Szilárd üzemanyag és folyékony rakétamotorok

A rakéták, mint fegyverek léteznek nagyon hosszú ideig. Az úttörők ebben a kérdésben a kínaiak voltak, amint azt a 19. század elején a Közép-Királyság himnuszában említettük. "A rakéták piros villogása" - így éneklik. Töltsd be őket puskaporral, amit tudsz, ugyanabban a Kínában. De ahhoz, hogy a "vörös káprázás" ragyogjon, és a tűzgolyók az ellenségek fejére sújtottak, akkor még a legegyszerűbb rakétamotorokra is szükség volt. Mindenki tudja, hogy a por felrobban, és a repüléshez intenzív égetés szükséges az irányított gázfejlesztéssel. Tehát az üzemanyag összetételét meg kellett változtatni. Ha a hagyományos robbanóanyagok összetevőinek aránya 75% nitrát, 15% széndioxid és 10% kén, a rakétamotorok 72% nitrátot, 24% szén-dioxidot és 4% ként tartalmaznak.

A modern szilárd tüzelőanyag-rakéták és gyorsítók esetében összetettebb keverékeket használnak üzemanyagként, de az elv maradt ugyanaz, az ősi kínaiaké. Méltósága nem kétséges. Ez az egyszerűség, a megbízhatóság, az iniciálás nagy sebessége, a relatív olcsóság és a könnyű működés. Annak érdekében, hogy a lövedék elinduljon, elegendő elégetni egy szilárd éghető keveréket, hogy biztosítsa a levegő beáramlását - és mindent, ami repült.

Az ilyen bizonyított és megbízható technológiákban azonban vannak ilyen hiányosságok. Először is, az üzemanyag elégetése megkezdésével már nem lehet megállítani, valamint az égési rendszer megváltoztatását. Másodszor, oxigénre van szükség, és a ritka vagy légmentes térben nem. Harmadszor, az égés még mindig túl gyorsan áramlik.

Végül megtalálták a sok év távlatában kutatókat. Dr. Robert Goddard 1926-ban megtapasztalta az első folyékony rakétamotort. Üzemanyagként folyékony oxigénnel kevert benzint használt. Annak érdekében, hogy a rendszer legalább két és fél másodpercig folyamatosan működjön, Goddardnak számos technikai problémát kellett megoldania a reagensek, a hűtőrendszer és a kormányberendezés szivattyú befecskendezésével kapcsolatban .

Az az elv, amellyel minden folyékony rakétamotor épül, rendkívül egyszerű. Az ügyben két tartály van. Az egyik közülük a keverőfejen keresztül az oxidálószert a bomlási kamrába vezetik, ahol a katalizátor jelenlétében a második tartályból érkező üzemanyag gázállapotba kerül. Égő reakció van, a forró gáz először a fúvóka szűkülő szubszonikus zónáját, majd a szuperszonikus tágulást, ahol az üzemanyag is előáll. Valójában minden sokkal bonyolultabb, a fúvóka hűtést igényel, és az etetési módok - magas fokú stabilitás. A modern rakétamotorok üzemanyagként hidrogénnel táplálhatók, az oxidálószer oxigén. Ez a keverék rendkívül robbanásveszélyes, és a rendszer működési módjának legkisebb megsértése balesetet vagy katasztrófát eredményez. Az üzemanyag-összetevők más olyan anyagok is lehetnek, amelyek nem kevésbé veszélyesek:

- kerozin és folyékony oxigén - a "Saturn V" hordozóprogram első szakaszában használták az Apollo programban;

- alkohol és folyékony oxigén - részt vettek a német V2-rakétákban és a szovjet Vostok fuvarozókban;

- nitrogén-tetroxid - monometil-hidrazin - a "Cassini" motorjaiban használták.

A tervezés komplexitása ellenére a folyékony rakétamotorok a legfontosabb eszközök a terhek szállítására. Azokat is használják interkontinentális ballisztikus rakétákban. Működésük módja a pontos szabályozáshoz illeszkedik, a modern technológiák lehetővé teszik az aggregátumokban és csomópontokban zajló folyamatok automatizálását.

Ugyanakkor a szilárd tüzelőanyaggal működő rakétamotorok sem veszítették el jelentőségüket. Az űrtechnológiát segédeszközként használják. Fontos a gátlás és mentés moduljaiban.