies plumbing and turbine design, and results in a less expensive and lighter engine. The main disadvantage is lost efficiency due to discarded propellant. Gas-generator cycles tend to have lower specific impulse than staged combustion cycles. As in most cryogenic rocket engines, some of the fuel in a gas-generator cycle may be used to cool the nozzle and combustion chamber (regenerative cooling). Available construction materials cannot withstand the extreme temperatures of rocket combustion processes by themselves, while cooling permits the use of rocket engines for relatively long burn times. Without any rocket combustion chamber and nozzle heat mitigation, the engine would fail catastrophically. (en)
  • El ciclo con generador de gas es un ciclo de motor cohete donde se quema parte de los propelgoles en una pequeña cámara de combustión, llamada generador de gas, que produce gas caliente que se expulsan al exterior a través de una turbina. Esta turbina impulsa la bombas de alimentación. Como se expulsa parte del propelente a baja presión, este ciclo también se conoce como ciclo abierto. Existe una variante en que el gas se produce por descomposición catalítica de los propergoles muy utilizado en los primeros misiles. Otra variante emplea el gas generado por un combustible sólido. El ciclo con generador de gas presenta varias ventajas respecto a la opción más extendida, la combustión escalonada. Los gases de la turbina del generador de gas no deben oponerse a la contrapresión de la inyección en la cámara de combustión. Esto permite que la turbina genere más potencia y aumente la presión del propergol y la cámara de combustión. Lo cual incrementando el impulso específico o eficiencia del motor. Como la presión de trabajo es menor también se reduce el desgaste de la turbina, lo que aumenta la fiabilidad, reduce el coste de producción e incrementa su vida útil (algo especialmente importante para los cohetes reutilizables). El inconveniente principal es la pérdida de eficiencia debido al propergol expulsado a baja presión que no genera empuje. Aunque la eficacia del motor aumenta por kilogramo quemado dentro de la cámara como parte de los propergoles no generan impulso el empuje por kilogramo transportado disminuye. Y en general, los motores de ciclo con generador de gas suelen tener un impulso específico global menor que los de combustión escalonada. En la mayoría de motores de cohetes criogénicos, no solo en el ciclo con generador de gas, se utiliza parte del combustible para refrigerar la tobera y la cámara de combustión. Los materiales conocidos hoy en día no pueden resistir por sí solos las temperaturas extremas que se dan durante los procesos de combustión en los cohetes. La refrigeración permite utilizar los motores durante un período más largo con la tecnología de materiales actual. Si la cámara de combustión y la tobera no fueran refrigeradas, el motor acabaría fallando catastróficamente. Son ejemplos de motor de ciclo con generado de gas los motores Merlin (SpaceX), Vulcain (Snecma Moteur) y, más recientemente, el J-2X de los cohetes Ares I y Ares V , en el marco del Proyecto Constelación de la NASA. (es)
