Studio preliminare di un sistema di alimentazione ibrido per razzi a propellenti liquidi

Oggetto di questa tesi è un sistema di alimentazione ibrido per razzi a propellente liquido, in cui le pompe vengono trascinate da un motore elettrico e da una turbina, montati sullo stesso albero; la turbina viene azionata dal circuito di raffreddamento rigenerativo dell’ugello. La massa dei componenti principali di questo sistema viene confrontata con quella del sistema tradizionale a turbopompa e con quella del sistema ad elettropompa. La massa dei tre sistemi viene esaminata al variare di cinque parametri: il salto di pressione nell’espansione in turbina, la temperatura in ingresso alla turbina, la pressione in camera di combustione, la pressione di precarica del gas pressurizzante e il tempo di combustione. Varie tipologie di batterie presenti in commercio sono prese in considerazione, fra le quali quelle a polimeri e a ioni di litio. A titolo di esempio, sono riportati due casi di studio: il primo relativo allo statunitense Falcon 9 e il secondo riguardante l’europeo Vega E. Il sistema ibrido risulta una valida alternativa per gli stadi finali di vettori leggeri, non solo grazie alla maggior leggerezza ma anche per la sua flessibilità e facilità di riaccensione.