JP2003278600A - 酸化剤および燃料を燃焼室に提供するためのシステム、酸化剤および燃料の提供および冷却のためのシステム、ならびに燃料および酸化剤をロケットエンジンに提供するための方法 - Google Patents

酸化剤および燃料を燃焼室に提供するためのシステム、酸化剤および燃料の提供および冷却のためのシステム、ならびに燃料および酸化剤をロケットエンジンに提供するための方法

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JP2003278600A
JP2003278600A JP2003065034A JP2003065034A JP2003278600A JP 2003278600 A JP2003278600 A JP 2003278600A JP 2003065034 A JP2003065034 A JP 2003065034A JP 2003065034 A JP2003065034 A JP 2003065034A JP 2003278600 A JP2003278600 A JP 2003278600A
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oxidant
coolant
fuel
engine
supply system
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JP2003065034A
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English (en)
Inventor
Christopher M Erickson
クリストファー・マイケル・エリクソン
James R Lobitz
ジェイムズ・アール・ロビッツ
William Bissel
ウィリアム・ビッセル
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Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44—Feeding propellants
    • F02K9/46—Feeding propellants using pumps
    • F02K9/48—Feeding propellants using pumps driven by a gas turbine fed by propellant combustion gases or fed by vaporized propellants or other gases

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロケットエンジンの一部を不活性化合物で冷
却し、さらには熱エネルギを不活性化合物から推進剤へ
と伝達するためのシステムを特定する。 【解決手段】 冷却材によって吸収されるエネルギを用
いて、燃料、酸化剤、および冷却材を噴出するポンプに
動力を供給するタービンに動力が供給される。加えて、
不活性化合物である冷却材を用いて、酸化剤および燃料
が燃焼室に入る前に酸化剤と燃料とが分離され、複雑な
不活性ターボポンプ封止材パッケージが必要とされなく
なる。冷却材を噴出するか、または冷却材を含むシステ
ムは、推進剤がロケットエンジンに入る前に、推進剤を
物理的に分離する。冷却材は、このサイクル内では実質
的に消費されない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】この発明は、宇宙飛行体推進システムに
関し、より具体的には、宇宙飛行体上のロケットエンジ
ンのための改良された動力サイクルおよび冷却システム
に関する。
【０００２】
【発明の背景】当該技術分野で一般に公知のように、ロ
ケットエンジンは、高圧で燃料および酸化剤等の推進剤
を燃焼させることによって、飛行体に推進を提供する。
燃料および酸化剤の燃焼によって、熱いガスが提供さ
