Amazon Empire: The Rise and Reign of Jeff Bezos (full film) | FRONTLINE
Giám đốc của Blue Origin, Jeff Bezos, đã cung cấp một bản cập nhật hôm nay về việc công ty hàng không vũ trụ phát triển động cơ tên lửa đốt cháy BE-4, cuối cùng sẽ loại bỏ sự phụ thuộc của Mỹ vào các động cơ do Nga sản xuất hiện đang sử dụng.
Trong một email sáng nay cho các thành viên của Blue Origin listerv, Bezos đã thông báo rằng các mô phỏng đốt cháy BE-4 trong đó oxy không cháy được đưa vào dòng khí để giữ cho mọi thứ không bị quá nóng đang tiến triển tốt. Để giữ mọi thứ tốt đẹp và ổn định, Bezos & co. đang sử dụng 3D Computational Fluid Dynamics, một phát triển gần đây cho vật lý hóa học. Theo Bezos, CFD dự đoán hành vi hoặc quá trình đốt cháy oxy lỏng bằng phương trình Navier - Stokes - mô tả mối tương quan của vận tốc, áp suất, nhiệt độ và mật độ chất lỏng.
Khả năng thực hiện các mô phỏng CFD không gây cháy nổ không loại bỏ sự cần thiết phải kiểm tra nghiêm ngặt, nhưng nó sẽ rút ngắn đáng kể vòng lặp sửa lỗi không thành công trên bệ kiểm tra, Be Beos viết.
BE-4, dự kiến sẽ được sử dụng trong các tên lửa Blue Origin, vào năm 2019, sẽ cung cấp năng lượng cho tên lửa Vulcan đang phát triển của United Launch Alliance. ULA đang cạnh tranh với SpaceX để mang tải trọng tư nhân và chính phủ như vệ tinh và vật tư cho Trạm vũ trụ quốc tế.
Blue Origin có thỏa thuận với ULA, trong đó cả hai bên cùng tài trợ cho việc phát triển BE-4.
Cho đến nay, chúng tôi đã hoàn thành vài triệu giờ cốt lõi của mô hình CFD của các quá trình đốt cháy BE-4, ED Bezos viết trong bản cập nhật hôm nay. Mô hình hóa của bộ đốt trước cho thấy sự pha trộn tốt và tính đồng nhất nhiệt độ ở thượng nguồn của tuabin. Dữ liệu đốt cháy và nhiệt độ mà chúng tôi đã thu thập trong thử nghiệm dưới mức tương quan với các dự đoán CFD của chúng tôi và cho thấy rằng thiết kế phần tử kích thước và bộ phun của chúng tôi đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Khả năng thực hiện mô phỏng CFD không cháy nổ không loại bỏ sự cần thiết phải kiểm tra nghiêm ngặt, nhưng nó sẽ rút ngắn đáng kể vòng lặp sửa lỗi không thành công trên bệ kiểm tra. Chúng tôi sẽ cập nhật cho bạn.
BE-4 hoàn toàn là cuộc đảo chính của Bezos về việc hạn chế sự phụ thuộc của chúng ta vào công nghệ Nga vào các tên lửa điện; hầu hết các động cơ của chúng tôi đến từ đó, bao gồm cả công nghệ mà ULA hiện đang sử dụng. Sau khi BE-4 hoàn tất, Bezos và Blue Origin sẽ có thêm một lợi thế nữa trong cuộc chiến vĩnh viễn của anh với SpaceX và CEO của nó, đối thủ của Elon Musk.
Tại đây, văn bản đầy đủ của email Bezos:
Trong bộ đốt trước BE-4, một phần rất nhỏ của nhiên liệu khí hóa lỏng (LNG) của động cơ trộn lẫn và đốt cháy với tất cả các oxy của động cơ, chất lỏng để tạo ra oxy khí nóng, được sử dụng để chạy tuabin và quay các tuabin. Oxy và LNG đốt theo phương pháp cân bằng hóa học trên 6.000 độ F và nhiệt độ khoảng 3.000 độ F trở lên là cần thiết để đốt cháy và duy trì phản ứng một cách đáng tin cậy. Không có vật liệu tuabin thực tế sẽ tồn tại ở nhiệt độ đó, đặc biệt là trong một ứng dụng có thể tái sử dụng. Để giải quyết vấn đề này, bộ đốt trước BE-4 trộn oxy chưa cháy vào dòng khí đốt để pha loãng khí đốt và giảm nhiệt độ tổng thể xuống khoảng 700 độ F. Nếu quá trình trộn này được thiết kế tỉ mỉ, các điểm nóng có thể tồn tại trong dòng và hạn chế tuổi thọ tuabin.
Để thiết kế bộ đốt trước để cung cấp nhiệt độ đồng đều, chúng tôi sử dụng Động lực học chất lỏng tính toán 3-D (CFD) để mô hình hóa quá trình đốt cháy LNG và oxy lỏng. CFD dự đoán hành vi của chất lỏng bằng cách giải các phương trình Navier - Stokes để mô tả tốc độ, áp suất, nhiệt độ và mật độ của chất lỏng chuyển động liên quan như thế nào. CFD của các dòng phản ứng, đặc biệt là các dòng cũng liên quan đến sự thay đổi pha, khó hơn nhiều, vì nó cũng phải giải quyết hóa học cùng với các phương trình trạng thái. Việc đốt cháy CFD chỉ trở nên thiết thực với những tiến bộ gần đây trong các mô hình vật lý hóa học và sức mạnh tính toán.
Đến nay, chúng tôi đã hoàn thành vài triệu giờ cốt lõi của mô hình CFD của các quá trình đốt cháy BE-4. Mô hình của bộ đốt trước cho thấy sự pha trộn tốt và sự đồng đều nhiệt độ ở thượng nguồn của tuabin. Dữ liệu đốt cháy và nhiệt độ mà chúng tôi đã thu thập trong thử nghiệm dưới mức tương quan với các dự đoán CFD của chúng tôi và cho thấy rằng thiết kế phần tử kích thước và bộ phun của chúng tôi đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Khả năng thực hiện mô phỏng CFD không cháy nổ không loại bỏ sự cần thiết phải kiểm tra nghiêm ngặt, nhưng nó sẽ rút ngắn đáng kể vòng lặp sửa lỗi không thành công trên bệ kiểm tra. Chúng tôi sẽ cập nhật cho bạn.
Gradatim Ferociter!
Jeff Bezos