Carregando o modelo
Este dispositivo não consegue mostrar o modelo 3D. Abaixo, você pode ler as etapas do guia em texto.
1 / 10 Um motor-foguete cortado ao longo do eixo A metade voltada para você foi retirada, e as faces vermelhas mostram o corte. O motor está deitado de lado, por isso a chama aponta para a direita. Os pontos azuis são oxigênio líquido, os âmbar são querosene, e o gás quente muda de cor com a temperatura. O painel mostra o empuxo ao nível do mar.
Arraste para girar. Use a rolagem ou o gesto de pinça para ampliar.
Guia Peças Controles
01 Um motor-foguete cortado ao longo do eixo A metade voltada para você foi retirada, e as faces vermelhas mostram o corte. O motor está deitado de lado, por isso a chama aponta para a direita. Os pontos azuis são oxigênio líquido, os âmbar são querosene, e o gás quente muda de cor com a temperatura. O painel mostra o empuxo ao nível do mar.
02 Dois tanques, dois líquidos Um foguete leva o próprio oxigênio, por isso precisa de dois tanques. O oxigênio líquido ferve a −183 °C. Aqui os tanques foram desenhados curtos. No Nuri eles têm 3,5 m de largura, com paredes de só 2,5 a 3 mm no ponto mais fino.
03 Bombas movidas por um pequeno queimador A pressão do tanque sozinha é fraca demais para empurrar o propelente para uma câmara a 60 bar. Quem faz isso é a turbobomba. A turbina dela gira com o gás do gerador de gás, que queima cerca de 3 % do propelente e depois o joga fora pelo duto de escape.
04 Mistura e queima O injetor borrifa oxigênio e querosene na câmara. Eles queimam a 60 bar e cerca de 3400 K, mas o gás se arrasta a Mach 0,2. Agora as cores mostram a temperatura: o branco é o mais quente.
05 A garganta, onde o gás chega a Mach 1 Agora as cores mostram o número de Mach. Azul é mais lento que o som, branco é exatamente Mach 1 e laranja é mais rápido. A faixa branca fica no ponto mais estreito. Depois dela, uma passagem que se alarga deixa o gás supersônico mais rápido, e não mais lento.
06 O sino transforma calor em velocidade Ao longo do sino, o gás esfria de cerca de 3400 K para 1830 K e a pressão cai para 0,66 bar, enquanto ele acelera até 2813 m/s. Experimente o controle de razão de expansão: um sino mais longo faz o gás sair mais rápido e com pressão menor.
07 O combustível esfria a parede primeiro Nenhum metal aguenta 3400 K. O querosene que sai da bomba vai até um anel na saída da tubeira, volta por 72 canais na parede de cobre e só então chega ao injetor. Os canais cortados aparecem em âmbar.
08 O mesmo motor no espaço Agora a altitude é de 100 km. Nada mais empurra a saída para trás, então o empuxo sobe de 671 kN para 762 kN e o impulso específico de 268 s para 305 s. A pluma, que o ar mantinha estreita ao nível do mar, agora se abre bastante.
09 Outras formas de mover as bombas Agora o ciclo é de combustão em estágios. O pequeno queimador virou um pré-queimador, e o gás dele não vai mais para fora: o duto o leva até o injetor para queimar de novo. Nada é desperdiçado, então no modelo as bombas conseguem levar a câmara a 150 bar. Experimente os quatro ciclos no controle "Ciclo do motor" ou toque nas barras na aba de controles.
10 Direção inclinando a tubeira A tubeira está inclinada 5 graus no cardã. A maior parte do empuxo continua empurrando para a frente, mas cerca de 9 % agora empurra de lado, e isso faz o foguete virar. O painel aberto em "Mais" mostra essa força lateral.
Tanque de oxigênio líquido Guarda o oxidante a −183 °C. O motor do modelo consome 161 litros dele por segundo, cerca de 2,6 kg para cada quilo de querosene. Tanque de combustível No modelo, querosene. Troque o combustível por hidrogênio líquido e este tanque fica 6 vezes maior para a mesma massa de propelente. Turbobomba Um único eixo leva a bomba de oxigênio, a bomba de combustível e uma pequena turbina. Ela eleva a pressão de 255 kg de propelente por segundo bem acima dos 60 bar da câmara. Gerador de gás Um pequeno queimador que pega cerca de 3 % do propelente, queima com excesso de combustível para o gás ficar frio o bastante para as pás da turbina e aciona a turbobomba. Escape da turbina Depois da turbina, o gás é jogado para fora por este duto. Ele ainda dá 7 kN de empuxo, mas muito menos por quilo do que a tubeira principal. Injetor Uma placa com anéis de pequenos elementos que borrifam oxigênio e combustível na câmara para que se misturem e queimem em poucos centímetros. Câmara de combustão Gás a 60 bar e cerca de 3400 K no modelo. Aqui ele anda devagar, a cerca de Mach 0,2. Garganta da tubeira O ponto mais estreito. Aqui o gás atinge a velocidade do som, e a área da garganta define quanto gás a câmara consegue empurrar para fora. Tubeira em sino A área aumenta 12 vezes na configuração padrão do modelo. O gás acelera até Mach 3,3 e 2813 m/s enquanto esfria e perde pressão. Canais de refrigeração regenerativa 72 canais na parede de cobre. O querosene que sai da bomba corre por eles em direção ao injetor e leva o calor da parede antes de ser queimado. Válvulas principais Uma válvula depois de cada bomba. Abri-las e fechá-las liga e desliga o motor; num motor com controle de empuxo, elas também ajustam a vazão. Cardã e atuador Um mancal esférico em cima do injetor deixa a câmara e a tubeira inclinarem alguns graus. Um atuador empurra a tubeira, e a parte lateral do empuxo direciona o foguete. Duto de gás quente Num motor de combustão em estágios, o gás da turbina ainda carrega a maior parte do propelente, então este duto o leva ao injetor para queimar na câmara principal. Num ciclo expansor, ele leva o combustível aquecido da camisa de refrigeração até a turbina e de volta. Motor elétrico e bateria O ciclo de bomba elétrica troca a turbina por um motor alimentado por um conjunto de baterias. É assim que funciona o motor Rutherford, da Rocket Lab, no Electron.