れ、これはノズルを通して高速で放出され、推力を提供
する。一般に、これらのシステムは、高圧および高温構
成要素を含み、これらは、高圧および高温環境のため
に、非常に複雑で、重く、さらには高価である。
【０００３】一般に、タービンによって、燃料を噴出す
るポンプに動力が提供され、ロケットエンジンの主燃焼
室に酸化剤が提供される。高圧ガスが、タービンに動力
を供給するために必要とされ、これは次に、ポンプに動
力を供給して推進剤を送る。このような高圧ガスを生成
するために、プリバーナー等の燃焼装置が提供されて推
進剤の一部がまず加熱または燃焼される。ある特定の推
進剤を用いて主燃焼室が冷却され、高圧および高温ガス
が送られてターボポンプに動力が供給され得る。しか
し、これによって、タービンに動力を供給し、かつ燃焼
室を冷却するような推進剤の追加的な供給が必要とされ
る。
【０００４】しかしながら、高圧および高温ガスでター
ビンに動力を供給することが一般に公知である。そのた
め、これらの環境下で適切に実行されるためには、ター
ビンそれ自体が、このような高圧および高温に耐えるこ
とが可能でなければならない。加えて、いくつかの封止
材を用いて酸化剤および燃料が主燃焼室に入る前に混合
しないことが保証されなければならない。このような前
混合によって、システムが故障する恐れがある。一般
に、封止材は、流れるときに封止材内で消費される不活
性またはターシャリーガスによってパージされて酸化剤
および燃料が混合しないことが保証される。
【０００５】
【発明の概要】この発明は、再循環される不活性ターシ
ャリー流体で動力装置にエネルギを提供し、さらにはロ
ケットエンジンに冷却を提供する動力サイクルに関す
る。冷却システムは、ロケットエンジンの排気ノズルの
あるセクションおよび燃焼室を冷却する冷却材を給送す
る。冷却循環路で抽出されるエネルギの一部を用いて、
システムのポンプを駆動させるタービンに動力が供給さ
れる。これによって、タービンに動力を供給するための
プリバーナーが必要とされなくなる。熱交換器を用いて
流体を冷却および凝縮して所望の圧力への調整が可能と
なる。これは、入ってくる酸化剤を加熱することによっ
て行なわれる。不活性駆動流体を用いることによって、
ターボポンプ上の複雑かつ高価な推進剤間の封止材が必
要とされなくなる。
【０００６】熱交換器冷却システムを備えた動力サイク
ルの第１の好ましい実施例は、ロケットエンジンに酸化
剤および燃料を提供するためのシステムを含む。システ
ムは、エンジン、燃料をエンジンへと噴出するようにさ
れた燃料ポンプを含む燃料供給システム、エンジンへと
酸化剤を噴出するようにされた酸化剤供給システム、お
よびエンジンへと冷却材を噴出するようにされた冷却材
供給システムを含む。冷却材供給システムは、冷却材が
エネルギをエンジンから受取るように、エンジン付近に
冷却材を給送する。また、冷却材は、酸化剤がエンジン
に入る前に、エネルギを酸化剤に伝達する。
【０００７】この発明の第２の好ましい実施例は、ロケ
ットエンジンのエンジンに対する酸化剤および燃料の提
供および冷却のためのシステムである。システムは、酸
化剤供給システムを含み、酸化剤供給システムは、酸化
剤をエンジンに供給する。システムはまた、冷却システ
ムを含み、冷却システムは、エンジンを冷却する。冷却
システムは、エネルギを酸化剤供給システムに提供す
る。
【０００８】この発明の新しいシステムはまた、ロケッ
トエンジンを動作させるための独自の方法を可能にし、
燃料および酸化剤は、ロケットエンジンに低圧で提供さ
れる。方法は、冷たい冷却材をロケットエンジンの冷却
ジャケットを通して噴出するステップを含む。この様態
で、冷たい冷却材は、エンジンによって生成される熱の
一部を吸収し、したがって、ロケットエンジンの冷却後
に熱い冷却材へと変換される。熱い冷却材は、エネルギ
の第１の部分を熱い冷却材から動力装置へと伝達するこ
とによって、動力装置に動力を供給する。次に、熱い冷
却材は冷たい状態へと冷却されて再び用いられる。熱い
