Raketmotor

En raketmotor er en anordning, der frembringer en kraft ved at presse gasser med høj hastighed ud af en dyse. Raketmotorer forbrænder kemikalier som f.eks. petroleum og flydende ilt ved meget høje tryk og temperaturer for at omsætte den kemiske energi til bevægelse. I nogle tilfælde (f.eks. NASA-raketter) kan den kraft, der skabes, være på over 1 000 000 000 pund-kraft (4 400 000 newton).

En haveslange viser, hvordan væske i bevægelse kan skabe en kraft. Når en slange skrues op, vil slangen sno sig rundt, medmindre den holdes stille. Det udstrømmende vand skaber en kraft på slangen, ligesom raketmotorens gasser presser på raketmotoren.

RS-68 under afprøvning.Zoom
RS-68 under afprøvning.

Flydende stoffer, faste stoffer og hybrider

Nogle raketmotorer forbrænder flydende brændstoffer, mens andre forbrænder faste brændstoffer. Raketmotorer med fast brændstof kaldes nogle gange "raketmotorer".

Raketmotorer med flydende brændstof kræver ofte komplekse pumper og ventiler for at kunne flytte (og sætte tryk på) væskerne korrekt fra brændstoftanken til selve motoren. Disse maskiner skal arbejde under ekstreme temperaturer og tryk. Flydende ilt er meget koldt (-223˚C), mens motoren er meget varm (3000˚C), og trykket er ofte hundredvis af gange højere end normalt lufttryk. På grund af disse forhold er raketmotorer med flydende brændstof ofte meget komplekse og kræver meget specielle materialer (metaller, keramik osv.).

Fastbrændstofraketmotorer har brændstoffet (kaldet drivmiddel) som en fast blanding af et oxidationsmiddel og brændstof. Et oxidationsmiddel støtter forbrændingen af brændstoffet på samme måde som ilt støtter forbrændingen. Det almindelige oxidationsmiddel er pulveriseret ammoniumperchlorat, mens det almindelige brændstof er pulveriseret aluminiummetal. De to pulvere hænger sammen med en tredje komponent, der kaldes bindemiddel. Bindemidlet er et gummiagtigt fast stof, der også brænder som brændstof. Den enkle idé gør faststofraketmotorer billigere, men de kan ikke slukkes eller kontrolleres, og de har større risiko for at eksplodere end flydende raketmotorer. Faststofraketter giver også en mindre specifik impuls og skal derfor være tungere for at opsende den samme nyttelast.

Militære missiler anvender almindeligvis solide raketter, fordi de kan holdes klar i mange år. Mange satellitteraketter anvender faststofraketter, når de starter, men flydende raketter under størstedelen af flyvningen.

Hybridraketmotorer kombinerer de to idéer. De to drivmidler er forskellige stoftilstande, ofte med flydende oxidationsmidler og faste brændstoffer. De anvendes ikke meget, men kan være mere sikre end raketmotorer med faste stoffer eller flydende raketmotorer.

 

Specifikationer for flydende raketmotorer

 

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

Oprindelsesland

 USA

 Frankrig

 Frankrig

 Sovjetunionen

 Indien

 Indien

 Kina

 Kina

 Rusland

 Japan

 Japan

 Japan

 Japan

 Japan

Cyklus

Expander

Gasgenerator

Expander

Trinvis forbrænding

Trinvis forbrænding

Gasgenerator

Gasgenerator

Expander

Expander

Gasgenerator

Gasgenerator

Gasgenerator

Ekspander aftapningscyklus
(Dyseudvider)

Ekspander aftapningscyklus
(Kammerekspander)

Tryk (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)

Blandingsforhold

5.2

6.0

5.2

6.0

5.5

5

5

Dyseforhold

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

Tryk i kammeret :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 omdrejninger pr. minut

16,680

21,080

16,000

17,000

18,000

Længde m

1.73

1.8

2.2~4.2

2.14

2.14

2.8

2.2

2.68

2.69

2.79

Tørvægt kg

135

165

280

282

435

558

550

242

255.8

259.4

255

248

285


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3