PilloX
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@pillox.bsky.social
Curioso da sempre.
Ho studiato a sufficienza per capire quanto è complicato conoscere a fondo un argomento.
Ultima curiosità.
Il JP-7 ha una bassissima volatilità e per essere "acceso" ha bisogno di una iniezione di trietilborano, lo stesso composto utilizzato per avviare i motori F1 del Saturn V.
La scorta a bordo di trietilborano era sufficiente per 16 avviamenti o accensione del post-bruciatore.
Fine 🚀
December 23, 2024 at 1:48 PM
A Mach 3 l'aria spillata dal compressore aumenta a tal punto che il flusso a valle della turbina non ha più energia residua da usare per la spinta (è usata tutta per muovere il compressore). Tutta la spinta viene dal post-bruciatore.
Il motore è ora più uno Statoreattore che un Turbogetto.
19/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Alle altissime velocità (Mach > 2) la temperatura a valle degli urti (e soprattutto in turbina) diventa insostenibile.
Per questo motivo parte dell'aria viene spillata dagli stadi a bassa pressione del compressore e immessa direttamente nel post-bruciatore, contribuendo alla spinta.
17/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
In più una sezione di circa 25cm del cono presenta delle fessure.
A basse velocità ulteriore aria viene immessa nel flusso.
A velocità più elevate, al contrario, l'aria viene aspirata per ridurre lo spessore dello strato limite.
16/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Ecco che entra in gioco il cono.
Questo può muoversi avanti e indietro (automaticamente) variando la geometria della presa d'aria e facendo in modo che l'urto normale (inevitabile) sia confinato in una zona specifica. In questo è aiutato anche da opportune valvole comandate automaticamente.
15/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
La temperatura e la pressione aumentano (solo la statica, la P totale diminuisce!), la velocità diminuisce.
Se l'urto è obliquo il flusso resta supersonico e cambia direzione. Dopo un urto normale invece diventa subsonico. La geometria è quindi fondamentale per direzionare e rallentare l'aria.
14/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Per rallentare un flusso subsonico (Bernoulli) è necessario un condotto divergente. Nel caso supersonico le cose si complicano.
Il condotto in questo caso deve essere convergente. In più si formano onde d'urto, ovvero discontinuità attraverso le quali le grandezze cambiano in modo istantaneo.
13/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Torniamo al nostro bestione.
Il J58 è un turbogetto puro.
Le prestazioni elevatissime erano ottenute grazie all'uso di materiali speciali (leghe di titanio, ecc...), uno speciale combustibile (il JP-7) e un grande post-bruciatore.
Ma non basta...
11/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Gli Statoreattori non sono in grado di avviarsi da soli, perché necessitano di un flusso di almeno Mach 1 per funzionare e molto superiore a 1 per essere efficaci.
Vengono tipicamente lanciati da altri velivoli.
10/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
A velocità superiori il compressore non è più in grado di lavorare e la compressione viene ottenuta esclusivamente dalla geometria del condotto.
Si parla in questo caso di Ramjet (Statoreattore) o addirittura ScRamjet, nel caso in cui il flusso rimanga supersonico anche durante la combustione.
9/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Per ridurre consumi e rumore, sulla quasi totalità dei velivoli si utilizzano i Turbofan.
Sono del tutto simili ai Turbogetti, ma con una parte del flusso (bypass) che non concorre alla combustione.
Hanno complessi sistemi meccanici con 2 o più alberi coassiali.
8/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Questa potenza meccanica è necessaria per muovere il compressore.
L'energia residua è trasformata nell'ugello in velocità (energia cinetica).
Nel flusso è presente ancora dell'ossigeno. È possibile quindi iniettare ulteriore carburante e ottenere maggiore spinta con un post-bruciatore.
7/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Nel Turbogetto si usano presa d'aria e compressore per aumentare la pressione e diminuire la velocità (compressione adiabatica), poi in camera di combustione aumentano energia e temperatura del flusso e nella turbina si ritrasforma questa energia (salto entalpico) in potenza meccanica.
6/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
L'elica può anche essere mossa da un turbomotore (lo vediamo dopo), si parlerà in questo caso di Turboelica.
Il limite è dato dalla velocità.
Per dare più spinta devo aumentare il diametro e/o la velocità di rotazione. In entrambi i casi raggiungo limiti transonici alle estremità delle pale
5/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Varie tipologie.
Motoelica: motori a pistoni che forniscono potenza ad una grande elica.
I pistoni possono essere disposti in modo stellare (in numero tipicamente dispari, per ridurre le vibrazioni) o in linea.
4/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Un breve ripasso.
Il principio di funzionamento è sempre lo stesso: prendo la massa d'aria da davanti al velivolo e la rilascio dietro al velivolo con velocità maggiore.
Finché la velocità in entrata (che poi è quella del velivolo) sarà minore di quella in uscita avrò una spinta positiva.
3/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Il Blackbird è stato sviluppato dalla Divisione sperimentale Skunk Works di Lockheed Martin, nel pieno della Guerra Fredda.
Quindi tutti i sistemi che vedremo sono stati pensati e disegnati con carta, matita e tecnigrafo.
2/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Oggi propongo un thread sul fantascientifico (ma reale!) sistema propulsivo del mitico ricognitore SR-71 Blackbird.
Grazie al potente motore Pratt&Whitney J58 e a un complessissimo funzionamento della presa d'aria il Blackbird riusciva a raggiungere e MANTENERE (!) Mach 3.2 a una quota di 25Km
1/20
December 23, 2024 at 1:48 PM
Direi che siamo praticamente sovrapponibili!😂
December 5, 2024 at 11:20 AM
Per questi motivi gli USA lanciano dalla Florida, i russi dal Kazakistan e noi europei dalla Guyana Francese.
Ciascuno sceglie il territorio a più bassa latitudine, compatibilmente con altri vincoli.

[Fine 2] 🚀
December 4, 2024 at 6:50 AM
Se volessi raggiungere la ISS, il razzo dovrebbe applicare un Delta-V pari alla differenza tra la velocità dell'orbita (29.000 km/h) e la velocità tangenziale al suolo.
Tale velocità all'equatore è di circa 1.700 km/h, per poi diminuire con la latitudine (0 km/h ai poli)...un bel vantaggio!
December 4, 2024 at 6:50 AM
Ciò nonostante, questa ripartizione ottimale viene meno con il concetto di "famiglia di lanciatori".
A seconda della potenza richiesta, gli stessi stadi possono essere assemblati in quantità differenti: es. Ariane 62 ha 2 booster ausiliari (primo stadio del Vega-C) mentre Ariane 64 ne ha 4.
December 3, 2024 at 6:42 PM
Nel caso del vettore Vega, si ha una stadiazione "in tandem".
Il razzo può essere scomposto in vari sotto-razzi (4 nel caso del Vega-C).
December 3, 2024 at 6:42 PM
Per intenderci, l'ugello è quella grossa campana alla base dei razzi. Sulla sua superficie interna si applica TUTTA la spinta che agisce sul razzo, mentre è soggetto a temperature estreme da parte del getto d'uscita.
Questi gli enormi ugelli del primo stadio del Saturn V accanto a Wernher von Braun.
December 3, 2024 at 6:42 PM
Esiste una relazione fondamentale tra l'incremento di velocità di una manovra (Delta-V) e la massa di propellente necessaria per ottenerlo (rapporto tra massa iniziale e massa finale).
Si tratta dell'equazione di Tsiolkowsky.
December 3, 2024 at 6:42 PM