冷却材はまた、エネルギの第２の部分を熱い冷却材から
酸化剤へと伝達することによって、冷たい酸化剤を熱い
酸化剤に変換する。熱い酸化剤は次に、エンジンに送ら
れる。
【０００９】この発明のさらなる利用可能な部分は、以
下の詳細な説明から明らかとなるだろう。詳細な説明お
よび具体的な例は、この発明の好ましい実施例を示して
いるが、例示の目的のみを意図し、この発明の範囲を限
定することを意図しないことが理解されるべきである。
【００１０】この発明は、詳細な説明および添付の図か
らより完全に理解されるだろう。
【００１１】
【好ましい実施例の詳細な説明】好ましい実施例の以下
の説明は、本質的に単なる例示にすぎず、この発明、そ
の応用、または用途を限定することを意図しない。
【００１２】図１を参照して、この発明の好ましい実施
例に従った膨張熱交換器サイクルシステム（“Ｅｘ―Ｈ
ｅｘ”システム）１０の図が示される。Ｅｘ―Ｈｅｘシ
ステム１０を用いて低圧および低温システムが提供され
てロケットエンジンに動力推進剤が提供される。燃料シ
ステム１１は、燃料、ある特定の推進剤をＥｘ―Ｈｅｘ
システム１０に提供する燃料供給部１２を含む。燃料供
給部１２から提供される燃料は、ロケットエンジン内で
一般に用いられる、灯油等のいずれかの燃料を供給し得
る。燃料供給システムはさらに、燃料ポンプ１４と、少
なくとも１つのバルブ１８を含む少なくとも１つの燃料
給送ライン１６とを含む。酸化剤供給システム２０は、
酸素等の適切ないずれかの酸化剤を含み得る第２の推進
剤を形成する酸化剤供給部２２を含む。酸化剤供給シス
テム２０はさらに、バルブ２８を含む少なくとも１つの
酸化剤給送ライン２６を通してＥｘ―Ｈｅｘシステム１
０へと酸化剤を噴出する酸化剤ポンプ２４を含む。冷却
材供給システム３０は、バルブ３６を含む少なくとも１
つの冷却材ライン３４を通して冷却材を噴出する冷却材
ポンプ３２を含む。酸化剤供給ライン２６と冷却材供給
ライン３４との両者は、ここでより具体的に説明される
熱交換器４０を通る。タービン４２が、タービン４２を
ポンプ１４、２４、および３２の各々と相互接続する駆
動軸４４上に設けられる。タービン４２に動力が供給さ
れると、それは、駆動軸４４を回転させ、ポンプ１４、
２４、および３２の各々を同時に駆動させる。したがっ
て、単一のタービン４２によって、ポンプ１４、２４、
および３２の各々に動力が供給される。
【００１３】燃料、冷却材、および酸化剤を含む３つの
化合物の各々が、ノズル４８を含むエンジン４７にある
点で入る。ノズル４８は、ここでさらに説明されるよう
に、異なる成分が流れ得るチャネルを含む冷却ジャケッ
ト５０によって囲まれる。ノズル４８から延び、さらに
はエンジン４７の一部でもあるのが、燃焼室５２であ
る。燃焼室５２は、燃焼されるべき燃料および酸化剤を
受け、燃焼されるガスをノズル４８を通して放出する。
ガスがノズル４８を通して放出されると、それらはシス
テムに推力を提供する。冷却ジャケット５０は、燃焼室
５２を囲んで燃焼室も冷却してもよい。
【００１４】Ｅｘ―Ｈｅｘシステム１０の動作中、燃料
は、燃料ポンプ１４を離れ、一般に約３０００から４０
００絶対ポンド毎平方インチ（ｐｓｉａ）の圧力であっ
て、圧力毎平方インチは完全真空に対して測定され、さ
らにはランキン約５２０度（°Ｒ）からランキン約６０
０度（°Ｒ）（約６０°Ｆから約１４０°Ｆ、または約
１５℃から約６０℃）の温度で、燃料ライン１６に入
る。次に、燃料は、燃料ライン１６を通ってノズル４８
へと送られ、冷却ジャケット５０を通り、それが冷却ジ
ャケット５０を通るときにはノズル４８を冷却する。冷
却ジャケット５０を出た後、燃料の圧力は、一般に約２
５００から３５００ｐｓｉａにまで低下し、温度は約６
００°Ｒから約７６０°Ｒ（約１４１°Ｆから約３０１
°Ｆ、または約６０℃から約１４９℃）にまで上昇し
て、それは主燃焼室５２に入る。この圧力の低下および
温度の上昇は、ノズル４８の冷却を示し、これは、燃焼