  • ガス発生器サイクル (ガスはっせいきサイクル)またはガスジェネレータサイクル、オープンサイクルは、2液推進系ロケットエンジンの動作サイクルの1つである。 燃料と酸化剤の一部を主燃焼室とは別のガス発生器(副燃焼室)で燃焼させ、その燃焼ガスで燃料・酸化剤を供給するターボポンプを駆動させる。ターボポンプを駆動した後のガスはそのまま排出される。 ガス発生器サイクルには、同様に副燃焼室を用いる二段燃焼サイクルに比べいくつかの有利な点がある。ガス発生器に燃料・酸化剤を送る場合には、二段燃焼サイクルの高圧のプレバーナーへ推進剤を供給する場合のように高い圧力を加える必要がない。そのためにターボポンプの開発や製造はより容易になる。二段燃焼サイクルに比べて比推力でやや劣り推力も下がるものの、開発や製造にかかるコストを抑える事が出来る。なお、ガス発生器用に用いられている燃料・酸化剤が直接出力に寄与しないため、推進剤効率の面では劣る部分がある。 ガス発生器サイクルを採用している主なロケットエンジンとしては、サターンVの第1段エンジンF-1や、その上段エンジンのJ-2、アリアン5のヴァルカンなどがある。日本においては、H-IロケットのLE-5がこの形式である。 ファルコン1第1段のマーリンは最新式のガス発生器式エンジンの一例である。 (ja)
  • Un Cycle générateur de gaz est une configuration de moteur de fusée biergols où une partie du propergol est brûlé dans un générateur de gaz et le gaz chaud résultant est utilisé pour alimenter les pompes du moteur. Ce gaz est ensuite évacué. Parce que ces gaz sont évacués sans être utilisé pour la propulsion, ce type de moteur est qualifié de cycle ouvert. Ce type de moteur de fusée présente plusieurs avantages par rapport aux moteurs à cycle de combustion étagée. La turbine du générateur de gaz n'a pas besoin de faire face à la contre-pression de la chambre de combustion pour injecter les gaz d'échappement. Cela implique une plomberie et une conception de la turbine moins coûteuses et plus légères. Le principal inconvénient est la perte d’efficience en raison des gaz non utilisés pour la propulsion de la fusée. Les moteurs à cycles générateur de gaz ont tendance à avoir des impulsions spécifiques plus faibles que celles des cycles à combustion étagée. Comme dans la plupart des moteurs-fusées cryogéniques, dans un cycle générateur de gaz une partie du combustible peut être utilisé pour refroidir la chambre de combustion et la tuyère (refroidissement régénérateur). Les matériaux de construction aujourd'hui disponibles ne peuvent pas résister aux températures extrêmes ayant cours lors des processus de combustion de la fusée, grâce au refroidissement il est possible d'utiliser les moteurs pour des temps de combustion relativement longs. Sans aucune gestion du stress thermique de la chambre de combustion et la tuyère, le moteur défaillirait de façon catastrophique (fr)
  • Il ciclo a generatore di gas è un ciclo termodinamico aperto utilizzato nei motori a razzo a bipropellente liquido. Una parte del propellente è bruciata in una camera di combustione separata da quella principale in modo da alimentare la turbina delle turbopompe. I gas di scarico sono poi espulsi da un ugello secondario. Impiegato su un vasto numero di endoreattori (tra cui il Vulcain, l'F-1, il Merlin), a parità di spinta ha il vantaggio di una complessità costruttiva e pesi inferiori rispetto al ciclo a combustione stadiata ma al costo di un impulso specifico più basso. (it)
  • 燃气发生器循环,(Gas-generator cycle)也叫开式循环,是双元液体推进剂火箭发动机的动力循环的一种。一小部分推进剂在燃气发生器中燃烧,产生燃气推动发动机的涡轮泵。 相比与之相似的分级燃烧循环,燃气发生器循环有诸多优点。燃气循环的涡轮不必应付向燃烧室排放废气时的反压力,因而涡轮机能的工作效率更高,提供给燃料的压力也更大,由此增加发动机的比冲。还有一个优点是燃气循环的涡轮机寿命更长更可靠。一些可重用运载器使用这种动力循环有很大优势。 这种循环的主要劣势就在于效率的损失。由于要用一部分燃料来驱动涡轮,废气直接排除,因此在净效率上,它反而不如同等级的分级燃烧循环。 (zh)
