Was ist ein Raketenmotor?

Ein Raketenmotor ist eine Art Strahlmotor, was bedeutet, dass es sich um einen Reaktionsmotor handelt, der den Schub erzeugt, indem ein Hochgeschwindigkeitsstrom in der Gegenteil der gewünschten Reiserichtung entladen wird und sich aufgrund der Impulserhaltung nach vorne treibt.Eine Raketen, die Merkmale unterscheidet, ist, dass sein treibender Strahl ausschließlich aus den motoren eigenen Treibmittelmasse hergestellt wird, wobei keines davon aus der äußeren Umgebung entnommen wird.Dies unterscheidet sich von anderen Formen von Jet -Motoren wie Turbojets, Turbofanen und Ramjets, die ihren Kraftstoff mit Druckluft aus der Atmosphäre mischen, um ihren Kraftstoff zu versengen und einen Jet zu produzieren.Die Raketenmotor -Technologie ist für das Weltraumflug von entscheidender Bedeutung, da Raketen außerhalb einer Atmosphäre arbeiten können.Raketen werden auch für Zwecke wie Feuerwerk, Waffen und Hochgeschwindigkeitsflugzeuge verwendet.

Es gibt verschiedene Formen des Raketenmotors.Der am häufigsten verwendete Typ wird als chemische Rakete bezeichnet.Eine chemische Rakete wird durch chemische Reaktionen in ihrem Treibmittel, das Wärme erzeugt, nach vorne angetrieben, wodurch ein Strom von Hochgeschwindigkeitsabgasen erzeugt wird, der von der Rückseite der Rakete entlassen wird.Jede chemische Rakete trägt eine brennbare Treibmittelsubstanz als Kraftstoffversorgung.Dies wird mit einer noch brennbareren Substanz kombiniert, die der Initiator oder Zünder bezeichnet wird.Der Initiator wird normalerweise durch einen elektrischen Funken oder eine pyrotechnische Ladung entzündet, und die Wärme entzündet wiederum das Treibmittel, der brennt, um einen treibenden Abgasstrahl zu erzeugen..In einer festen Brennstoffrakete wird das feste Treibmittel, genannt Getreide, zusammen mit oxidierenden Chemikalien aufbewahrt, die als Initiator dienen, während Flüssigkeits-Brennstoff-Raketen das flüssige Treibmittel und den Initiator in getrennten Tanks speichern, bis es an der Zeit ist, sie freizulassenDie Verbrennungskammer mischen.Hybrid -Kraftstoffraketen verwenden ein festes Treibmittel, das dann mit einem flüssigen oder gasförmigen Initiator gemischt wird, der in einem separaten Tank gespeichert ist, bis er verwendet werden kann.

Der am häufigsten verwendete feste Kraftstoff wird als Ammoniumperchloratverbundteigmittel (APCP) bezeichnet, das sich auf eine Reihe verschiedener chemischer Gemische bezieht, die sowohl das Treibmittel als auch den Initiator enthalten.APCP umfasst üblicherweise das Oxidationsmittel -Ammoniumperchlorat (NH

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Clo ₄ ), elastische Polymere, die als Elastomere bezeichnet werden, und Aluminiumpulver oder andere Metalle.Flüssige Raketenträger bestehen häufig aus flüssigem Sauerstoff, gemischt mit raffiniertem Kerosen oder flüssigem Wasserstoff oder aus Dinitrogen -Tetroxid (N ₂ O ₄ ), gemischt mit Hydrazin (n ₂ H ₄ ) oder einem seiner Derivate. Solid-Fuel-Raketen waren die erste Form des Raketenmotors, wurden jedoch größtenteils durch effizientere Flüssigkeits-Brenn- und Hybridkonstruktionen ersetzt.Sie werden jedoch immer noch üblicherweise für Zwecke wie Feuerwerkskörper und Modellrocketry verwendet und werden manchmal im Weltraumflug verwendet, um kleine Nutzlasten in einen Umlaufbahn oder als Ergänzungsmittel zu einer Flüssigkeits-Brennstoff-Rakete zu starten, um die Nutzlastkapazität zu erhöhen.Zum Beispiel verwendet das Space Shuttle eine einzelne große Flüssigkeits-Brennstoff-Rakete, die von zwei kleineren Raketen mit festem Brennstoff flankiert wird, um den Umlaufselbst.Heißwasserraketen, auch Dampfraketen genannt, verwenden Wasser als Treibmittel, indem sie es erhitzt, um Dampfstriche zu produzieren.Diese werden häufig in sehr Hochgeschwindigkeits-Landfahrzeugen wie Drag-Rennfahrern eingesetzt.Elektrothermische Raketen verwenden elektrische Felder, um ein erhitztes Plasma zu erzeugen, was dann das Treibmittel erwärmt, um einen Strahl zu erzeugen.Elektroothermische Raketen sind nützlich, um kurze Schubausbrüche zu erzeugen und üblicherweise für Zwecke wie Höhenkontrolle in Satelliten verwendet.

Es wurden mehrere andere Arten von thermischen Raketen vorgeschlagen und können schließlich verwendet werden.Eine Solarthermie -Rakete würde Solarenergie als Wärmequelle verwenden, indem sie entweder durch ExpositionDas Treibmittel direkt zur Strahlung von der Sonne oder mit Sonnenenergie, um einen Wärmetauscher mit Strom zu versorgen, der das Treibmittel erhitzen würde.Die Sonnenenergie würde durch Spiegel oder Linsen gesammelt und konzentriert, um genügend konzentrierte Wärme zu liefern.Ein thermischer Raketenmotor könnte auch durch Energie, die von einer externen Quelle über Laser- oder Mikrowellenstrahlen übertragen werden, angetrieben werden.Eine thermische Rakete mit nuklearem Anteil könnte ihr Treibmittel mit der Energie eines Kernreaktors oder aus dem Zerfall radioaktiver Isotope erhitzen.