中のノズル４８上のストレスを減じる助けとなる。
【００１５】ここでさらに説明されるように、熱交換器
４０は、熱およびエネルギを冷却材ライン３４から酸化
剤ライン２６へと伝達する。冷却材ライン３４から伝達
されるエネルギは、燃焼室５２で集められる。これは、
燃焼室５２を冷却する助けとなり、酸化剤の温度を上昇
させる。このプロセスは、以下の場合に開始される。す
なわち、約３５００から４５００ｐｓｉａの圧力および
約１２０°Ｒから約２７０°Ｒ（約−３３９°Ｆから約
−１８９°Ｆ、または約−２０６℃から約―１２３℃）
の温度で冷却材が冷却材ポンプ３２を出て、冷却材は冷
たい冷却材として認識される時に、開始される。冷却材
は、冷却材ポンプ３２を最初に出た後、エンジン４７の
冷却ジャケット５０に入る。次に、冷却材の温度が上昇
し、それが、エンジン４７を冷却するときに圧力を低下
させながら熱エネルギを含むエネルギを得たことが示さ
れる。冷却材は、この時点で、蒸発してガスとなるか、
または単に温度を上昇させ、燃焼室５２付近の燃焼エリ
アを出て、冷却材ライン３４に再び入る。
【００１６】冷却材が燃焼室５２を出ると、その圧力は
約２５００から３２００ｐｓｉａであり、温度は約８０
０から１０００度Ｒ（約３４１°Ｆから約５４１°Ｆ、
または約１７１℃から約２８２℃）であって、熱い冷却
材である。熱い冷却材は、冷却材ライン３４を進み続
け、タービン４２に入ってタービン４２に動力を供給
し、これは次に、ポンプ１４、２４、および３２の各々
に動力を供給する。そのエネルギのうちのいくらかを消
耗した後、熱い冷却材は、約２８０から約３９０ｐｓｉ
ａの圧力および約５００°Ｒから約７００°Ｒ（約４１
°Ｆから約２４１°Ｆ、または約４℃から約１１５℃）
の温度で、タービン４２を出る。
【００１７】次に、熱い冷却材は、熱交換器４０に入っ
てエネルギのさらなる部分を熱交換器４０に伝達する。
熱交換器４０を出た後、冷却材の圧力は約１８０から２
８０ｐｓｉａであり、温度は約１５０°Ｒから約２５０
°Ｒ（約−３０９°Ｆから約−２０９°Ｆ、または約−
１８９℃から約−１３４℃）である。冷却材は再び冷た
い状態に戻された。次に、冷却材は、冷却材ライン３４
へと再び噴出されて再循環する。このようにして、冷却
材は、Ｅｘ―Ｈｅｘシステム１０内で決して消耗される
ことはない。
【００１８】冷却材は、連続的にエンジン４７を冷却
し、次に、その蓄積された熱エネルギの大部分をタービ
ン４２および熱交換器４０に伝達する間に、冷却および
凝縮される。熱い冷却材からのこれらのエネルギ伝達に
よって、冷却材が凝縮または再冷却される。
【００１９】酸化剤ポンプ２４は、初期圧力が約２５０
０から３５００ｐｓｉａで、さらには初期温度が約１１
５°Ｒから約２１５°Ｒ（約−３４°Ｆから約−２４４
°Ｆ、または約−２０９℃から約−１５３℃）で酸化剤
を噴出し、酸化剤は、冷たい酸化剤として認識され得
る。酸化剤はまず、熱交換器４０へと噴出され、熱交換
器４０を通った時に熱い冷却材によって放出される熱エ
ネルギのいくらかを得る。したがって、熱交換器４０
は、熱い冷却材と冷たい酸化剤との間でエネルギを伝達
する。熱交換器４０を離れた後、酸化剤は、熱い酸化剤
となり、約２５００から３２００ｐｓｉａの圧力および
約２２０°Ｒから約３００°Ｒ（約−２３９°Ｆから約
−１５９°Ｆ、または約−１５０℃から約−１０６℃）
の温度を有する。次に、熱い酸化剤は、燃焼室５２に送
られて、それは、燃料を酸化させて必要な膨張ガスを生
成して推力を提供する。
【００２０】熱交換器４０は、酸化剤の温度上昇を可能
にし、燃焼室５２内での燃焼効率を高める。Ｅｘ―Ｈｅ
ｘシステム１０内の冷却材は、エンジン４７を冷却する
ことによって熱およびエネルギをまず得て、次にその熱
およびエネルギをまずタービン４２に伝達してポンプ１
４、２４、および３２に動力を供給し、次にさらなるエ
ネルギを熱交換器４０を通して酸化剤に伝達する。した
がって、Ｅｘ―Ｈｅｘシステム１０内の冷却材は、酸化
剤を加熱する。
