1. A Rocket Engine under a Magnifying Glass
- Author
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Vingert, L., Ordonneau, G., Fdida, N., Grenard, P., ONERA - The French Aerospace Lab [Palaiseau], ONERA-Université Paris Saclay (COmUE), and ONERA - The French Aerospace Lab [Châtillon]
- Subjects
TRANSFERTS THERMIQUES ,COMBUSTION ,HEAT TRANSFER ,ERGOLS CRYOGENIQUES ,LIQUID ROCKET ENGINE ,ATOMIZATION ,[SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment ,ALLUMAGE ,ATOMISATION ,MOTEUR-FUSEE ,IGNITON - Abstract
International audience; Even though the technology of cryogenic rocket engines is well mastered today, and has been applied successfully in many launchers all over the world, research activities on the various elementary or coupled processes involved in these complex systems are still relevant and useful for future developments, cost reduction, and knowledge improvement.The Mascotte test facility was designed and built with this in mind twenty years ago.Since then, numerous configurations have been tested, enabling almost all of the phenomenainvolved in the operation of a rocket engine to be investigated, in a research lab environment, but nevertheless under representative conditions.Research items addressed on the Mascotte test rig include: injector concepts ; liquid oxygen jet atomization and combustion, new propellant combinations (methane instead of hydrogen), ignition, heat transfer at the chamber walls, high frequency instabilities, flow-separation in an over-expanded nozzle, plume and infrared signature.; La technologie des moteurs-fusées cryotechniques est certes bien maîtrisée de nos jours et elle a été appliquée avec succès sur de nombreux lanceurs à travers le monde. Il n'en demeure pas moins que les activités de recherche sur les processus élémentaires qui interviennent dans ces systèmes complexes restent pertinentes et utiles aux futurs développements, la compétition internationale obligeant les industriels à accroître sans cesse les performances et la fiabilité tout en cherchant à minimiser les coûts.Le banc Mascotte a été conçu et construit il y a une vingtaine d'années en vue de ces objectifs. Depuis, de nombreuses configurations ont été expérimentées et, grâce à la flexibilité de l'installation, presque tous les aspects du fonctionnement d'un moteur-fusée peuvent être étudiés, ceci en restant dans un environnement de laboratoire de recherches tout en opérant dans des conditions réalistes du point de vue des températures, pressions et rapports de mélange.Les thèmes de recherche abordés sur le banc Mascotte comprennent les concepts d'injecteurs, l'atomisation et la combustion des jets d'oxygène liquide, les ergols, en particulier l'utilisation du méthane au lieu de l'hydrogène, l'allumage, les transferts thermiques aux parois, les instabilités de combustion, les décollements de jets dans les tuyères sur-détendues et la signature infrarouge des jets de post-combustion.
- Published
- 2016
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