로켓 엔진이란 무엇입니까?
로켓 엔진은 제트 엔진의 한 유형으로, 원하는 이동 방향의 반대 방향으로 고속 가스 스트림을 배출하여 추진력을 생성하여 운동량 보존으로 인해 앞으로 추진하는 반력 엔진입니다. 로켓의 두드러진 특징은 추진 제트가 엔진 자체의 추진제 덩어리에서 전적으로 생성되며 외부 환경에서 추출 된 것이 없다는 것입니다. 이는 터보 제트, 터보 팬 및 램제트와 같은 다른 형태의 제트 엔진과는 달리 연료를 대기에서 압축 공기와 혼합하여 연료를 연소시키고 제트를 생성합니다. 로켓 엔진 기술은 로켓이 대기 외부에서 작동 할 수 있기 때문에 우주 비행에 필수적입니다. 로켓은 또한 불꽃 놀이, 무기 및 고속 항공기와 같은 목적으로 사용됩니다.
로켓 엔진에는 여러 가지 형태가 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 유형을 화학 로켓이라고합니다. 화학 로켓은 추진제 내에서 화학 반응에 의해 추진되어 열을 발생시켜 로켓 후면에서 배출되는 고속 배기 스트림을 생성합니다. 각 화학 로켓은 연료 공급원으로 가연성 추진제 물질을 운반합니다. 이것은 개시제 또는 점화기라고 불리는 더 가연성 물질과 결합됩니다. 개시제는 일반적으로 전기 스파크 또는 불꽃 충전을 통해 발화되고, 열은 추진제를 발화시켜 추진제 배기 제트를 생성하도록 연소된다.
추진제 화학 물질은 고체, 액체 또는 액체 또는 기체와 결합 된 고체 일 수있다. 고체 연료 로켓에서, 입자라고 불리는 고체 추진제는 개시제 역할을하는 산화성 화학 물질과 함께 저장되는 반면, 액체 연료 로켓은 액체 추진제와 개시제를 방출 될 때까지 별도의 탱크에 저장한다 연소실 혼합. 하이브리드 연료 로켓은 고체 추진제를 사용하며, 사용 준비가 될 때까지 별도의 탱크에 저장된 액체 또는 기체 개시제와 혼합됩니다.
오늘날 사용되는 가장 일반적인 고체 연료는 과염소산 암모늄 복합 추진제 (APCP)라고하며, 추진제와 개시제를 모두 포함하는 다양한 화학 혼합물을 말합니다. APCP는 일반적으로 산화제 과염소산 암모늄 (NH 4 ClO 4 ), 엘라스토머라고하는 탄성 중합체 및 분말 알루미늄 또는 기타 금속을 포함합니다. 액체 로켓 연료는 종종 정제 된 등유 또는 액체 수소와 혼합 된 액체 산소 또는 히드라진 (N 2 H 4 ) 또는 이의 유도체 중 하나와 혼합 된 이산화질소 (N 2 O 4 )로 구성된다.
고체 연료 로켓은 로켓 엔진의 첫 번째 형태 였지만,보다 효율적인 액체 연료 및 하이브리드 설계로 대체되었습니다. 그들은 여전히 불꽃 놀이 및 모형 로켓과 같은 목적으로 여전히 사용되며, 때로는 우주 비행에서 작은 탑재량을 궤도로 발사하거나 탑재량 용량을 증가시키기 위해 액체 연료 로켓의 보충 물로 사용되기도합니다. 예를 들어, 우주 왕복선은 궤도에 도달하기 위해 두 개의 작은 고체 연료 로켓이 측면에있는 단일 대형 액체 연료 로켓을 사용합니다.
열 로켓은 추진제 자체의 화학 반응보다는 외부 열원에서 가열되는 추진제를 사용합니다. 증기 로켓이라고도하는 온수 로켓은 물을 가열하여 증기 분사를 생성하여 추진 제로 사용합니다. 이들은 드래그 레이서와 같은 초고속 육상 차량에 자주 사용됩니다. 전열 로켓은 전기장을 사용하여 가열 된 플라즈마를 생성 한 다음 분사 제를 가열하여 제트를 생성합니다. 전열 로켓은 짧은 추력을 생성하는 데 유용하며 위성의 고도 제어와 같은 목적으로 일반적으로 사용됩니다.
몇 가지 다른 유형의 열 로켓이 제안되었으며 결국 사용을 볼 수 있습니다. 태양열 로켓은 추진제를 태양으로부터의 방사선에 직접 노출 시키거나 태양 에너지를 사용하여 추진제를 가열하는 열 교환기에 전력을 공급함으로써 태양 에너지를 열원으로서 사용한다. 태양열 에너지는 거울이나 렌즈를 통해 모여 집중되어 충분한 집중 열을 제공합니다. 열 로켓 엔진은 레이저 또는 마이크로파 빔을 통해 외부 소스에서 에너지를 전달 받아 구동 될 수도 있습니다. 원자력으로 작동되는 열 로켓은 원자로의 에너지 또는 방사성 동위 원소의 붕괴로 추진제를 가열 할 수 있습니다.