  • «ЖРД c открытым циклом» (англ. Gas-generator cycle) — схема работы жидкостного ракетного двигателя, использующего два жидких компонента - горючее и окислитель. Часть топлива сжигается в газогенераторе и полученный горячий газ — часто называемый генераторным газом — используется для приведения в действие топливных насосов, после чего сбрасывается. Открытую схему ЖРД также называют газогенераторным циклом. В некоторых случаях, для привода турбины используется отдельное топливо, в частности, однокомпонентное, такое, как пероксид водорода, разлагаемое в каталитическом газогенераторе. Так получают генераторный газ двигатели давней разработки, впрочем, некоторые из них, такие, как РД-107, РД-108, весьма активно используются и сейчас. Также использовались твердотопливные газогенераторы с шашкой специальной формы, обеспечивающей постоянство поверхности горения (а, значит, и частоты вращения турбонасосного агрегата) во время работы. По такой схеме работал пусковой газогенератор с пороховой шашкой для раскрутки турбины и запуска основного газогенератора двигателя ЖРД советской ракеты 8К14 ("Скад") и аналогичных ей. Существует определенные преимущества открытого цикла по сравнению c ЖРД закрытого цикла. В данном случае нет необходимости обеспечивать подачу полученного генераторного газа в камеру сгорания, находящуюся под высоким давлением, что позволяет турбине производить больше энергии и увеличить давление в камере сгорания, таким образом увеличивая удельный импульс или эффективность. Также это уменьшает износ турбины, увеличивает её надежность, сокращает стоимость производства и увеличивает время службы турбины, что особенно важно в случае применения на многоразовой системе. Основным недостатком является потеря эффективности в силу неиспользованного для создания тяги топлива, хотя эта потеря эффективности может быть скомпенсирована созданием двигателей с более высоким давлением в камере сгорания, что приводит к росту практического КПД. Отработанный генераторный газ часто сбрасывается через отдельное сопло, создавая тем самым дополнительную тягу. Но даже в этом случае, открытый цикл имеет тенденцию быть менее эффективным по сравнению с закрытым циклом с дожиганием генераторного газа (англ. staged combustion cycle, «цикл поэтапного сгорания»). Как и в большинстве криогенных ЖРД, при открытом цикле часть топлива используется для охлаждения сопла, стенок камеры сгорания и газогенератора. Существующие в настоящее время конструкционные материалы не в состоянии противостоять экстремальным температурам при сжигании топлива и окислителя. Используя современные технологии и материалы, охлаждение позволяет использовать ЖРД в течение более продолжительного времени. Без охлаждения камер сгорания и сопел, двигатель подвергся бы катастрофическому разрушению. Последними примерами разработанных двигателей открытого цикла являются ЖРД Мерлин на РН Фалькон 9 (SpaceX) и ЖРД Вулкан на РН Ариан 5 (ЕКА). (ru)
dbo:thumbnail
dbo:wikiPageExternalLink
dbo:wikiPageID
  • 1295452 (xsd:integer)
dbo:wikiPageRevisionID
  • 740361304 (xsd:integer)
dct:subject
http://purl.org/linguistics/gold/hypernym
rdf:type
rdfs:comment
  • ガス発生器サイクル (ガスはっせいきサイクル)またはガスジェネレータサイクル、オープンサイクルは、2液推進系ロケットエンジンの動作サイクルの1つである。 燃料と酸化剤の一部を主燃焼室とは別のガス発生器(副燃焼室)で燃焼させ、その燃焼ガスで燃料・酸化剤を供給するターボポンプを駆動させる。ターボポンプを駆動した後のガスはそのまま排出される。 ガス発生器サイクルには、同様に副燃焼室を用いる二段燃焼サイクルに比べいくつかの有利な点がある。ガス発生器に燃料・酸化剤を送る場合には、二段燃焼サイクルの高圧のプレバーナーへ推進剤を供給する場合のように高い圧力を加える必要がない。そのためにターボポンプの開発や製造はより容易になる。二段燃焼サイクルに比べて比推力でやや劣り推力も下がるものの、開発や製造にかかるコストを抑える事が出来る。なお、ガス発生器用に用いられている燃料・酸化剤が直接出力に寄与しないため、推進剤効率の面では劣る部分がある。 ガス発生器サイクルを採用している主なロケットエンジンとしては、サターンVの第1段エンジンF-1や、その上段エンジンのJ-2、アリアン5のヴァルカンなどがある。日本においては、H-IロケットのLE-5がこの形式である。 ファルコン1第1段のマーリンは最新式のガス発生器式エンジンの一例である。 (ja)
