Rakettmootor

Rakettmootor on seade, mis toodab jõudu, surudes suure kiirusega gaase düüsist välja. Rakettmootorid põletavad kemikaale, nagu nafta ja vedel hapnik, väga kõrgel rõhul ja temperatuuril, et muuta keemiline energia liikumiseks. Mõnel juhul (näiteks NASA raketid) võib tekitatud jõud olla üle 1 000 000 naelsterlingi (4 400 000 njuutoni).

Aiavoolik näitab, kuidas liikuv vedelik võib tekitada jõudu. Kui voolik on üles keeratud, hakkab voolik käärima, kui seda ei hoia paigal. Väljuv vesi tekitab voolikule jõudu, täpselt nagu raketi mootoriga seotud gaasid suruvad raketi mootorile.

RS-68 katsetatakse.Zoom
RS-68 katsetatakse.

Vedelikud, tahked ained ja hübriidid

Mõned raketimootorid põletavad vedelkütust, mõned aga tahkeid kütuseid. Tahkekütusega rakettmootoreid nimetatakse mõnikord "raketimootoriteks".

Vedelkütusega rakettmootorid vajavad sageli keerulisi pumpasid ja ventiile, et vedelik nõuetekohaselt kütusepaagist mootorisse liigutada (ja survestada). Need masinad peavad töötama äärmuslikel temperatuuridel ja rõhul. Vedel hapnik on väga külm (-223˚C), samas kui mootor on väga kuum (3000˚C) ja rõhk on sageli sadu kordi kõrgem kui tavaline õhurõhk. Nende tingimuste tõttu on vedelkütuse rakettmootorid sageli väga keerulised ja nõuavad väga spetsiifilisi materjale (metallid, keraamika jne).

Tahkekütuse rakettmootorite kütus (mida nimetatakse raketikütuseks) on oksüdeerija ja kütuse tahke segu. Oksüdeerija toetab kütuse põlemist sarnaselt hapniku põlemisele. Tavaline oksüdeerija on pulbriline ammooniumperkloraat, samas kui tavaline kütus on pulbriline alumiiniummetall. Need kaks pulbrit on kokku kleebitud kolmanda komponendi, nn sideaine, abil. Sideaine on kummist tahke aine, mis põleb samuti kütusena. See lihtne idee muudab tahke raketi mootorid odavamaks, kuid neid ei saa välja lülitada ega kontrollida ning nad plahvatavad tõenäolisemalt kui vedelikraketi mootorid. Tahkete rakettide spetsiifiline impulss on samuti väiksem, seega peavad need olema raskemad, et sama kasulikku koormust käivitada.

Sõjalistes rakettides kasutatakse tavaliselt tahkeid rakette, sest neid saab hoida valmis mitu aastat. Paljud satelliitide kanderaketid kasutavad käivitamisel tahkeid rakette, kuid suurema osa lennu ajal kasutatakse vedelaid rakette.

Hübriidraketi mootorid ühendavad need kaks ideed. Need kaks raketikütust on eri olekus, sageli on tegemist vedela oksüdeerija ja tahke kütusega. Neid ei kasutata palju, kuid need võivad olla ohutumad kui tahkete rakettide või vedelate rakettide mootorid

 

Vedela raketi mootori spetsifikatsioonid

 

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

Päritoluriik

 Ameerika Ühendriigid

 Prantsusmaa

 Prantsusmaa

 Nõukogude Liit

 India

 India

 Hiina

 Hiina

 Venemaa

 Jaapan

 Jaapan

 Jaapan

 Jaapan

 Jaapan

Tsükkel

Expander

Gaasigeneraator

Expander

Astmeline põlemine

Astmeline põlemine

Gaasigeneraator

Gaasigeneraator

Expander

Expander

Gaasigeneraator

Gaasigeneraator

Gaasigeneraator

Laiendi tühjendustsükkel
(Pihusti laiendaja)

Laiendi tühjendustsükkel
(Kambri laiendaja)

Tõukejõud (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)

68,6kN (7,0 tf)

98kN (10,0 tf)

102,9kN (10,5 tf)

r121,5kN (12,4 tf)

137,2kN (14 tf)

Segu suhe

5.2

6.0

5.2

6.0

5.5

5

5

Pihusti suhe

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

Kambrirõhk :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

Pikkus m

1.73

1.8

2.2~4.2

2.14

2.14

2.8

2.2

2.68

2.69

2.79

Kuivkaal kg

135

165

280

282

435

558

550

242

255.8

259.4

255

248

285


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3