Co to jest silnik rakietowy?
Silnik rakietowy jest rodzajem silnika odrzutowego, co oznacza, że jest to silnik reakcyjny, który tworzy ciąg poprzez rozładowanie szybkiego strumienia gazu w przeciwnym razie pożądanego kierunku podróży, napędzając się do przodu z powodu ochrony pędu. Odróżniającą cechę rakiety polega na tym, że jej napędowy strumień jest wytwarzany całkowicie z własnej masy pędnej silnika, przy czym żadne z nich nie są pobierane ze środowiska zewnętrznego. Różni się to od innych form silników odrzutowych, takich jak turboje, turbofany i ramjety, które mieszają paliwo ze sprężonym powietrzem z atmosfery, aby spalić paliwo i wyprodukować odrzutowiec. Technologia silnika rakietowego jest niezbędna do lotów kosmicznych, ponieważ rakiety mogą działać poza atmosferą. Rakiety są również używane do celów, takich jak fajerwerki, broń i szybkie samoloty.
Istnieje kilka form silnika rakietowego. Najczęściej stosowany typ nazywa się rakietą chemiczną. Rakieta chemiczna jest napędzana do przodu przez reakcje chemiczne w jej prOPELlant, który wytwarza ciepło, wytwarzając strumień szybkiego wydechu, który jest odprowadzany z tyłu rakiety. Każda rakieta chemiczna przenosi łatwopalną substancję paliwa jako zasilanie paliwa. Jest to łączone z jeszcze bardziej łatwopalną substancją, zwaną inicjatorem lub zapalnikiem. Inicjator jest zapalany, zwykle przez iskrę elektryczną lub ładunek pirotechniczny, a ciepło z kolei rozpala pędność, która pali się, wytwarzając napędowy strumień spalin.
Chemikalia paliwa mogą być ciałami stałymi, cieczami lub ciałami stałymi w połączeniu z cieczami lub gazami. W rakiecie stałej paliwo stały pędność, zwana ziarnem, jest przechowywana wraz z utleniającymi chemikaliami, które służą jako inicjator, podczas gdy rakiety paliwa ciekłego przechowują płynny pędność i inicjator w osobnych zbiornikach, aż nadejdzie czas, aby zwolnić je do komory spalania do mieszania. Hybrydowe rakiety paliwowe wykorzystują solidne paliwo, czyli thEN zmieszane z ciekłym lub gazowym inicjatorem przechowywanym w osobnym zbiorniku, aż będzie gotowy do użycia.
Najczęstsze zastosowane dziś paliwo stałe nazywa się kompozytem kompozytowym nadchloranu amonu (APCP), który odnosi się do wielu różnych mieszanin chemicznych, które zawierają zarówno paliwo, jak i inicjator. APCP zwykle obejmuje oksydizer nadchloranu amonu (NH 4 Clo 4 ), sprężyste polimery zwane elastomerami oraz sproszkowane aluminium lub inne metale. Ciekłe paliwa rakietowe często składają się z ciekłego tlenu zmieszanego z rafinowanym naftowym wodorem lub ciekłym wodorem lub z dintrogenu tertroxidu (N 2 O
stałe paliwo były pierwszą formą silnika rakietowego, ale w dużej mierze zostały wyparte przez bardziej wydajne projekty paliwa ciekłego i hybrydowego. Są one nadal powszechnie używane do celów, takich jak fajerwerki i modelowa rakieta, a czasem są używane w kosmosie do wystrzeleniaMałe ładunki na orbitę lub jako suplementy do rakiety z płynnością w celu zwiększenia pojemności ładunku. Na przykład prom kosmiczny wykorzystuje pojedynczą dużą rakietę z płynnością w obwodach dwóch mniejszych rakiet stałych, aby dotrzeć do orbity.
Rakieta termiczna wykorzystuje pędność ogrzewaną z zewnętrznego źródła ciepła, a nie przez reakcje chemiczne w samym paliwo. Rakiety ciepłej wody, zwane również rakietami parowymi, wykorzystują wodę jako paliwo, ogrzewając ją do produkcji dysza pary. Są one często używane w bardzo szybkich pojazdach lądowych, takich jak wyścigi drag. Rakiety elektrotermiczne wykorzystują pola elektryczne do wytwarzania podgrzewanego plazmy, które następnie ogrzewa paliwo do wytworzenia strumienia. Rakiety elektrotermiczne są przydatne do wytwarzania krótkich serii ciągu i powszechnie stosowane do celów takich jak kontrola wysokości w satelitach.
Zaproponowano kilka innych rodzajów rakiet termicznych i może ostatecznie zobaczyć użycie. Solarna rakieta termiczna wykorzystywałaby energię słoneczną jako źródło ciepła, EITją, narażając paliwo bezpośrednio na promieniowanie ze słońca lub wykorzystując energię słoneczną do zasilania wymiennika ciepła, który podgrzewałby paliwo. Energia słoneczna byłaby zebrana i skoncentrowana przez lustra lub soczewki, aby zapewnić wystarczającą koncentrację ciepła. Silnik rakietowy termiczny może być również zasilany energią przesyłaną do niego ze źródła zewnętrznego za pośrednictwem wiązek lasera lub mikrofalowych. Rakieta termiczna napędzana jądrem może podgrzewać swój pędność energią z reaktora jądrowego lub z rozkładu izotopów radioaktywnych.