Fuel tank/hu

From Kerbal Space Program Wiki
Revision as of 11:50, 23 November 2014 by NWM (talk | contribs)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)
Jump to navigation Jump to search

A hajtóanyagtartály [fuel tank] egy külön célalkatrész a hajtóanyagok tárolására, ezzel bíztosítva különféle reakciós hajtóművek működését.

A játékban négyfajta tartályt lehet megkülönbözetteni:

A hajtóanyagok különféle módon áramlanak a járművön belül. Míg a xenon és az egykomponensű hajtóanyag lényegében szabadon áramlik a gépen belül, addig a folyékony üzemanyag és az oxidálószer esetében csak kapcsolódás vagy vezetékes összeköttetés biztosíthatja az jut átáramlást.

Áttekintés

A folyékony hajtóanyag tartályok hajtóanyagot biztosítanak a közvetlenül rájuk csatolt bármely hajtóműnek. Mikor a tartályok közvetlenül egymás fölé egy tömbbe vannak építve akkor a hozzájuk csatolt hajtóműveket felűről lefelé (egészen pontosan a a hajtóműtől legtávolabb esőtől kezdve) táplálják a tömbön belül. Lehetséges további hajtóanyagtartályokat sugárirányban elhelyezni, leválasztókkal vagy azok nélkül, és a tartalmuk áttáplálását hajtóanyag-vezeték használatával megoldani. A vezetékek zárt körben történő alkalmazása a tartályok hajtóanyagszintjének arányos kiegyenlítését hozza magával. A vezetékek okos használata lehetőséget ad aszparágusz fokozatkialakítás megvalósítására, amelynél a külső tartályok egymás utáni kimerítése és leválasztása közben a központi tartályt teli állapotban tartja. Ez trükkös elrendezéssel a nagy rakétáknál akár az is biztosítható, hogy a sugárirányban illesztett, lépcsőzetesen kimerülő fokozatok egészen a stabil keringési pályáig felsegítsék a teljesen feltöltött központi rakétát.

Hajtóanyagok a valós világban...

A valódi űrjárművekben, a folyékony üzemanyag rendszerint különlegesen finomított kerozin az első fokozatban és/vagy folyékony hidrogén (LH2) a következő fokozatokban, az oxidálószer rendszerint folyékony oxigén (LOX). Mind az üzemanyagot és az oxidálószert alacsony nyomáson tartják különleges tartályokban megóvva az elpárolgástól - ez szükséges, mivel a LH2 és a LOX 20,28 K (−252,87 °C) illetve 90,19 K (−182,96 °C) hőmérséklet szükséges a folyékony állapotban tartáshoz. Összehasonlításul a sugárhajtóműves repülőgépek csak folyékony üzemanyagot visznek magukkal, mivel a sugárhajtóművek csak a légkör oxigénjét használják fel az oxidáláshoz. A legtöbb sugárhajtómű szénhidrogén alapú finomított kerozint használ a meghajtáshoz, a gázolajhoz hasonlót, amelyet a dízelmotorok is használnak. Mindamellett nem ajánlatos, és nem is törvényes kerozint használni a dízel helyett, mivel a kerozinnak nagy az ólomtartalma és rosszabb a kenési képessége.

Az egykomponensű hajtóanyagokat elsősorban a hidrazin képviseli - amelyből irídium katalizátorágyban reagáltatva képzik a forró hajtógázt. A másik gyakran alkalmazott agyag a hidrogén-peroxid amely mangán oxid katalizátor jelenlétében képez forró vízgőzt és oxigént.

Az ionhajtóművekben elsődlegesen alkalmazott xenon mellett még a sokkal olcsóbb argon is gyakori hajtóanyag.

Tartályok

Folyékony hajtóanyag tartályok [Rocket fuel tanks]

Ezek a folyékony hajtóanyag tartályok tartalmaznak mind folyékony üzemanyagot, mind oxidálószert mivel a rakétahajtóművekhez lettek készítve. Ezeket szintén fel lehet használni a sugárhajtóművekhez is, habár a repülőgéptörzsbe épített tartályokat hasznosabb használni, mivel azok nem tárolnak oxidálószert, amely szükségtelen a sugárhajtóműveknek, másrészt lényegesen erősebb szerkezetűek.

