Raketni motor

Raketni motor je naprava, ki ustvarja silo s potiskanjem plinov z veliko hitrostjo iz šobe. V raketnih motorjih zgorevajo kemikalije, kot sta nafta in tekoči kisik, pri zelo visokih tlakih in temperaturah, da se kemična energija pretvori v gibanje. V nekaterih primerih (kot so rakete NASA) lahko nastane sila, ki presega 1.000.000 funtov sile (4.400.000 newtonov).

Vrtna cev prikazuje, kako lahko gibajoča se tekočina ustvari silo. Ko cev obrnemo navzgor, se bo cev vrtela naokoli, če je ne bomo držali pri miru. Izstopajoča voda ustvarja silo na cev, podobno kot plini raketnega motorja pritiskajo na raketni motor.

RS-68 se preizkuša.Zoom
RS-68 se preizkuša.

Tekočine, trdne snovi in hibridi

Nekateri raketni motorji uporabljajo tekoče gorivo, drugi pa trdno gorivo. Raketne motorje na trdno gorivo včasih imenujemo "raketni motorji".

Za raketne motorje na tekoče gorivo so pogosto potrebne zapletene črpalke in ventili, da se tekočina iz rezervoarja za gorivo pravilno prenese v motor (in se v njem ustvari tlak). Te naprave morajo delovati pri ekstremnih temperaturah in pritiskih. Tekoči kisik je zelo hladen (-223˚C), medtem ko je motor zelo vroč (3000˚C), tlak pa je pogosto stokrat višji od običajnega zračnega tlaka. Zaradi teh pogojev so raketni motorji na tekoče gorivo pogosto zelo zapleteni in zahtevajo zelo specializirane materiale (kovine, keramiko itd.).

V raketnih motorjih na trdo gorivo je gorivo (imenovano pogonsko gorivo) trdna zmes oksidatorja in goriva. Oksidator podpira izgorevanje goriva, podobno kot kisik podpira izgorevanje. Običajni oksidator je amonijev perklorat v prahu, običajno gorivo pa je kovinski aluminij v prahu. Oba praška sta zlepljena skupaj s tretjo sestavino, znano kot vezivo. Vezivo je gumijasta trdna snov, ki prav tako gori kot gorivo. Zaradi te preproste zamisli so raketni motorji na trdno snov cenejši, vendar jih ni mogoče izklopiti ali nadzorovati in obstaja večja verjetnost, da bodo eksplodirali kot raketni motorji na tekočo snov. Rakete na trdno gorivo imajo tudi manjši specifični impulz, zato morajo biti težje za izstrelitev enakega tovora.

Vojaške rakete običajno uporabljajo rakete na trdo gorivo, saj jih je mogoče pripraviti za več let. Številne satelitske izstrelitvene rakete ob zagonu uporabljajo trdne raketne nosilce, večino leta pa tekoče rakete.

Hibridni raketni motorji združujejo obe zamisli. Oba pogonska goriva sta različnega stanja snovi, pogosto gre za tekoče oksidante in trdno gorivo. Ne uporabljajo se veliko, vendar so lahko varnejši od raketnih motorjev na trdno gorivo ali raketnih motorjev na tekoče gorivo

 

Specifikacije raketnega motorja na tekoče gorivo

 

RL-10

HM7B

Vinci

KVD-1

CE-7.5

CE-20

YF-75

YF-75D

RD-0146

ES-702

ES-1001

LE-5

LE-5A

LE-5B

Država izvora

 Združene države Amerike

 Francija

 Francija

 Sovjetska zveza

 Indija

 Indija

 Kitajska

 Kitajska

 Rusija

 Japonska

 Japonska

 Japonska

 Japonska

 Japonska

Cikel

Razširjevalnik

Plinski generator

Razširjevalnik

Postopno zgorevanje

Postopno zgorevanje

Plinski generator

Plinski generator

Razširjevalnik

Razširjevalnik

Plinski generator

Plinski generator

Plinski generator

Cikel izpusta iz ekspanderja
Razširjevalnik šob)

Cikel izpusta iz ekspanderja
(Kamera Expander)

Napor (vac.)

66,7 kN (15.000 lbf)

62,7 kN

180 kN

69,6 kN

73 kN

200 kN

78,45 kN

88,26 kN

98,1 kN (22.054 lbf)

68,6 kN (7,0 tf)

98 kN (10,0 tf)

102,9 kN (10,5 tf)

r121,5 kN (12,4 tf)

137,2 kN (14 tf)

Razmerje zmesi

5.2

6.0

5.2

6.0

5.5

5

5

Razmerje šob

40

100

80

80

40

40

140

130

110

Isp (vac.)

433

444.2

465

462

454

443

438

442

463

425

425

450

452

447

Komorni tlak :MPa

2.35

3.5

6.1

5.6

5.8

6.0

3.68

7.74

2.45

3.51

3.65

3.98

3.58

LH2 TP rpm

125,000

41,000

46,310

50,000

51,000

52,000

LOX TP rpm

16,680

21,080

16,000

17,000

18,000

Dolžina m

1.73

1.8

2.2~4.2

2.14

2.14

2.8

2.2

2.68

2.69

2.79

Suha teža kg

135

165

280

282

435

558

550

242

255.8

259.4

255

248

285


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3