燃氣發生器循環，（Gas-generator cycle）也叫開式循環，是雙元液體推進劑火箭發動機的動力循環的一種。一小部分推進劑在燃氣發生器中燃燒，產生燃氣推動發動機的渦輪泵。
基本介紹
- 中文名稱：燃氣發生器循環
- 英文名稱：Gas-generator cycle
- 別稱：開式循環
- 分類：雙元液體推進劑發動機動力循環
簡介,膨脹循環,擠壓循環,分級燃燒循環,發動機例子,參見,
簡介
燃氣發生器循環，（Gas-generator cycle）也叫開式循環，是雙元液體推進劑火箭發動機的動力循環的一種。一小部分推進劑在燃氣發生器中燃燒，產生燃氣推動發動機的渦輪泵。
相比與之相似的分級燃燒循環，燃氣發生器循環有諸多優點。燃氣循環的渦輪不必應付向燃燒室排放廢氣時的反壓力，因而渦輪機能的工作效率更高，提供給燃料的壓力也更大，由此增加發動機的比沖。還有一個優點是燃氣循環的渦輪機壽命更長更可靠。一些可重用運載器使用這種動力循環有很大優勢。
這種循環的主要劣勢就在於效率的損失。由於要用一部分燃料來驅動渦輪，廢氣直接排除，因此在淨效率上，它反而不如同等級的分級燃燒循環。
膨脹循環
膨脹循環（Expander cycle）是雙元液體推進劑火箭發動機的一種動力循環，能提高燃料供給的效率。
在膨脹循環中，燃料燃燒前通常被主燃燒室餘熱的加熱。當液態燃料通過在燃燒室壁里的冷卻通道時，相變成氣態。氣態燃料產生的氣壓差推動渦輪泵轉動。從而使推進劑高速進入推力室燃燒產生推力。
鐘罩形的發動機由於沒有足夠的噴嘴面積來加熱燃料來驅動渦輪機，因此單純的膨脹循環發動機的推力最多300KN。更高的推力級可以靠燃料分流來達到，一部分燃料被分流到渦輪機和推力室的冷卻通道，最後一起注入主燃燒室。瓦形發動機由於廢氣緊貼室壁，因此傳熱效率更高，可以產生更大的推力。兩種類型的發動機都必須使用低溫燃料，例如液氫、甲烷、丙烷等，這些燃料可以輕易達到沸點。
有些膨脹循環發動機使用燃氣發生器來啟動渦輪機，直到燃燒室和噴管加熱的燃料產生的壓力能獨自啟動渦輪機。
擠壓循環
擠壓循環（pressure-fed cycle）是液體火箭發動機動力循環的一種形式。推進劑受高壓氣體擠壓，進入燃燒室。
擠壓循環的優點就是避開了結構複雜的渦輪機，泵和輸送管道。因為使用擠壓循環可以大幅降低發動機成本和複雜度。其缺點就是產生的壓力不夠高，因而發動機效率不高。
美國的太空船常採用這種循環，如阿波羅飛船的服務艙發動機，登月艙發動機及其姿態控制發動機。
分級燃燒循環
分級燃燒循環（staged combustion cycle）也叫高壓補燃循環，是雙元液體推進劑火箭發動機的動力循環的一種。一部分燃料在預燃室燃燒產生高溫燃氣推動發動機的渦輪和泵。隨後廢氣和推進劑一起注入燃燒室。
分級燃燒循環的主要優勢是所有燃氣和熱量都通過燃燒室排除，基本沒有損失。因此這種循環也常稱為“閉式循環”。而開式循環產生的廢氣直接排放，因而效率有所損失。
分級燃燒循環帶來的另一個重要優點就是能承受非常高的燃燒室壓力，這致使更大膨脹比的噴嘴可以用在發動機上。而主要缺點就是渦輪機的工作環境苛刻，需要添加許多額外的導管來輸送高溫燃氣，還必須設計很複雜的反饋控制系統。
分級燃燒循環發動機相對其他形式循環是最難設計的，它的一種簡化版本就是燃氣發生器循環。