【００２１】冷却材ポンプ３２およびタービン４２の両
方は不活性化合物である冷却材を含むが、これらを燃料
ポンプ１４と酸化剤ポンプ２４との間に配置することに
よって、燃料と酸化剤とが燃焼室５２に入る前に全く混
合されないことが保証される。冷却材は熱交換器４０を
通してエネルギを酸化剤に提供するため、これは、酸化
剤と燃料とが燃焼室５２に入る前に混合しないことを保
証する助けとなる。燃焼室５２に入る前に酸化剤および
燃料が混合する回数を減じることは、Ｅｘ―Ｈｅｘシス
テム１０の寿命および簡素性を向上させる助けとなる。
【００２２】適切ないずれの熱交換システムも、Ｅｘ―
Ｈｅｘシステム１０内での熱交換器４０として用いられ
得ることが理解されるだろう。酸化剤は熱交換器４０で
加熱されるため、Ｅｘ―Ｈｅｘシステム１０は、燃焼室
５２に燃料を提供するのみでよい。また、酸化剤は高圧
または高温で熱交換器４０に入らないため、熱交換器４
０は、比較的簡素な設計であってもよく、非常に高い圧
力および温度に耐えるように設計されていない構成要素
から形成されてもよい。また、燃料は熱交換器４０には
入らないため、熱交換器４０は補強される必要はない。
なぜならば、熱交換器内では燃焼は起こり得ないためで
ある。
【００２３】冷却材が、特に高い圧力でＥｘ―Ｈｅｘシ
ステム１０に入る唯一の化合物であることが理解され
る。冷却材は、窒素等のいずれかの不活性化合物であり
得る。窒素または他のいずれかの不活性冷却材は、比較
的不活性な化合物であるため、冷却材ポンプ３２は、よ
り腐食性の、または爆発性の化合物が漏れないことを保
証する必要がある複雑なシステムでなくてもよい。した
がって、Ｅｘ―Ｈｅｘシステム１０内での高圧化合物と
して不活性化合物を有することによって、ポンプの複雑
性および価格が減じられる。
【００２４】エンジン４７、またはノズル４８単独等の
そのいずれかの部分を冷却するための不活性冷却材を、
そのエネルギを燃焼室５２内で必要とされる他の化合物
に伝達するための熱交換器４０とともに用いることによ
って、Ｅｘ―Ｈｅｘシステム１０は、適切な燃焼のため
に構成要素をある特定の温度にまで加熱することを必要
とするいずれかのロケットエンジン上で実現され得るこ
とも理解される。したがって、単純な追加のみによっ
て、この発明は、その燃焼室に動力を供給するために加
熱された燃料および／または酸化剤を必要とする多くの
ロケットエンジン設計に適用され得る。
【００２５】この発明の説明は、本質的に単なる例示に
すぎず、したがって、この発明の要旨から逸脱しない変
更例は、この発明の範囲内にあると意図される。このよ
うな変更例は、この発明の思想および範囲からの逸脱と
して理解されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の好ましい実施例の概略図である。
【符号の説明】
１１ 燃料システム、１４ 燃料ポンプ、２０ 酸化剤
供給システム、２４酸化剤ポンプ、３０ 冷却材供給シ
ステム、３２ 冷却材ポンプ、４７ エンジン、５０
冷却ジャケット、５２ 燃焼室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・アール・ロビッツ アメリカ合衆国、91377−1220 カリフォ ルニア州、オーク・パーク、タマリンド・ ストリート、6372 (72)発明者 ウィリアム・ビッセル アメリカ合衆国、91361 カリフォルニア 州、ウエストレイク・ビレッジ、ストーン ズヘッド・コート、1103

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸化剤および燃料をロケットエンジンの
    燃焼室に提供するためのシステムであって、 エンジンと、 燃料を前記エンジンへと噴出するようにされた燃料ポン
    プを含む燃料供給システムと、 酸化剤を前記エンジンへと噴出するようにされた酸化剤
    供給システムと、 冷却材を前記エンジンへと噴出するようにされた冷却材
