सेमी-क्रायोजेनिक इंजन

संदर्भ

हाल ही में भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) ने सेमी-क्रायोजेनिक इंजन (SE2000) से संबंधित पॉवर हेड टेस्ट आर्टिकल (Power Head Test Article- PHTA) नामक हॉट टेस्ट सफलतापूर्वक संपन्न किया।

पावर हेड टेस्ट आर्टिकल (PHTA) के बारे में 

• पॉवर हेड टेस्ट आर्टिकल (PHTA) सेमी-क्रायोजेनिक इंजन (SE2000) के विकास के लिए एक महत्त्वपूर्ण अग्रिम परीक्षण है।
• यह गैस जनरेटर, टर्बो पंप, प्री-बर्नर और नियंत्रण घटकों सहित प्रमुख उप-प्रणालियों के एकीकृत प्रदर्शन को मान्य करने में मदद करता है।
• इंजन की कार्यक्षमता का आकलन करने के लिए परीक्षण में 4.5 सेकंड के लिए हॉट फायरिंग शामिल थी।
• पहला सफल परीक्षण जुलाई 2023 में तकनीकी समस्या के कारण पिछले असफल प्रयास के बाद किया गया है। 
• भविष्य के अंतरिक्ष मिशनों के लिए इसरो के अगली पीढ़ी के प्रक्षेपण वाहनों के विकास में PHTA एक ​​महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

सेमी-क्रायोजेनिक इंजन और इसका महत्त्व 

• सेमी-क्रायोजेनिक इंजन प्रणोदक के रूप में लिक्विड ऑक्सीजन (LOX) और केरोसिन (RP-1) संयोजन का उपयोग करता है।
• यह पारंपरिक क्रायोजेनिक इंजन की तुलना में अधिक थ्रस्ट (2,000 kN) प्रदान करता है, जिसके कारण इसे SE2000 नाम दिया गया है।
• केरोसीन का उपयोग इसे पूर्णतया क्रायोजेनिक इंजन की तुलना में अधिक भण्डारण योग्य, लागत प्रभावी तथा कम जटिल बनाता है।
• केरोसिन के उच्च घनत्व के कारण इसका ‘थ्रस्ट-टू-भार’ अनुपात अधिक होता है, जिसके लिए छोटे ईंधन टैंक की आवश्यकता होती है।

SE2000 का महत्त्व

• ये इंजन भारी-भरकम प्रक्षेपण वाहनों में प्रथम चरण के बूस्टर के लिए उपयुक्त हैं, जिसमें इसरो का आगामी नेक्स्ट जनरेशन लॉन्च व्हीकल (NGLV) भी शामिल है।
• सेमी-क्रायोजेनिक प्रणोदन प्रणालियों के विकास से लागत प्रभावी और कुशल अंतरिक्ष प्रक्षेपणों में भारत की क्षमता बढ़ेगी।

क्रायोजेनिक और सेमी-क्रायोजेनिक इंजन के बीच अंतर

विशेषता	क्रायोजेनिक इंजन	सेमी-क्रायोजेनिक इंजन
प्रयुक्त प्रणोदक	ईंधन के रूप में तरल हाइड्रोजन (LH2) और ऑक्सीडाइजर के रूप में तरल ऑक्सीजन (LOX) का उपयोग किया जाता है।	ईंधन के रूप में केरोसीन (RP-1) और ऑक्सीडाइजर के रूप में तरल ऑक्सीजन (LOX) का उपयोग किया जाता है।
आवश्यक तापमान	अत्यंत कम तापमान पर संचालित होता है, LH2 को -253°C पर संगृहीत किया जाता है।	इसे मध्यम शीतलन की आवश्यकता होती है, LOX को -183°C पर संगृहीत किया जाता है, जबकि केरोसीन को सामान्य तापमान पर संगृहीत किया जाता है।
थ्रस्ट	यह उच्च प्रणोद प्रदान करता है, लेकिन हाइड्रोजन के कम घनत्व के कारण बड़े ईंधन टैंक की आवश्यकता होती है।	यह अधिक बल-भार अनुपात प्रदान करता है, क्योंकि केरोसिन अधिक सघन होता है, तथा इसके लिए छोटे ईंधन टैंक की आवश्यकता होती है।
जटिलता	अत्यधिक शीतलन आवश्यकताओं और अत्यधिक अस्थिर तरल हाइड्रोजन के संचालन के कारण यह बहुत जटिल है।	केरोसिन कम जटिल है, क्योंकि इसे भंडारित करना और प्रबंधन आसान है।
प्रयोग	भारी-भरकम प्रक्षेपण वाहनों (जैसे, GSLV, LVM3) के ऊपरी चरणों में उपयोग किया जाता है।	भारी-भरकम प्रक्षेपण वाहनों (जैसे, NGLV) में प्रथम-चरण बूस्टर के लिए उपयुक्त।
क्षमता	तरल हाइड्रोजन के उच्च विशिष्ट आवेग के कारण बहुत उच्च दक्षता।	क्रायोजेनिक इंजन की तुलना में थोड़ी कम दक्षता, लेकिन पारंपरिक ठोस या तरल इंजन से बेहतर।

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