A rakéta-hajtóanyag sűrűsége 5 kg/egység Tömeg
(t)
Üzem­anyag
(Units of fuel)
Oxidá­lószer
(Units of fuel)
Kép Alkatrész Átmérő Költség
(Funds)
Teljes Üres Max. Hőm.
(K)
Szívós­ság
(m/s)
Szívósság
R-4 'Dumpling' External Tank X 50
(39.902)
0.12375 0.01375 2,000 5 50 9.9 12.1
R-11 'Baguette' External Tank X 50
(25.214)
0.30375 0.03375 2,000 5 50 24.3 29.7
R-12 'Doughnut' External Tank 1,25m 147
(119.46)
0.3375 0.0375 2,000 6 50 27 33
Oscar-B Fuel Tank 0,625m 70
(51.64)
0.225 0.025 2,000 6 50 18 22
FL-T100 Fuel Tank 1,25m 150
(104.1)
0.5625 0.0625 2,000 6 50 45 55
FL-T200 Fuel Tank 1,25m 275
(183.2)
1.125 0.125 2,000 6 50 90 110
FL-T400 Fuel Tank 1,25m 500
(316.4)
2.25 0.25 2,000 6 50 180 220
FL-T800 Fuel Tank 1,25m 800
(432.8)
4.5 0.5 2,000 6 50 360 440
Rockomax X200-8 Fuel Tank 2,5m 800
(432.8)
4.5 0.5 2,000 6 50 360 440
Rockomax X200-16 Fuel Tank 2,5m 1,550
(815.6)
9 1 2,000 6 50 720 880
Rockomax X200-32 Fuel Tank 2,5m 3,000
(1,531.2)
18 2 2,000 6 50 1,440 1,760
Rockomax Jumbo-64 Fuel Tank 2,5m 5,750
(2,812.4)
36 4 2,000 6 50 2,880 3,520
Kerbodyne S3-3600 Tank 3,75m 3,250
(1,597.6)
20.25 2.25 2,000 6 50 1,620 1,980
Kerbodyne S3-7200 Tank 3,75m 6,500
(3,195.2)
40.5 4.5 2,000 6 50 3,240 3,960
Kerbodyne S3-14400 Tank 3,75m 13,000
(6,390.4)
81 9 2,000 6 50 6,480 7,920
Mk2 Rocket Fuel Fuselage Short Mk2 750
(566.4)
2.29 0.29 2,500 50 50 180 220
Mk2 Rocket Fuel Fuselage Mk2 1,450
(1,082.8)
4.57 0.57 2,500 50 50 360 440
Mk3 Rocket Fuel Fuselage Short Mk3 2,500
(1,352.5)
14.29 1.79 2,700 50 50 1,125 1,375
Mk3 Rocket Fuel Fuselage Mk3 5,000
(2,705)
28.57 3.57 2,700 50 50 2,250 2,750
Mk3 Rocket Fuel Fuselage Long Mk3 10,000
(5,410)
57.14 7.14 2,700 50 50 4,500 5,500
C7 Brand Adapter - 2.5m to 1.25m 1,25m, 2,5m 800
(433)
4.57 0.57 2,300 20 50 360 440
C7 Brand Adapter Slanted - 2.5m to 1.25m 1,25m, 2,5m 800
(433)
4.57 0.57 2,300 20 50 360 440
Mk2 to 1.25m Adapter 1,25m, Mk2 550
(366.4)
2.29 0.29 2,500 50 50 180 220
Mk2 to 1.25m Adapter Long 1,25m, Mk2 1,050
(682.8)
4.57 0.57 2,500 50 50 360 440
Mk2 Bicoupler 1,25m, Mk2 x 2 860
(676.4)
2.29 0.29 2,500 50 50 180 220
2.5m to Mk2 Adapter 2,5m, Mk2 800
(432.8)
4.57 0.57 2,500 50 50 360 440
Mk3 to Mk2 Adapter Mk2, Mk3 2,200
(1,282)
11.43 1.43 2,600 50 50 900 1,100
Mk3 to 2.5m Adapter 2,5m, Mk3 2,500
(1,353)
14.29 1.79 2,600 50 50 1,125 1,375
Mk3 to 2.5m Adapter Slanted 2,5m, Mk3 2,500
(1,353)
14.29 1.79 2,600 50 50 1,125 1,375
Mk3 to 3.75m Adapter 3,75m, Mk3 2,500
(1,353)
14.29 1.79 2,600 50 50 1,125 1,375
Kerbodyne ADTP-2-3 2,5m, 3,75m 1,623
(246)
16.88 1.88 2,000 6 50 1,350 1,650


Géptörzstartályok [Jet fuel fuselages]

A géptörzstartályok csak a sugárhajtóművekkel használhatóak, mivel nem tárolnak oxidálószert, amely létfontosságú a rakétahajtóművek számára.