  • Il ciclo a generatore di gas è un ciclo termodinamico aperto utilizzato nei motori a razzo a bipropellente liquido. Una parte del propellente è bruciata in una camera di combustione separata da quella principale in modo da alimentare la turbina delle turbopompe. I gas di scarico sono poi espulsi da un ugello secondario. Impiegato su un vasto numero di endoreattori (tra cui il Vulcain, l'F-1, il Merlin), a parità di spinta ha il vantaggio di una complessità costruttiva e pesi inferiori rispetto al ciclo a combustione stadiata ma al costo di un impulso specifico più basso. (it)
  • 燃气发生器循环,(Gas-generator cycle)也叫开式循环,是双元液体推进剂火箭发动机的动力循环的一种。一小部分推进剂在燃气发生器中燃烧,产生燃气推动发动机的涡轮泵。 相比与之相似的分级燃烧循环,燃气发生器循环有诸多优点。燃气循环的涡轮不必应付向燃烧室排放废气时的反压力,因而涡轮机能的工作效率更高,提供给燃料的压力也更大,由此增加发动机的比冲。还有一个优点是燃气循环的涡轮机寿命更长更可靠。一些可重用运载器使用这种动力循环有很大优势。 这种循环的主要劣势就在于效率的损失。由于要用一部分燃料来驱动涡轮,废气直接排除,因此在净效率上,它反而不如同等级的分级燃烧循环。 (zh)
  • The gas-generator cycle is a power cycle of a bipropellant rocket engine. Some of the propellant is burned in a gas generator and the resulting hot gas is used to power the engine's pumps. The gas is then exhausted. Because something is "thrown away" this type of engine is also known as open cycle. The main disadvantage is lost efficiency due to discarded propellant. Gas-generator cycles tend to have lower specific impulse than staged combustion cycles. (en)
  • El ciclo con generador de gas es un ciclo de motor cohete donde se quema parte de los propelgoles en una pequeña cámara de combustión, llamada generador de gas, que produce gas caliente que se expulsan al exterior a través de una turbina. Esta turbina impulsa la bombas de alimentación. Como se expulsa parte del propelente a baja presión, este ciclo también se conoce como ciclo abierto. Existe una variante en que el gas se produce por descomposición catalítica de los propergoles muy utilizado en los primeros misiles. Otra variante emplea el gas generado por un combustible sólido. (es)
  • Un Cycle générateur de gaz est une configuration de moteur de fusée biergols où une partie du propergol est brûlé dans un générateur de gaz et le gaz chaud résultant est utilisé pour alimenter les pompes du moteur. Ce gaz est ensuite évacué. Parce que ces gaz sont évacués sans être utilisé pour la propulsion, ce type de moteur est qualifié de cycle ouvert. (fr)
  • «ЖРД c открытым циклом» (англ. Gas-generator cycle) — схема работы жидкостного ракетного двигателя, использующего два жидких компонента - горючее и окислитель. Часть топлива сжигается в газогенераторе и полученный горячий газ — часто называемый генераторным газом — используется для приведения в действие топливных насосов, после чего сбрасывается. Открытую схему ЖРД также называют газогенераторным циклом. В некоторых случаях, для привода турбины используется отдельное топливо, в частности, однокомпонентное, такое, как пероксид водорода, разлагаемое в каталитическом газогенераторе. Так получают генераторный газ двигатели давней разработки, впрочем, некоторые из них, такие, как РД-107, РД-108, весьма активно используются и сейчас. Также использовались твердотопливные газогенераторы с шашкой с (ru)
rdfs:label
  • Gas-generator cycle (en)
  • Ciclo con generador de gas (cohete) (es)
  • Ciclo a generatore di gas (it)
  • Cycle générateur de gaz (fr)
  • ガス発生器サイクル (ja)
  • ЖРД открытого цикла (ru)
  • 燃气发生器循环 (zh)
owl:sameAs
prov:wasDerivedFrom
foaf:depiction
foaf:isPrimaryTopicOf
is dbo:wikiPageRedirects of
is dbp:cycle of
is foaf:primaryTopic of