分級燃燒循環（staged combustion cycle）也叫高壓補燃循環，是雙元液體推進劑火箭發動機的動力循環的一種。[1]一部分燃料在預燃室燃燒產生高溫燃氣推動發動機的渦輪和泵。隨後廢氣和推進劑一起注入燃燒室。
基本介紹
- 中文名：分級燃燒循環
- 外文名：staged combustion cycle
- 別名：高壓補燃循環
- 提出時間：1949年
- 提出者：格魯什科
- 提示地區：前蘇聯
簡介,歷史,全流量分級燃燒循環,參見,
簡介
分級燃燒循環（staged combustion cycle）也叫高壓補燃循環，是雙元液體推進劑火箭發動機的動力循環的一種。一部分燃料在預燃室燃燒產生高溫燃氣推動發動機的渦輪和泵。隨後廢氣和推進劑一起注入燃燒室。
分級燃燒循環的主要優勢是所有燃氣和熱量都通過燃燒室排除，基本沒有損失。因此這種循環也常稱為“閉式循環”。而開式循環產生的廢氣直接排放，因而效率有所損失。
分級燃燒循環帶來的另一個重要優點就是能承受非常高的燃燒室壓力，這致使更大膨脹比的噴嘴可以用在發動機上。而主要缺點就是渦輪機的工作環境苛刻，需要添加許多額外的導管來輸送高溫燃氣，還必須設計很複雜的反饋控制系統。
分級燃燒循環發動機相對其他形式循環是最難設計的，它的一種簡化版本就是燃氣發生器循環。
歷史
分級燃燒循環最初是阿列克謝· 伊薩耶夫（Aleksei Mihailovich Isaev）在1949年提出的，由前蘇聯工程師格魯什科（Valentin Glushko）設計製造。第一台採用分級燃燒循環的發動機就是NK-33，N1火箭的第一級就安裝了30台這樣的發動機。1963年，另一台採用這種循環的發動機RD 253開始製造並於1965年安裝在了質子火箭上。洛克馬丁公司向俄羅斯購買的RD-180用於擎天神三號和擎天神五號的發動機也採用這種循環。
在西方，首台實驗室分級燃燒發動機是由德國工程師路德維希·伯爾科（Ludwig Boelkow）於1963年製造的。
全流量分級燃燒循環
全流量分級燃燒循環（Full flow staged combustion，FFSCC）是分級燃燒循環的另一種版本，氧化劑和燃料分別由各自的動力渦輪機供壓，部分推進劑通過管道互相交換，分別燃燒驅動渦輪機。