A folyékony üzemanyag sűrűsége 5 kg/egység Tömeg
(t)
Üzem­anyag
(Units of fuel)
Kép Alkatrész Átmérő Költség
(Funds)
Teljes Üres Max. Hőm.
(K)
Szívós­ság
(m/s)
Szívósság
Engine Nacelle[{{dict|Note}} 1] 1,25m 600
(480)
0.925 0.15 2,000 10 50 150
Engine Pre-cooler[{{dict|Note}} 1] 1,25m 1,650
(1,618)
0.375 0.15 2,000 10 50 40
Mk1 Diverterless Supersonic Intake[{{dict|Note}} 1] 1,25m 720
(560)
1.18 0.17 2,000 10 50 200
Mk0 Liquid Fuel Fuselage 0,625m 200
(160)
0.275 0.025 2,000 10 50 50
Mk1 Liquid Fuel Fuselage 1,25m 550
(230)
2.25 0.25 2,000 10 50 400
Mk2 Liquid Fuel Fuselage Short Mk2 750
(430)
2.29 0.29 2,500 50 50 400
Mk2 Liquid Fuel Fuselage Mk2 1,450
(810)
4.57 0.57 2,500 50 50 800
Mk3 Liquid Fuel Fuselage Short Mk3 4,300
(2,300)
14.29 1.79 2,700 50 50 2,500
Mk3 Liquid Fuel Fuselage Mk3 8,600
(4,600)
28.57 3.57 2,700 50 50 5,000
Mk3 Liquid Fuel Fuselage Long Mk3 17,200
(9,200)
57.14 7.14 2,700 50 50 10,000
NCS Adapter 1,25m, 0,625m 320
(256)
0.5 0.1 2,400 10 50 80
FAT-455 Aeroplane Main Wing[{{dict|Note}} 2] X 2,800
(2,320)
3.78 0.78 1,200 15 50 600
Big-S Wing Strake[{{dict|Note}} 2] X 1,000
(920)
0.6 0.1 2,400 15 50 100
Big-S Delta Wing[{{dict|Note}} 2] X 3,000
(2,760)
2.0 0.5 2,400 15 50 300
  1. 1.0 1.1 1.2 Ezek az alkatrészek egy légbeömlő és egy tartály egyesítései. Itt csak a tartály tulajdonságai láthatóak (a tárolt levegő nélkül). A játékban az "Aerodinamikai" [Aerodynamic] kategóriában találhatóak.
  2. 2.0 2.1 2.2 Ezek a szárnyelemek üzemanyagtartállyal rendelkeznek, a játékban az "Aerodinamikai" [Aerodynamic] kategóriában találhatóak.


Egykomponensű hajtóanyag tartályok [Monopropellant fuel tanks]

Az egykomponensű hajtóanyag sűrűsége 4 kg/egység Tömeg
(t)
Egykomponensű
hajtóanyag

(Units of fuel)
Kép Alkatrész Átmérő Költség
(Funds)
Teljes Üres Max. Hőm.
(K)
Szívós­ság
(m/s)
Szívósság
FL-R20 RCS Fuel Tank 0,625m 200
(176)
0.10 0.02 2,000 12 50 20
FL-R120 RCS Fuel Tank 1,25m 330
(186)
0.56 0.08 2,000 12 50 120
FL-R750 RCS Fuel Tank 2,5m 1,800
(900)
3.4 0.4 2,000 12 50 750
Mk2 Monopropellant Tank Mk2 750
(270)
1.89 0.29 2,500 50 50 400
Mk3 Monopropellant Tank Mk3 5,040
(2,520)
9.8 1.4 2,700 50 50 2,100
Stratus-V Roundified Monopropellant Tank X 200
(176)
0.10 0.02 2,000 12 50 20
Stratus-V Cylindrified Monopropellant Tank X 250
(190)
0.23 0.03 2,000 12 50 50


Xenontartályok [Xenon gas tanks]

