Pogo salınımı - Pogo oscillation
Yaylı salınım self eksitasyonlu bir titreşim içinde sıvı itici roket neden olduğu motor yanma instabilite . Kararsız yanma, motor itme kuvvetinde değişikliklere yol açarak aracın esnek yapısında hızlanma değişikliklerine neden olur ve bu da itici gaz basıncında ve akış hızında değişikliklere neden olarak kendi kendini uyarma döngüsünü kapatır. İsim, uzunlamasına titreşimi bir zıp zıp zıplamasıyla karşılaştıran bir metafordur . Pogo salınımı, ciddi durumlarda tehlikeli olabilen aracın şasisine baskı uygular.
Menşei
Genel olarak, pogo salınımı, motor basıncındaki bir artış motora gelen yakıta karşı geri basıncı artırdığında , motor basıncını düşürdüğünde, daha fazla yakıt girmesine ve motor basıncını tekrar artırdığında meydana gelir. Yakıt borularının esnemesi de yakıt basıncında dalgalanmalara neden olabilir. Döngü , roketin bir rezonans frekansıyla eşleşirse , pozitif geri besleme yoluyla tehlikeli salınımlar meydana gelebilir ve bu, aşırı durumlarda aracı parçalayabilir.
Pogo salınımının meydana geleceği başka bir durum, motorun dalgalı bir hızla uzunlamasına hareket ettiği zamandır. Atalet nedeniyle , aracın hızı aniden artarsa, yakıt deposu içindeki yakıt "geri düşme" eğilimindedir ve bir tankerin içindeki sıvının çalkalanmasına benzer bir durum olan turbo pompaya doğru zorlanır . Bu , turbo pompada aşırı basınç oluşturur ve istenmeyen aşırı yakıtın sevk edilmesine neden olur. Bu da aşırı itme kuvveti yaratır ve aracın hızlanmasına neden olarak turbo pompa basıncında daha fazla artışa ve yakıt dağıtımında istenmeyen bir artışa neden olur. Bu, bir kısır döngü oluşturabilir ve araçta yapısal arızaya neden olabilir.
En ünlü pogo salınımı, Haç şeklindeki itme yapısının neden olduğu Apollo 6'nın uçuşunda Satürn V'in ilk aşaması olan S- IC'de gerçekleşti. Bu yapı, her bir kirişin ucunda bir motor ve kirişlerin kesişme noktasında merkez motor bulunan iki dikey I-kirişten oluşuyordu. Haç şeklinin merkezi desteklenmiyordu, bu nedenle merkezi F-1 motoru yapının yukarı doğru bükülmesine neden oldu. Pogo salınımı, bu yapı geri fırladığında meydana geldi, merkez motorun yakıt hattı körüğünü (haç şeklinin ortasına monte edilmiş olan) uzattı, yakıt akışını geçici olarak azalttı ve böylece itişi azalttı. Salınımın diğer ucunda, yakıt hattı sıkıştırılarak yakıt akışı artırıldı. Bu, ilk aşamada yükselme sırasında sinüzoidal bir itme salınımına neden oldu.
Tehlike
Salınım kontrol edilmeden bırakılırsa, arızalar meydana gelebilir. Bir olgu, orta oluştu , J-2 , ikinci aşamada, bir motor , S-II bölgesinin Apollo 13 Bu durumda, 1970 yılında ay görev, motor araca zarar görmesine neden olabilecek salınımlar önce kapatılması. Bu görevdeki sonraki olaylar (iki gün sonra bir oksijen tankı patladı) pogo sorununu gölgede bıraktı. Pogo da yaşanan olmuştu S-IC insansız ilk aşaması Apollo 6 1968'den One test uçuşu Sovyetler Birliği 'nin N1-L3 roket 21 Şubat 1969. fırlatma ilk aşamada pogo salınımları uğradığı test uçuşları araç ilk motor kapatmasına ulaştı, ancak kalkıştan 107 saniye sonra patladı ve parçalandı. 1950'lerde ve 1960'larda insansız fırlatmalar sırasında, pogo etkisinin feci fırlatma arızalarına neden olduğu başka durumlar da vardır; örneğin , Eylül ve Ekim 1958'de aya ilk Sovyet uzay aracı Luna E-1 No. 1 ve Luna E-1 No. 2 gibi . .
Modern titreşim analizi yöntemleri, aracın rezonans frekanslarından uzakta olmasını sağlamak için pogo salınımını hesaba katabilir. Bastırma yöntemleri, itici gaz hatlarındaki sönümleme mekanizmalarını veya körükleri içerir. Uzay Mekiği ana motorları her bir damper vardı LOX ancak içinde, çizgi hidrojen yakıt hattına.