Wat is een raketmotor?
Een raketmotor is een type straalmotor, wat betekent dat het een reactiemotor is die stuwkracht creëert door een snelle gasstroom te ontladen in het tegenovergestelde van de gewenste reisrichting, zich naar voren voortstuwen door behoud van momentum.Een raketten onderscheiden kenmerk is dat de voortstuwende straal volledig wordt geproduceerd uit de eigen drijfmassa van de motoren, waarbij niets ervan uit de externe omgeving is ontleend.Dit verschilt van andere vormen van jetmotoren, zoals turbojets, turbofans en ramjets, die hun brandstof mengen met perslucht uit de atmosfeer om hun brandstof te verbranden en een straal te produceren.Rocket Engine Technology is essentieel voor ruimtevlucht, omdat raketten buiten een atmosfeer kunnen werken.Raketten worden ook gebruikt voor doeleinden zoals vuurwerk, wapens en high-speed vliegtuigen.
Verschillende vormen van raketmotor bestaan.Het meest gebruikte type wordt een chemische raket genoemd.Een chemische raket wordt naar voren gebracht door chemische reacties in zijn drijfgas die warmte produceren, waardoor een stroom high-speed uitlaatproducten wordt geproduceerd die uit de achterkant van de raket wordt ontslagen.Elke chemische raket draagt een ontvlambare drijfstofstoffte als brandstoftoevoer.Dit wordt gecombineerd met een nog meer brandbare stof, de initiator of ontsteker genoemd.De initiator wordt ontstoken, meestal door een elektrische vonk of pyrotechnische lading, en de warmte ontsteekt op zijn beurt de drijfgas, die brandt om een voortstuwende uitlaatstraal te produceren.
De drijfgatchemicaliën kunnen vaste stoffen, vloeistoffen of vaste stoffen zijn gecombineerd met vloeistoffen of gassen zijn.In een vaste brandstofraket wordt de vaste drijfgas, het korrel genoemd, opgeslagen met oxiderende chemicaliën die dienen als de initiator, terwijl vloeistof-fuel raketten de vloeibare drijfgas en initiator in afzonderlijke tanks opslaan totdat het tijd is om ze in te geven inDe verbrandingskamer om te mengen.Hybride brandstofraketten gebruiken een vaste drijfgas, die vervolgens wordt gemengd met een vloeibare of gasvormige initiator die in een afzonderlijke tank is opgeslagen totdat deze klaar is om te worden gebruikt.
De meest voorkomende vaste brandstof die tegenwoordig wordt gebruikt, wordt ammoniumperchloraat composiet drijfgas (APCP) genoemd, die verwijst naar een aantal verschillende chemische mengsels die zowel de drijfgas als initiator omvatten.APCP omvat vaak het oxidatiemiddelen ammoniumperchloraat (NH 4 clo 4 ), elastische polymeren die elastomeren worden genoemd en poedervormige aluminium of andere metalen.Vloeibare raketbrandstoffen zijn vaak samengesteld uit vloeistof zuurstof gemengd met geraffineerde kerosine of vloeibare waterstof of van dinitrogene tetroxide (n 2 o 4 ) gemengd met hydrazine (n 2 h 4 ) of een van de derivaten.
Raketten met vaste brandstoffen waren de eerste vorm van raketmotor, maar zijn grotendeels vervangen door efficiëntere vloeistofbreuk en hybride ontwerpen.Ze worden echter nog steeds vaak gebruikt voor doeleinden zoals vuurwerk en modelrocketrie en worden soms gebruikt in ruimtevaart om kleine ladingen in een baan of als supplementen in een raket voor vloeibare brandstof te lanceren om de laadcapaciteit te vergroten.De space shuttle gebruikt bijvoorbeeld een enkele grote vloeistofbrandstofraket geflankeerd door twee kleinere vaste brandstofraketten om een baan te bereiken.
Een thermische raket gebruikt een drijfgas die wordt verwarmd uit een externe warmtebron in plaats van door chemische reacties in de drijfgatzelf.Hotwaterraketten, ook wel stoomraketten genoemd, gebruiken water als drijfgas door het te verwarmen om stoomstralen te produceren.Die worden vaak gebruikt in zeer snelle landvoertuigen, zoals drag racers.Elektrothermische raketten gebruiken elektrische velden om verwarmd plasma te produceren, die vervolgens de drijfgas verwarmt om een straal te produceren.Elektrothermische raketten zijn nuttig voor het produceren van korte uitbarstingen van stuwkracht en vaak gebruikt voor doeleinden zoals hoogtecontrole in satellieten.
Verschillende andere soorten thermische raketten zijn voorgesteld en kunnen uiteindelijk gebruik zien.Een thermische raket op zonne -energie zou zonne -energie als warmtebron gebruiken, hetzij door bloot te stellenDe drijfgas rechtstreeks naar straling van de zon of het gebruik van zonne -energie om een warmtewisselaar van stroom te voorzien die de drijfgas zou verwarmen.De zonne -energie zou worden verzameld en geconcentreerd door spiegels of lenzen om voldoende geconcentreerde warmte te verschaffen.Een thermische raketmotor kan ook worden aangedreven door energie die via laser- of magnetronbundels vanuit een externe bron wordt overgedragen.Een nucleair aangedreven thermische raket kan zijn drijfgas met de energie verwarmen van een kernreactor of van het verval van radioactieve isotopen.