Paliwo rakietowe: odmiany i skład

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Stałe paliwo rakietowe jest substancją stałą (mieszaniną substancji), która może spalać się bez powietrza i jednocześnie uwalniać wiele związków gazowych podgrzanych do wysokiej temperatury. Takie kompozycje są używane do tworzenia ciągu odrzutowego w silnikach rakietowych.

Paliwo rakietowe jest wykorzystywane jako źródło energii dla silników rakietowych. Oprócz paliwa stałego istnieją również odpowiedniki żelowe, płynne i hybrydowe. Każdy rodzaj paliwa ma swoje wady i zalety. Paliwa płynne są jednoskładnikowe i dwuskładnikowe (paliwo + utleniacz). Paliwa żelowane to kompozycje zagęszczone do stanu żelowego za pomocą kwasów organicznych. Paliwa hybrydowe to systemy zawierające paliwo stałe i utleniacz ciekły.

Pierwsze odmiany paliwa rakietowego były dokładnie stałe. Jako substancję roboczą zastosowano proch strzelniczy i jego analogi, które były używane w sprawach wojskowych i do tworzeniafajerwerki. Teraz te związki są używane tylko do produkcji małych modeli rakiet, jako paliwo rakietowe. Kompozycja pozwala na wystrzelenie małych (do 0,5 m) rakiet o wysokości kilkuset metrów. Silnik to mały cylinder. Jest wypełniony stałą palną mieszanką, która jest zapalana gorącym drutem i pali się tylko przez kilka sekund.

Paliwo rakietowe typu stałego składa się najczęściej z utleniacza, paliwa i katalizatora w celu utrzymania stabilnego spalania po zapaleniu się kompozycji. W stanie początkowym materiały te są sypkie. Aby zrobić z nich paliwo rakietowe, konieczne jest stworzenie gęstej i jednorodnej mieszanki, która będzie paliła się długo, równomiernie i nieprzerwanie. Silniki rakietowe na paliwo stałe wykorzystują: azotan potasu jako utleniacz, węgiel drzewny (węgiel) jako paliwo i siarkę jako katalizator. To jest skład czarnego proszku. Drugą kombinacją materiałów stosowanych jako propelenty są sól Berthollet, proszek aluminium lub magnezu oraz chloran sodu. Ta kompozycja jest również nazywana białym proszkiem. Stałe palne wypełniacze do pocisków wojskowych dzielą się na balistyczne (proch skompresowany nitrogliceryną) i mieszane, które są stosowane w postaci bloków kanałowych.

Solidny silnik rakietowy działa w następujący sposób. Po zapłonie paliwo zaczyna palić się z określoną prędkością, wyrzucając gorącą substancję gazową przez dyszę, która zapewnia ciąg. Paliwo w silnikupali się, dopóki nie zniknie. Dlatego nie można zatrzymać procesu i wyłączyć silnika, dopóki wypełniacz nie wypali się do końca. Jest to jedna z poważnych wad silników na paliwo stałe w porównaniu z innymi analogami. Jednak w prawdziwych kosmicznych rakietach balistycznych stałe materiały miotające są używane tylko w początkowej fazie lotu. W kolejnych etapach stosowane są inne rodzaje paliwa rakietowego, więc wady stałych kompozycji paliwowych nie stanowią większego problemu.