Motor de rachetă
Un motor-rachetă este un dispozitiv care produce o forță prin împingerea gazelor la viteză mare dintr-o duză. Motoarele-rachetă ard substanțe chimice, cum ar fi petrolul și oxigenul lichid, la presiuni și temperaturi foarte ridicate pentru a transforma energia chimică în mișcare. În unele cazuri (cum ar fi rachetele NASA), forța creată poate fi de peste 1.000.000 de livre-forță (4.400.000 de newtoni).
Un furtun de grădină arată cum un fluid în mișcare poate crea o forță. Atunci când un furtun este ridicat, furtunul se va învârti în jurul său dacă nu este ținut nemișcat. Apa care iese din furtun creează o forță asupra furtunului, la fel cum gazele din motorul rachetei împing motorul rachetei.
RS-68 în curs de testare.
Lichide, solide și hibrizi
Unele motoare de rachetă ard combustibili lichizi, în timp ce altele ard combustibili solizi. Motoarele de rachetă cu combustibil solid sunt uneori numite "motoare-rachetă".
Motoarele rachetă cu combustibil lichid necesită adesea pompe și supape complexe pentru a muta (și presuriza) în mod corespunzător lichidele din rezervorul de combustibil în motorul propriu-zis. Aceste mașini trebuie să funcționeze la temperaturi și presiuni extreme. Oxigenul lichid este foarte rece (-223˚C), în timp ce motorul este foarte cald (3000˚C), iar presiunea este adesea de sute de ori mai mare decât presiunea normală a aerului. Din cauza acestor condiții, motoarele de rachetă cu combustibil lichid sunt adesea foarte complexe și necesită materiale foarte specializate (metale, ceramică etc.).
Motoarele-rachetă cu combustibil solid au combustibilul (numit propulsor) sub forma unui amestec solid de oxidant și combustibil. Un oxidant susține arderea combustibilului la fel cum oxigenul susține arderea. Combustibilul obișnuit este pulberea de perclorat de amoniu, în timp ce combustibilul obișnuit este pulberea de aluminiu metalic. Cele două pulberi sunt lipite împreună cu un al treilea component cunoscut sub numele de liant. Liantul este un solid cauciucat care arde, de asemenea, ca un combustibil. Ideea simplă face ca motoarele rachetă solide să fie mai ieftine, dar nu pot fi oprite sau controlate și au mai multe șanse să explodeze decât motoarele rachetă lichide. De asemenea, rachetele solide oferă un impuls specific mai mic, prin urmare trebuie să fie mai grele pentru a lansa aceeași încărcătură utilă.
Rachetele militare folosesc în mod obișnuit rachete solide, deoarece acestea pot fi ținute pregătite timp de mulți ani. Multe lansatoare de sateliți folosesc rachete de propulsie solide la pornire, dar rachete lichide pentru cea mai mare parte a zborului.
Motoarele-rachetă hibride combină cele două idei. Cei doi propulsoare sunt stări diferite ale materiei, adesea cu oxidanți lichizi și combustibili solizi. Acestea nu sunt folosite prea mult, dar ar putea fi mai sigure decât motoarele rachetă solide sau motoarele rachetă lichide
| Specificațiile motorului rachetă cu lichid | ||||||||||||||
|
| RL-10 | HM7B | Vinci | KVD-1 | CE-7.5 | CE-20 | YF-75 | YF-75D | RD-0146 | ES-702 | ES-1001 | LE-5 | LE-5A | LE-5B |
| Țara de origine |
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| Ciclul | Expander | Generator de gaz | Expander | Ardere în etape | Ardere în etape | Generator de gaz | Generator de gaz | Expander | Expander | Generator de gaz | Generator de gaz | Generator de gaz | Ciclul de sângerare a expanderelor | Ciclul de sângerare a expanderelor |
| Împingere (vac.) | 66,7 kN (15.000 lbf) | 62,7 kN | 180 kN | 69,6 kN | 73 kN | 200 kN | 78,45 kN | 88,26 kN | 98,1 kN (22.054 lbf) | 68,6kN (7,0 tf) | 98kN (10,0 tf) | 102,9kN (10,5 tf) | r121.5kN (12.4 tf) | 137,2kN (14 tf) |
| Raportul amestecului | 5.2 | 6.0 | 5.2 | 6.0 | 5.5 | 5 | 5 | |||||||
| Raportul duzei | 40 | 100 | 80 | 80 | 40 | 40 | 140 | 130 | 110 | |||||
| Isp (vac.) | 433 | 444.2 | 465 | 462 | 454 | 443 | 438 | 442 | 463 | 425 | 425 | 450 | 452 | 447 |
| Presiunea camerei :MPa | 2.35 | 3.5 | 6.1 | 5.6 | 5.8 | 6.0 | 3.68 | 7.74 | 2.45 | 3.51 | 3.65 | 3.98 | 3.58 | |
| LH2 TP rpm | 125,000 | 41,000 | 46,310 | 50,000 | 51,000 | 52,000 | ||||||||
| LOX TP rpm | 16,680 | 21,080 | 16,000 | 17,000 | 18,000 | |||||||||
| Lungime m | 1.73 | 1.8 | 2.2~4.2 | 2.14 | 2.14 | 2.8 | 2.2 | 2.68 | 2.69 | 2.79 | ||||
| Greutate uscată kg | 135 | 165 | 280 | 282 | 435 | 558 | 550 | 242 | 255.8 | 259.4 | 255 | 248 | 285 | |
