Hybridraketentriebwerk, theoretisches Modell und Experiment☆

Der Zweck dieses Papiers ist es, ein theoretisches Modell für den Hybridraketentriebwerk / Motor zu erstellen und es anhand experimenteller Ergebnisse zu validieren. Die Arbeit nähert sich den Hauptproblemen des Hybridmotors: der Skalierbarkeit, der Stabilität / Steuerbarkeit der Betriebsparameter und der Erhöhung der Festbrennstoffregressionsrate. Zunächst konzentrieren wir uns auf theoretische Modelle für Hybridraketenmotoren und vergleichen die Ergebnisse mit bereits verfügbaren experimentellen Daten aus verschiedenen Forschungsgruppen. Ein primäres Berechnungsmodell wird zusammen mit den Ergebnissen eines numerischen Algorithmus dargestellt, der auf einem Rechenmodell basiert. Wir präsentieren theoretische Vorhersagen für mehrere kommerzielle Hybridraketenmotoren mit unterschiedlichen Skalen und vergleichen sie mit experimentellen Messungen dieser Hybridraketenmotoren. Als nächstes konzentriert sich das Papier auf das Tribrid-Raketenmotorkonzept, das durch zusätzliche Flüssigkraftstoffeinspritzung die Schubsteuerbarkeit verbessern kann. Ein ergänzendes Berechnungsmodell wird ebenfalls vorgestellt, um den Anstieg der Regressionsrate von mit Oxidationsmittel dotiertem Festbrennstoff abzuschätzen. Schließlich wird die Stabilität des Hybridraketenmotors anhand der Liapunov-Theorie untersucht. Die erhaltenen Stabilitätskoeffizienten sind abhängig von Brennparametern, während die Stabilitäts- und Befehlsmatrizen identifiziert werden. Das Papier präsentiert gründlich die Eingangsdaten des Modells, die die Reproduzierbarkeit der numerischen Ergebnisse durch unabhängige Forscher gewährleistet.

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