Raketni motorji, njihova raznolikost, zmogljivosti in možnosti

Človeštvo je vedno stremelo k zvezdam, toda šele v 20. stoletju je z razvojem znanosti in tehnologije uspelo doseči vakuum. Premagovanje teže je težko in za dosego cilja je bilo treba izumiti nekaj posebnega. Tako vozilo je izdelalo raketne motorje. In če upoštevamo, kaj je zdaj in kaj se lahko pojavi v bližnji prihodnosti, kakšne so možnosti za globok prostor za človeštvo?

Kaj je raketni motor in kakšne vrste obstajajo?

Pod raketnim motorjem razumejo mehanizem, v katerem sta delovna tekočina in vir energije za delo v samem vozilu. To je edino sredstvo, ki prinaša tovor Zemeljska orbita, lahko deluje tudi v vakuumu v vesolju. Glavna stavna postavka je na konverzijo potencialne energije gorivo v kinetiko, ki se uporablja v obliki curka. Glede na vrsto energetskega vira se razlikujejo kemični, jedrski in električni raketni motorji.

Koncept specifičnega impulza (ali potiska) se uporablja kot značilnost učinkovitosti: razmerje med količino gibanja in masnim pretokom delovnega medija. Izračunano v m / s. Tudi če imajo raketni motorji pomemben zagon, to ne pomeni, da se uporabljajo. Zakaj se to zgodi, se boste naučili z branjem o jedrskih in električnih mehanizmih.

Kemični raketni motor

Temeljijo na kemijski reakciji, v katero vstopita gorivo in oksidant. Med reakcijo se produkti zgorevanja segrejejo do pomembnih temperatur, medtem ko se širijo in pospešujejo v šobah, nato pa zapustijo motor. Toplota, ki jo proizvaja ta motor, se uporablja za raztezanje delovnega medija, ki ima plinski videz. Obstajata dve vrsti mehanizmov te vrste.

Trdi pogonski motorji imajo preprosto konstrukcijo, poceni so za izdelavo in ne zahtevajo znatnih stroškov za skladiščenje in pripravo za obratovanje. To povzroča njihovo zanesljivost in željo po uporabi. Toda hkrati je ta vrsta ima pomembno pomanjkljivost - zelo visoka poraba goriva. Tu je tudi mešanica goriva in oksidanta. Bolj učinkovit, vendar hkrati težaven, je raketni motor z tekočim gorivom. V njem sta gorivo in oksidant v različnih rezervoarjih in se merita v šobo. Pomembna prednost je, da lahko prilagodite raven oskrbe in s tem hitrost vesoljskega plovila. Kljub dejstvu, da imajo takšni raketni motorji nizek specifični impulz, se razvije močan potisk. Takšna lastnina je privedla do tega, da se sedaj uporabljajo izključno v praksi.

Jedrski raketni motor

To je eden od najbolj verjetnih analogov za sodobne sisteme gibanja. Pri jedrskem raketnem motorju se delovna tekočina segreva zaradi energije, ki se sprosti med radioaktivnim razpadom ali termonuklearna fuzija. Takšni mehanizmi omogočajo doseganje pomembnega specifičnega impulza. Njihova skupna vleka je primerljiva s kemičnimi motorji. Toda koliko vrst mehanizmov, ki temeljijo na jedrski energiji, se razlikujejo? Skupaj 3:

1. Radioizotop.
2. Jedrska
3. Termonuklearna.

Uporaba jedrskih raketnih motorjev v zemeljski atmosferi je zelo problematična zaradi sevanja. Možna rešitev tega problema bo plinski tip.

Električni raketni motor

Ta vrsta ima največji potencial za razvoj in uporabo v prihodnosti. Električni raketni motorji nudijo veliko obljubo. Tako lahko njihov specifični impulz doseže vrednosti 210 km / s. Obstajajo 3 vrste motorjev:

1. Elektrotermično.
2. Elektrostatični (npr. Ionski raketni motor).
3. Elektromagnetno.

Značilnost (o kateri lahko rečemo, da je prednost in pomanjkljivost) je v tem, da je s povečanjem specifičnega impulza potrebno manj goriva, ampak več energije. S tega vidika ima ionski raketni motor, ki deluje na plin, dobre možnosti. Trenutno se v praksi uporablja za prilagajanje poti orbitalnih postaj in satelitov. Omejeni viri električne energije v vesolju in težave z delovno zmogljivostjo na nadmorski višini nad 100 kilometrov še vedno ovirajo njihovo široko uporabo. Velik potencial za uporabo imajo plazemski raketni motorji, v katerih ima delovno telo plazemsko stanje, vendar le v poskusni fazi.