Rakettdrivstoff: varianter og sammensetning

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Fast rakettbrensel er et fast stoff (en blanding av stoffer) som kan brenne uten luft og samtidig frigjøre mye gassformige forbindelser oppvarmet til høy temperatur. Slike komposisjoner brukes til å lage jet-through i rakettmotorer.

Rakettdrivstoff brukes som energikilde for rakettmotorer. I tillegg til fast brensel finnes det også gel-lignende, flytende og hybride motstykker. Hver type drivstoff har sine fordeler og ulemper. Flytende drivstoff er en-komponent og to-komponent (drivstoff + oksidasjonsmiddel). Gelert drivstoff er sammensetninger fortykket til en geltilstand ved hjelp av organiske syrer. Hybriddrivstoff er systemer som inkluderer et fast brensel og et flytende oksidasjonsmiddel.

De første variantene av rakettdrivstoff var nøyaktig solide. Som arbeidsstoff ble krutt og dets analoger brukt, som ble brukt i militære anliggender og for å lagefyrverkeri. Nå brukes disse forbindelsene kun til fremstilling av små modellraketter, som rakettdrivstoff. Sammensetningen lar deg skyte opp små (opptil 0,5 m) raketter flere hundre meter i høyden. Motoren er en liten sylinder. Den er fylt med en fast brennbar blanding, som antennes av varm ledning og brenner i bare noen få sekunder.

Rakettdrivstoff av fast type består oftest av et oksidasjonsmiddel, et drivstoff og en katalysator for å opprettholde stabil forbrenning etter at sammensetningen har antent. I den opprinnelige tilstanden er disse materialene pulveraktige. For å lage rakettdrivstoff av dem, er det nødvendig å lage en tett og homogen blanding som vil brenne i lang tid, jevnt og kontinuerlig. Solide rakettmotorer bruker: kaliumnitrat som oksidasjonsmiddel, kull (karbon) som drivstoff og svovel som katalysator. Dette er sammensetningen av svart pulver. Den andre kombinasjonen av materialer som brukes som drivmidler er Berthollet-s alt, aluminium- eller magnesiumpulver og natriumklorat. Denne sammensetningen kalles også hvitt pulver. Faste brennbare fyllstoffer for militære missiler er delt inn i ballistisk (nitroglyserin komprimert krutt) og blandet, som brukes i form av kanalblokker.

Solid rakettmotor fungerer som følger. Etter tenning begynner drivstoffet å brenne med en forhåndsbestemt hastighet, og støter ut en varm gassformig substans gjennom en dyse, som gir skyvekraft. Drivstoff i motorenbrenner til det er borte. Derfor er det umulig å stoppe prosessen og slå av motoren til fyllstoffet brenner ut til slutten. Dette er en av de alvorlige ulempene med fastbrenselmotorer sammenlignet med andre analoger. I virkelige romballistiske utskytningskjøretøyer brukes imidlertid solide drivstoffmaterialer bare i den innledende fasen av flyvningen. I de påfølgende stadiene brukes andre typer rakettdrivstoff, så manglene ved faste drivmiddelsammensetninger utgjør ikke et betydelig problem.