膨胀循环(Expander cycle)是双元液体推进剂火箭发动机的一种动力循环,能提高燃料供给的效率。
基本概念
在膨胀循环中,燃料燃烧前通常被主燃烧室余热的加热。 当液态燃料通过在燃烧室壁里的冷却通道时,相变成气态。 气态燃料产生的气压差推动涡轮泵转动,从而使推进剂高速进入推力室燃烧产生推力。 钟罩形的发动机由于没有足够的喷嘴面积来加热燃料来驾驶涡轮机,因此单纯的膨胀循环发动机的推力最多300KN。更高的推力级可以靠燃料分流来达到,一部分燃料被分流到涡轮机和推力室的冷却通道,最后一起注入主燃烧室。瓦形发动机由于废气紧贴室壁,因此传热效率更高,可以产生更大的推力。两种类型的发动机都必须使用低温燃料,例如液氢、甲烷、丙烷[wán]等,这些燃料可以轻易达到沸点。 有些膨胀循环发动机使用燃气发生器来启动涡轮机,直到燃烧室和喷管加热的燃料产生的压力能独自启动涡轮机。