Apa itu mesin roket?

Mesin roket adalah jenis mesin jet, yang berarti adalah mesin reaksi yang menciptakan dorongan dengan mengeluarkan aliran gas berkecepatan tinggi dalam kebalikan dari arah perjalanan yang diinginkan, mendorong dirinya ke depan karena konservasi momentum.Karakteristik roket yang membedakan adalah bahwa jet propulsifnya diproduksi sepenuhnya dari massa propelannya sendiri, dengan tidak ada yang diambil dari lingkungan eksternal.Ini berbeda dari bentuk lain dari mesin jet, seperti turbojet, turbofan, dan ramjet, yang mencampur bahan bakar dengan udara terkompresi dari atmosfer untuk membakar bahan bakar mereka dan menghasilkan jet.Teknologi mesin roket sangat penting untuk spaceflight, karena roket dapat beroperasi di luar atmosfer.Roket juga digunakan untuk tujuan seperti kembang api, senjata, dan pesawat berkecepatan tinggi.

Ada beberapa bentuk mesin roket.Jenis yang paling umum digunakan disebut roket kimia.Roket kimia didorong ke depan oleh reaksi kimia dalam propelannya yang menghasilkan panas, menghasilkan aliran knalpot berkecepatan tinggi yang dikeluarkan dari bagian belakang roket.Setiap roket kimia membawa zat propelan yang mudah terbakar sebagai pasokan bahan bakarnya.Ini dikombinasikan dengan zat yang lebih mudah terbakar, yang disebut inisiator atau penyala.Inisiator dinyalakan, biasanya melalui percikan listrik atau muatan piroteknik, dan panas pada gilirannya menyalakan propelan, yang terbakar untuk menghasilkan jet knalpot propulsif..Dalam roket bahan bakar padat, propelan padat, yang disebut biji-bijian, disimpan bersama dengan bahan kimia pengoksidasi yang berfungsi sebagai inisiator, sementara roket bahan bakar cairan menyimpan propelan dan inisiator cairan dalam tangki terpisah sampai tiba saatnya untuk melepaskannya ke dalamRuang bakar untuk dicampur.Roket bahan bakar hibrida menggunakan propelan padat, yang kemudian dicampur dengan inisiator cairan atau gas yang disimpan dalam tangki terpisah sampai siap digunakan.

Bahan bakar padat yang paling umum digunakan saat ini disebut amonium perklorat propelan (APCP), yang mengacu pada sejumlah campuran kimia berbeda yang menggabungkan propelan dan inisiator.APCP umumnya mencakup oksidisasi amonium perklorat (NH

4

CLO ₄ ), polimer elastis yang disebut elastomer, dan aluminium bubuk atau logam lainnya.Bahan bakar roket cair sering terdiri dari oksigen cair yang dicampur dengan minyak minyak atau hidrogen cair yang disempurnakan atau dinitrogen tetroksida (N ₂ o ₄ ) dicampur dengan hidrazin (N ₂ H ₄ ) atau salah satu turunannya. Roket bahan bakar padat adalah bentuk pertama dari mesin roket, tetapi sebagian besar telah digantikan oleh desain bahan bakar cair dan hibrida yang lebih efisien.Mereka masih umum digunakan untuk tujuan seperti kembang api dan model roket, namun, dan kadang-kadang digunakan di Spaceflight untuk meluncurkan muatan kecil ke orbit atau sebagai suplemen ke roket bahan bakar cairan untuk meningkatkan kapasitas muatan.Sebagai contoh, pesawat ulang-alik menggunakan satu roket bahan bakar cair besar yang diapit oleh dua roket bahan bakar padat yang lebih kecil untuk mencapai orbit.

Roket termal menggunakan propelan yang dipanaskan dari sumber panas eksternal daripada dengan reaksi kimia dalam propelandiri.Roket air panas, juga disebut roket uap, menggunakan air sebagai propelan dengan memanaskannya untuk menghasilkan jet uap.Itu sering digunakan dalam kendaraan darat berkecepatan tinggi, seperti drag racers.Roket elektrotermal menggunakan medan listrik untuk menghasilkan plasma yang dipanaskan, yang kemudian memanaskan propelan untuk menghasilkan jet.Roket elektrotermal berguna untuk menghasilkan ledakan dorong singkat dan umumnya digunakan untuk tujuan seperti kontrol ketinggian dalam satelit.

Beberapa jenis roket termal lainnya telah diusulkan dan pada akhirnya dapat melihat penggunaan.Roket termal matahari akan menggunakan energi matahari sebagai sumber panas, baik dengan mengeksposPropelan langsung ke radiasi dari matahari atau menggunakan energi matahari untuk memberi daya penukar panas yang akan memanaskan propelan.Energi matahari akan dikumpulkan dan terkonsentrasi melalui cermin atau lensa untuk memberikan panas yang cukup terkonsentrasi.Mesin roket termal juga dapat ditenagai oleh energi yang ditransmisikan ke sana dari sumber eksternal melalui laser atau balok gelombang mikro.Roket termal bertenaga nuklir dapat memanaskan propelannya dengan energi dari reaktor nuklir atau dari pembusukan isotop radioaktif.