Hva er en Rocket Engine?

March 29  by Eliza

En rakettmotor er en type jetmotor, noe som betyr at det er en reaksjonsmotor som skaper skyvekraft ved å slippe ut en høyhastighetsstrøm av gass i den motsatte av den ønskede kjøreretning, fremdrifts seg fremover på grunn av bevaring av bevegelses. En rakett sin karakteristiske kjennetegn er at dens propulsiv jet er produsert utelukkende fra motorens egen drivmasse, med noe av det tatt fra det ytre miljø. Dette er forskjellig fra andre former for jetmotorer, som turbojets, turbofans og ramjets, som blander sine drivstoff med komprimert luft fra atmosfæren for å forbrenne drivstoff og produsere en jet. Rakett motorteknologi er avgjørende for romfart, fordi raketter kan operere utenfor en atmosfære. Raketter er også brukt til formål som for eksempel fyrverkeri, våpen og høyhastighets fly.

Flere former av rakettmotoren eksisterer. Den mest brukte typen kalles en kjemisk rakett. En kjemisk rakett blir drevet framover ved hjelp av kjemiske reaksjoner i dens drivmiddel som utvikler varme, som produserer en strøm av høyhastighets eksos som slippes ut fra baksiden av raketten. Hver kjemisk rakett bærer en brannfarlig drivstoffet som sin drivstofftilførselen. Dette er kombinert med en enda mer brennbart stoff, kalt initiator eller tenneren. Initiatoren er antent, vanligvis gjennom en elektrisk gnist eller pyroteknisk ladning, og varmen i sin tur antenner drivladningen, som brenner for å produsere en fremdriftseksosstråle.

De drivmiddelkjemikalier kan være faste stoffer, væsker eller faste stoffer i kombinasjon med væsker eller gasser. I et faststoff-rakettdrivstoffet, det faste drivmidlet, kalt korn, er lagret sammen med oksiderende kjemikalier som tjener som initiator, mens flytende brensel raketter lagre det flytende drivmiddel og initiator i separate tanker før det er tid for å slippe dem inn i i forbrenningskammeret for å blande. Hybrid brensel raketter bruke et fast drivmiddel, som deretter blandes med et flytende eller gassformig initiator som er lagret i en egen tank før den er klar for å brukes.

Den vanligste fast brensel som brukes i dag kalles ammoniumperklorat komposittennladningen (APCP), som viser til en rekke forskjellige kjemiske blandinger som inneholder både drivmiddelet og initiator. APCP omfatter vanligvis oksydasjonsreaktoren ammoniumperklorat (NH4 ClO 4), elastiske polymerer kalt elastomerer, og pulverisert aluminium eller andre metaller. Flytende rakettdrivstoff er ofte sammensatt av flytende oksygen blandet med raffinert parafin eller flytende hydrogen eller av dinitrogentetraoksyd (N 2 O 4) blandet med hydrazin (N 2 H 4) eller en av dens derivater.

Solid brensel raketter var den første formen for rakettmotor, men har i stor grad blitt erstattet av mer effektive flytende brensel og hybrid design. De er fortsatt ofte brukt for formål som fyrverkeri og modell Rakettene, imidlertid, og blir noen ganger brukt i romfart å lansere små nyttelaster i bane eller som supplement til en væske-drivstoff rakett for å øke lastekapasitet. For eksempel bruker romfergen en eneste stor væske-drivstoff rakett flankert av to mindre solid-fuel raketter for å nå bane.

En termisk rakett anvender et drivmiddel som er oppvarmet av en ekstern varmekilde i stedet for ved hjelp av kjemiske reaksjoner i drivmidlet selv. Varmtvanns raketter, også kalt damp raketter, bruker vann som et drivmiddel ved oppvarming for å frembringe stråler av damp. De brukes ofte i svært høy hastighet landkjøretøyer, slik som dragracere. Elektro raketter bruke elektriske felt å produsere oppvarmet plasma, som deretter varmer opp driv å produsere en jet. Elektro raketter er nyttig for å produsere korte bursts av thrust og ofte brukt for formål som for eksempel høyde kontroll i satellitter.

Flere andre typer termiske raketter har blitt foreslått og kan til slutt se bruk. Et solvarme rakett ville bruke solenergi som en varmekilde, enten ved å eksponere driv direkte til stråling fra solen eller bruke solenergi til å drive en varmeveksler som ville varme drivmiddel. Solenergi ville bli samlet og konsentrert gjennom speil eller linser for å gi nok konsentrert varme. En termisk rakettmotor kan også bli drevet av energi som overføres til den fra en ekstern kilde via laser eller mikrobølgestråler. En atomdrevne varme rakett kunne varme sin driv med energien fra en atomreaktor eller fra nedbrytning av radioaktive isotoper.

  • Romferger brukt en kombinasjon av hoved, flytende brensel raketter og fast brensel rakettene å nå bane.
  • Raketter som brukes til å lansere kjøretøy eller last i verdensrommet er vanligvis heist inn i en vertikal posisjon før oppskytning.
  • På en konvensjonell bæreraketten eller booster, slik som Soyuz-FG orbital lanseringssystem, blir rakettmotorer plassert ved bunnen av kjøretøyet sammenstillingen.
  • Rakettmotorer som ble brukt til å manøvrere romfergen når den var i bane ble lokalisert til sidene av sin vertikale stabilisator.