Wat is een raketmotor?
Een raketmotor is een type straalmotor, wat betekent dat het een reactiemotor is die stuwkracht creëert door een snelle gasstroom te ontladen in het tegenovergestelde van de gewenste reisrichting, zich vooruit voortstuwen door behoud van momentum. Het onderscheidende kenmerk van een raket is dat de voortstuwende straal volledig wordt geproduceerd uit de eigen drijfmassa van de motor, waarbij er geen van de externe omgeving wordt gehaald. Dit verschilt van andere vormen van jetmotoren, zoals turbojets, turbofans en ramjets, die hun brandstof mengen met perslucht uit de atmosfeer om hun brandstof te verbranden en een straal te produceren. Rocket Engine Technology is essentieel voor ruimtevlucht, omdat raketten buiten een atmosfeer kunnen werken. Raketten worden ook gebruikt voor doeleinden zoals vuurwerk, wapens en high-speed vliegtuigen.
Er bestaan verschillende vormen van raketmotor. Het meest gebruikte type wordt een chemische raket genoemd. Een chemische raket wordt naar voren gebracht door chemische reacties in zijn propeLlant die warmte produceert, die een stroom high-speed uitlaat produceert die wordt gelost vanaf de achterkant van de raket. Elke chemische raket draagt een ontvlambare drijfstofstoffte als brandstoftoevoer. Dit wordt gecombineerd met een nog meer brandbare stof, de initiator of ontsteker genoemd. De initiator is ontstoken, meestal door een elektrische vonk of pyrotechnische lading, en de warmte ontsteekt op zijn beurt de drijfgas, die brandt om een voortstuwende uitlaatstraal te produceren.
De drijfgaschemicaliën kunnen vaste stoffen, vloeistoffen of vaste stoffen zijn gecombineerd met vloeistoffen of gassen. In een vaste brandstofraket wordt de vaste drijfgas, het korrel genoemd, opgeslagen samen met oxiderende chemicaliën die als de initiator dienen, terwijl vloeibare raketten de vloeibare drijfgas en initiator in afzonderlijke tanks opslaan totdat het tijd is om ze in de verbrandingskamer vrij te geven om te mengen. Hybride brandstofraketten gebruiken een solide drijfgas, dat is then gemengd met een vloeistof of gasvormige initiator die in een afzonderlijke tank is opgeslagen totdat deze klaar is om te worden gebruikt.
De meest voorkomende vaste brandstof die tegenwoordig wordt gebruikt, wordt ammoniumperchloraat composiet drijfgas (APCP) genoemd, die verwijst naar een aantal verschillende chemische mengsels die zowel de drijfgas als initiator omvatten. APCP omvat vaak het oxidatiemiddelen ammoniumperchloraat (NH 4 clo 4 ), elastische polymeren die elastomeren worden genoemd en poedervormige aluminium of andere metalen. Vloeibare raketbrandstoffen zijn vaak samengesteld uit vloeibare zuurstof gemengd met geraffineerde kerosine of vloeibare waterstof of van dinitrogene tetroxide (N 2 o 4 ) gemengd met hydrazine (N 2 H ) of een van de derivaten.
Raketten met vaste brandstoffen waren de eerste vorm van raketmotor, maar zijn grotendeels vervangen door efficiëntere vloeistofbreuk en hybride ontwerpen. Ze worden echter nog steeds vaak gebruikt voor doeleinden zoals vuurwerk en modelrocketrie en worden soms gebruikt in de ruimtevaart om te lancerenKleine payloads in een baan of als supplementen in een vloeistofbrandstofraket om de laadcapaciteit te vergroten. De Space Shuttle gebruikt bijvoorbeeld een enkele grote vloeistofbrandstofraket geflankeerd door twee kleinere vaste brandstofraketten om een baan te bereiken.
Een thermische raket gebruikt een drijfgas die wordt verwarmd uit een externe warmtebron in plaats van door chemische reacties in de drijfgas zelf. Hotwaterraketten, ook wel stoomraketten genoemd, gebruiken water als drijfgas door het te verwarmen om stoomstralen te produceren. Die worden vaak gebruikt in zeer snelle landvoertuigen, zoals drag racers. Elektrothermische raketten gebruiken elektrische velden om verwarmd plasma te produceren, die vervolgens de drijfgas verwarmt om een straal te produceren. Elektrothermische raketten zijn nuttig voor het produceren van korte uitbarstingen van stuwkracht en vaak gebruikt voor doeleinden zoals hoogtecontrole in satellieten.
Verschillende andere soorten thermische raketten zijn voorgesteld en kunnen uiteindelijk gebruik zien. Een thermische raket op zonne -energie zou zonne -energie gebruiken als warmtebron, EIThaar door de drijfgas rechtstreeks bloot te stellen aan straling van de zon of zonne -energie te gebruiken om een warmtewisselaar van stroom te voorzien die de drijfgas zou verwarmen. De zonne -energie zou worden verzameld en geconcentreerd door spiegels of lenzen om voldoende geconcentreerde warmte te verschaffen. Een thermische raketmotor kan ook worden aangedreven door energie die via laser- of magnetronbundels vanuit een externe bron wordt overgedragen. Een nucleair aangedreven thermische raket kan zijn drijfgas met de energie van een kernreactor of van het verval van radioactieve isotopen verwarmen.