    供給システムとを含み、 前記冷却材供給システムは、冷却材が前記エンジンの一
    部と熱接触し、したがって前記エンジンからエネルギを
    受けるように、前記エンジンの前記一部付近に冷却材を
    給送し、 冷却材は、酸化剤が前記エンジンの前記燃焼室に入る前
    に、エネルギを酸化剤に伝達する、酸化剤および燃料を
    燃焼室に提供するためのシステム。
  2. 【請求項２】 前記冷却材供給システムは、 冷却材ポンプと、 熱交換器と、 少なくとも１つの冷却材給送ラインとを含み、 冷却材は、前記冷却材給送ラインを通して前記エンジン
    へと噴出されて熱を前記エンジンから前記熱交換器へと
    伝達する、請求項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記酸化剤供給システムは、 酸化剤ポンプと、 少なくとも１つの酸化剤給送ラインとを含み、 酸化剤は、前記酸化剤給送ラインを通して、さらには前
    記熱交換器を通して噴出されて前記エンジンに入る前に
    エネルギを得る、請求項２に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記冷却材供給システムは、前記燃料ポ
    ンプと前記酸化剤ポンプとの間でバリアを提供する、請
    求項２に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記冷却材ポンプ、前記酸化剤ポンプ、
    および前記燃料ポンプの各々に動力を提供するための動
    力源をさらに含む、請求項３に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 前記動力源は、冷却材から動力源へのエ
    ネルギの伝達によって動力を供給される、請求項５に記
    載のシステム。
  7. 【請求項７】 冷却材は窒素を含む、請求項１に記載の
    システム。
  8. 【請求項８】 ロケットエンジンへの酸化剤および燃料
    の提供および冷却のためのシステムであって、 酸化剤供給システムを含み、 前記酸化剤供給システムは酸化剤をエンジンに供給し、
    前記システムはさらに、 エンジンを冷却するための冷却システムを含み、 前記冷却システムは、熱エネルギを提供して酸化剤供給
    システムに動力を供給する、酸化剤および燃料の提供お
    よび冷却のためのシステム。
  9. 【請求項９】 燃料をエンジンに提供するための燃料供
    給システムをさらに含む、請求項８に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 動力装置をさらに含み、 前記動力装置は、前記燃料供給システム、前記酸化剤供
    給システム、および前記冷却システムの各々に動力を供
    給し、前記動力装置は、前記冷却システムから受けるエ
    ネルギによって動力供給される、請求項９に記載のシス
    テム。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のシステムであっ
    て、 熱交換器をさらに含み、 前記冷却システムは、第１のポンプと、冷却材を移動さ
    せるための冷却材給送ラインとを含み、 前記酸化剤供給システムは、第２のポンプと、酸化剤を
    移動させるための酸化剤給送ラインとを含み、 前記冷却材給送ライン内で移動させられる冷却材は、冷
    却材が噴出されてエンジンの一部と熱接触するときに熱
    エネルギをエンジンから受け、 冷却材は、吸収された熱エネルギの第１の部分を動力装
    置に伝達し、冷却材は、熱エネルギの第２の部分を熱交
    換器に伝達する、請求項１０に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記冷却システムは不活性化合物を移
    動させ、 前記冷却システムは、燃料および酸化剤がエンジンに入
    る前に、前記燃料供給システムと前記酸化剤供給システ