A xenon sűrűsége 0,1 kg/egység Tömeg
(t)
Xenon
(Xenon unit)
Kép Alkatrész Átmérő Költség
(Funds)
Teljes Üres Max. Hőm.
(K)
Szívós­ság
(m/s)
Szívósság
PB-X50R Xenon Container Felszínre
illeszthető
2,220
(600)
0.054 0.0135 2,000 12 50 405
PB-X150 Xenon Container 0,625m 3,680
(800)
0.10 0.024 2,000 6 50 720
PB-X750 Xenon Container 1,25m 24,300
(1,500)
0.76 0.19 2,000 6 50 5,700


Száraz és teljes tömeg

Egy alkatrész esetén a száraz (üres) tömeg az adott és a benne tárolt hajtóanyag térfogatával a sűrűség ismeretében számítható a pillanatnyilagi és teljes tömeg

A hajtóanyag tömege:

mhajtóanyag=Vhajtóanyagρhajtóanyag
Ahol:
  • mhajtóanyag a hajtóanyag tömege
  • Vhajtóanyag a hajtóanyag térfogata
  • ρhajtóanyagl a hajtóanyag sűrűsége

A hajtóanyag teljes tömege egyszerűen az összes hajtóanyag tömege a teli tartályban - a teljes tömeg pedig mikor ehhez hozzáadódik az üres tömeg.

mhajtóanyag=i(Viρi)mteljes=müres+mhajtóanyag=mdry+i(Viρi)
Ahol:
  • mhajtóanyag a hajtóanyag tömege
  • mteljes and müres a teljes és az üres tömegek.
  • Vi and ρi a térfogata és a sűrűsége az egyes hajtóanyagoknak

Mivel a folyékony üzemanyag és az oxidálószer sűrűsége megegyezik a játékban, ezért:

mhajtóanyag fü/ox=(V+Vox)ρlf/ox=(V+Vox)0.005tegységmteljes fü/ox=müres+mhajtóanyag fü/ox=müres+(V+Vox)0.005tegység
Ahol:
  • mhajtóanyag fü/ox a folyékony üzemanyganak és az oxidálószer keverék tömege
  • mteljes fü/ox a folyékony üzemanyganak és az oxidálószer keverék teljes tömege
  • müres az üres tömeg
  • Vlf and Vox a folyékony üzemanyganak és az oxidálószer térfogata
  • ρlf/ox a folyékony üzemanyganak és az oxidálószer sűrűsége (azonos)

Példaként a Rockomax X200-16: a játékneli mérete mintegy 0,67·1,25 méter magas és 1·1,25 méter átmérőjű (1,25 az átméretezési arány!). Ez geometriailag 4110,9 liter (4.1109 m³) térfogatot jelent. Elosztva a játékbeli belső térfogatot (720 egység + 880 egység = 1600 egység) ezzel a térfogattal, az eredmény 389,2 egység/m³. Ha 0,8 as térfogat-kihasználtsággal számolunk akkor (80% a Saturn V esetében), akkor 1 egység = 2,0555 liternek adódik. Az hogy nem a teljes térfogattal számolunk, az amiatt van, mivel a tartálynak is van falvastagsága, a tartály belül lekerekített és hőszigetelt. A folyékony hajtóanyag tartályok ennél is jobb térfogat-kihasználtsági hányadossal rendelkeznek, így azt lehet mondani, hogy 1 egység (Units of fuel) körülbelül 2-2,5 liternek adódik. Az egykomponensű hajtóanyag esetében, illetve még a szilárd hajtóanyag esetében szintén ezzel a mértékkel lehet számolni.

A xenon esetében a helyzet más, és a wikiben ennek megfelelően az egységét máshogy is jelöljük: Xenon unit

Összehasonlítás

A táblázat csak olyan tartályokat tartalmaz, amelyek mind folyékony üzemanyag, mind oxidálószer tárolására képesek. A magasság egység ezúttal a FL-T100 Hajtóanyagtartály magassága (~0,46875m).

Magasság 1 2 4 8 16
1,25m FL-T100 Hajtóanyagtartály FL-T200 Hajtóanyagtartály FL-T400 Hajtóanyagtartály FL-T800 Hajtóanyagtartály
2,5m Rockomax X200-8 Hajtóanyagtartály Rockomax X200-16 Hajtóanyagtartály Rockomax X200-32 Hajtóanyagtartály Rockomax Jumbo-64 Hajtóanyagtartály
3,75m Kerbodyne S3-3600 Tartály Kerbodyne S3-7200 Tartály Kerbodyne S3-14400 Tartály

Megjegyzés

Lásd még