Fuel tank/hu

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

A játékban négyfajta tartályt lehet megkülönbözetteni:

• Folyékony üzemanyag és oxidálószer a melyben a rakétahajtóművek számára szükséges 9 rész üzemanyag - 11 rész oxidálószer található.
• Üzemanyag magában, amely az oxigéndús légkörben használható.
• Egykomponensű hajtóanyag amely egy önmagában reagáló anyag, és többnyire az RCS meghajtására szolgál.
• Xenon az ionhajtóművek számára.

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 ()	Oxidá­lószer ()
Kép	Alkatrész	Átmérő	Költség ()	Teljes	Üres	Max. Hőm. (K)	Szívós­ság (m/s)	Szívósság
	R-4 'Dumpling' External Tank	X	50 (39,90)	0,1238	0,0138	2 000	5	50	9.9	12.1
	R-11 'Baguette' External Tank	X	50 (25,21)	0,3038	0,0338	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 (433,0)	4,57	0,57	2 300	20	50	360	440
	C7 Brand Adapter Slanted - 2.5m to 1.25m	1,25m, 2,5m	800 (433,0)	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 (1 282,0)	11,43	1,43	2 600	50	50	900	1 100
	Mk3 to 2.5m Adapter	2,5m, Mk3	2 500 (1 353,0)	14,29	1,79	2 600	50	50	1 125	1 375
	Mk3 to 2.5m Adapter Slanted	2,5m, Mk3	2 500 (1 353,0)	14,29	1,79	2 600	50	50	1 125	1 375
	Mk3 to 3.75m Adapter	3,75m, Mk3	2 500 (1 353,0)	14,29	1,79	2 600	50	50	1 125	1 375
	Kerbodyne ADTP-2-3	2,5m, 3,75m	1 623 (246,0)	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 ()
Kép	Alkatrész	Átmérő	Költség ()	Teljes	Üres	Max. Hőm. (K)	Szívós­ság (m/s)	Szívósság
	Engine Nacelle	1,25m	600 (480)	0,925	0,15	2 000	10	50	150
	Engine Pre-cooler	1,25m	1 650 (1 618)	0,375	0,15	2 000	10	50	40
	Mk1 Diverterless Supersonic Intake	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	X	2 800 (2 320)	3,78	0,78	1 200	15	50	600
	Big-S Wing Strake	X	1 000 (920)	0,6	0,1	2 400	15	50	100
	Big-S Delta Wing	X	3 000 (2 760)	2,0	0,5	2 400	15	50	300

Egykomponensű hajtóanyag tartályok [Monopropellant fuel tanks]

Az egykomponensű hajtóanyag sűrűsége 4 kg/egység				Tömeg (t)					Egykomponensű hajtóanyag ()
Kép	Alkatrész	Átmérő	Költség ()	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 ()
Kép	Alkatrész	Átmérő	Költség ()	Teljes	Üres	Max. Hőm. (K)	Szívós­ság (m/s)	Szívósság
	PB-X50R Xenon Container	Felszínre illeszthető	2 220 (600)	0,054	0,014	2 000	12	50	405
	PB-X150 Xenon Container	0,625m	3 680 (800)	0,100	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:

$m_{\text{hajtóanyag}}=V_{\text{hajtóanyag}}\cdot \rho _{\text{hajtóanyag}}$

Ahol:

• $m_{\text{hajtóanyag}}$ a hajtóanyag tömege
• $V_{\text{hajtóanyag}}$ a hajtóanyag térfogata
• $\rho _{\text{hajtóanyagl}}$ 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.

${\begin{aligned}m_{\text{hajtóanyag}}&=\sum \limits _{i}(V_{i}\cdot \rho _{i})\\m_{\text{teljes}}&=m_{\text{üres}}+m_{\text{hajtóanyag}}=m_{\text{dry}}+\sum \limits _{i}(V_{i}\cdot \rho _{i})\end{aligned}}$

Ahol:

• $m_{\text{hajtóanyag}}$ a hajtóanyag tömege
• $m_{\text{teljes}}$ and $m_{\text{üres}}$ a teljes és az üres tömegek.
• $V_{i}$ and $\rho _{i}$ a térfogata és a sűrűsége az egyes hajtóanyagoknak

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

${\begin{aligned}m_{\text{hajtóanyag fü/ox}}&=(V_{\text{fü}}+V_{\text{ox}})\cdot \rho _{\text{lf/ox}}=(V_{\text{fü}}+V_{\text{ox}})\cdot 0.005{\frac {\text{t}}{\text{egység}}}\\m_{\text{teljes fü/ox}}&=m_{\text{üres}}+m_{\text{hajtóanyag fü/ox}}=m_{\text{üres}}+(V_{\text{fü}}+V_{\text{ox}})\cdot 0.005{\frac {\text{t}}{\text{egység}}}\end{aligned}}$

Ahol:

• $m_{\text{hajtóanyag fü/ox}}$ a folyékony üzemanyganak és az oxidálószer keverék tömege
• $m_{\text{teljes fü/ox}}$ a folyékony üzemanyganak és az oxidálószer keverék teljes tömege
• $m_{\text{üres}}$ az üres tömeg
• $V_{\text{lf}}$ and $V_{\text{ox}}$ a folyékony üzemanyganak és az oxidálószer térfogata
• $\rho _{\text{lf/ox}}$ 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 () 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:

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

• Az RCS eszközök egykomponensű hajtóanyaggal működnek, amelyeket másfajta tartályokat igényelnek.

Lásd még

• Reakciós hajtómű
• Sugárhajtómű
• Folyékony üzemanyag
• Oxidálószer
• Rakéta-hajtóanyag a Wikipédián