turbopumpar

En turbopump är en högvarvspump som används i raketmotorer för att leverera bränsle och oxidant till förbränningskammaren under mycket högt tryck. Den drivs av en turbin som får sin energi från het gas som genereras av en gasgenerator eller förbrännare som använder en del av propellanten. På så sätt omvandlas kemisk energi i propellanten till mekanisk energi som driver pumpen utan extern kraftkälla.

En turbopump består vanligtvis av två huvuddelar: en pump och en turbin. Pumpen kan vara av centrifugal- eller axialdesign och ökar trycket och flödet hos vätskan. Turbinen driver pumpen via en axel och får sin energi från het gas som leds genom turbinen. I raketmotorer pumpas oftast två vätskeflöden separat: en oxidantpump och en bränslepump, vilka båda kan drivas av egna turbiner eller av en gemensam uppsättning.

Användning och historik: turbopumpar blev en vanlig lösning i större raketmotorer under andra halvan av 1900-talet. Exempel på motorer som använder turbopumpar är F-1 i Saturn V, RS-25 i Space Shuttle Main Engine, och Vulcain i Ariane 5. De möjliggör högt tryck och effektiv bränsletillförsel, men medför ändå stor mekanisk komplexitet, höga krav på tillförlitlighet och utmaningar kring start och drifttransienter.

Designutmaningar och fördelar: turbopumpar kräver exakt balansering, materials som tål höga rotationaler och termiska påfrestningar samt noggrann utformning för att undvika kavitation och vibrationer. De ger hög prestanda i kompakt form, men bidrar till motorens totala komplexitet och kostnad.