    ムとの間でバリアを提供する、請求項９に記載のシステ
    ム。
  13. 【請求項１３】 熱交換器をさらに含み、 前記冷却システムは、前記熱交換器を通して前記酸化剤
    供給部へとエネルギを伝達する、請求項８に記載のシス
    テム。
  14. 【請求項１４】 燃料および酸化剤をロケットエンジン
    に低圧で提供するための方法であって、 冷たい冷却材が熱エネルギの一部を受けるように、さら
    にはロケットエンジンを冷却した後に冷たい冷却材が熱
    い冷却材に変換されるように、ロケットエンジンの冷却
    ジャケットを通して冷たい冷却材を噴出するステップ
    と、 熱い冷却材からの熱エネルギの第１の部分を用いて動力
    装置に動力を供給することによって、さらには、 熱い冷却材からの熱エネルギの第２の部分を酸化剤に伝
    達することによって冷たい酸化剤を熱い酸化剤に変換す
    ることによって、熱い冷却材を冷たい状態に戻して再利
    用するステップと、 熱い酸化剤をロケットエンジンへと噴出するステップと
    を含む、燃料および酸化剤をロケットエンジンに提供す
    るための方法。
  15. 【請求項１５】 冷却材ポンプに前記動力装置で動力を
    供給して冷却材を噴出するステップと、 酸化剤ポンプに前記動力装置で動力を供給して酸化剤を
    噴出するステップと、前記冷却材ポンプで燃料と酸化剤
    とを分けるステップとをさらに含む、請求項１４に記載
    の方法。
  16. 【請求項１６】 熱エネルギの第２の部分を伝達するス
    テップは、前記熱エネルギの前記第２の部分を前記熱交
    換器に伝達し、前記熱エネルギの前記第２の部分を前記
    熱交換器から酸化剤へと伝達するステップを含む、請求
    項１４に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 冷たい酸化剤を熱い酸化剤に変換する
    前記ステップは、液体酸化剤を蒸発させるステップを含
    む、請求項１４に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 冷たい冷却材を熱い冷却材に変換する
    ステップは、冷たい冷却材を蒸発させるステップを含
    む、請求項１４に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 酸化剤および燃料をロケットエンジン
    の燃焼室に提供するためのシステムであって、 エンジンと、 燃料を前記エンジンへと噴出するようにされた燃料ポン
    プを含む燃料供給システムと、 酸化剤を前記エンジンへと噴出するようにされた酸化剤
    ポンプを含む酸化剤供給システムと、 冷却材を前記エンジンへと噴出するようにされた冷却材
    ポンプを含む冷却材供給システムと、 前記燃料ポンプ、前記酸化剤ポンプ、および前記冷却材
    ポンプの各々に動力を提供するための動力装置とを含
    み、 前記冷却材供給システムは、冷却材が前記エンジンの一
    部と熱接触し、したがって前記エンジンからエネルギを
    受けるように、前記エンジンの前記一部付近に冷却材を
    給送し、 冷却材は、エネルギを前記動力装置に伝達して動力を前
    記動力装置に提供する、酸化剤および燃料を燃焼室に提
    供するためのシステム。
  20. 【請求項２０】 前記冷却材は、前記冷却材が液体の状
    態に戻るように、エネルギを前記酸化剤に伝達する、請
    求項１９に記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記冷却材供給システムは、燃料供給
    システムと酸化剤供給システムとの間でバリアを提供す
    る、請求項１９に記載のシステム。
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