Brændstofslosh

Brændstofslosh er bevægelsen af flydende brændstof i en tank som følge af accelerationer, ændringer i tyngdekraften og rumfartøjets vibrationer. Slosh kan føre til trykvariationer i tanken og påvirke brændstofforsyningen til motorerne, hvilket er særligt kritisk under opsendelse og under manøvrering samt ved ændringer i brændstoftanken.

Fysisk består brændstofslosh af overfladebølger og forskellige slosh-tilstande i en delvist fyldt tank. Bevægelserne afhænger af brændstoffets egenskaber (densitet, viskositet, overfladespænding), tankens geometri og fyldningsgrad samt den eksterne excitation fra accelerationsprofiler og vibrationer fra motorerne. Modeller af slosh anvender ofte en kombination af simple pendul- eller modalmæssige repræsentationer og mere avancerede CFD- eller reduktionsmodeller til realtidskontrol.

Konsekvenserne inkluderer trykvariationer i brændstoftanke, ændringer i massecenter og i den samlede momentbalance, samt risiko for ustabil brændstoftilførsel til motorerne og svækket styremåde, hvis slosh forstyrrer ventiler eller feed-lines. Dette kan påvirke rumfartøjets attitudekontrol og missionens præcision.

Forebyggelse og håndtering omfatter anvendelse af baffler (dæmpere) i tanken for at dæmpe frie bevægelser; ullage-gasstyring og trykregulering; optimeret tankdesign og brændstofniveau for at minimere slosh-tilstande; aktive styringsmetoder og avanceret slosh-modellering i flykontrolsystemer; kombination af CFD-udvikling og reduktionsmodeller, samt omfattende ground-tests og simulering.