- 燃气发生器循环:其实包含了分级燃烧和全流量分级燃烧循环;
在大部分介绍中,燃气发生器循环和分级燃烧循环以及全流量分级燃烧循环都是分开介绍的,但事实上这几个只是燃气涡轮与泵的的位置以及排出燃气处理的方式不一样,当然这也让这些发动机的性能上差异很大:
这个循环最关键的部分呢就是燃气涡轮泵,其原理是利用燃料和氧化剂先到一个小型燃气涡轮泵中燃烧,推动涡轮泵入燃料和氧化剂进入燃烧室工作,这些燃烧过的氧化剂和燃料废气就排出泵外了,这叫做燃气发生器的开式循环:
但有一个问题产生了,为了尽量提高涡轮泵的转速增加燃烧室的压力,这个小型燃气涡轮的功率要求很高,也就是燃烧很剧烈,但这样一来这燃气涡轮工作温度就会很高,很快就会崩溃,或者设计要求很高,怎么办?解决办法也很暴力,让它工作在富燃或者富氧状态,用大量燃料的不完全燃烧或者注入过多的液氧以达到降低燃气涡轮的工作温度并同时提高功率与转速的目的。
但这样一来,富燃或者富氧的燃气就白白地排走了,浪费了大量燃料或者氧化剂,因此在闭式循环中就将这部分燃气重新注入了燃烧室,这就是分级燃烧循环(高压补燃:闭式循环),燃料利用率增加,火箭比冲大幅上升。当然开式循环也不是一无是处,因为燃气涡轮的废气排出后工作状态改善,可以提供更高的压力,并且排出的废气还可以辅助姿态控制。