Raketni motori, njihova raznolikost, mogućnosti i izgledi

Čovječanstvo je uvijek tražilo zvijezde, ali je tek u XX. Stoljeću, uz razvoj znanosti i tehnologije, uspjelo postići vakuum. Prevladavanje gravitacije je teško, a za postizanje cilja bilo je potrebno izmisliti nešto posebno. Kao takvo vozilo je izrađeno raketnim motorima. A ako razmotrimo što je sada i što se može pojaviti u bliskoj budućnosti, koji su izgledi za duboki prostor za čovječanstvo?

Što je raketni motor i koje vrste postoje?

Pod raketnim motorom razumjeti mehanizam u kojem se radni fluid i izvor energije za rad nalaze u samom vozilu. To je jedino sredstvo kojim se može donijeti teret Zemljina orbita, i također može raditi u vakuumu svemira. Glavna oklada se vrši na konverziju potencijalne energije gorivo u kinetički, koji se koristi u obliku mlaznog toka. Na temelju vrste izvora energije razlikuju se kemijski, nuklearni i električni raketni motori.

Pojam specifičnog impulsa (ili potiska) koristi se kao karakteristika učinkovitosti: omjer količine kretanja i protoka mase radnog medija. Izračunato u m / s. Ali čak i ako raketni motori imaju značajan zamah, to ne znači da se koriste. Zašto se to događa, učit ćete čitanjem o nuklearnim i električnim mehanizmima.

Kemijski raketni motor

Oni se temelje na kemijskoj reakciji u koju ulaze gorivo i oksidans. Tijekom reakcije, proizvodi izgaranja se zagrijavaju do značajnih temperatura, dok se oni šire i ubrzavaju u mlaznicama, a zatim napuštaju motor. Toplina koju generira ovaj motor koristi se za proširenje radnog fluida koji ima plinoviti izgled. Postoje dvije vrste mehanizama ovog tipa.

Kruti potisni motori imaju jednostavnu konstrukciju, jeftini su za proizvodnju i ne zahtijevaju značajne troškove skladištenja i pripreme za rad. To uzrokuje njihovu pouzdanost i želju za korištenjem. No, u isto vrijeme ovaj tip ima značajan nedostatak - vrlo visoku potrošnju goriva. Ona se također sastoji od mješavine goriva i oksidanta. Učinkovitiji, ali u isto vrijeme težak, raketni motor s tekućim gorivom. U njemu se gorivo i oksidans nalaze u različitim spremnicima i doziraju u mlaznicu. Važna prednost je da možete podesiti razinu opskrbe i, shodno tome, brzinu letjelice. Unatoč činjenici da takvi raketni motori imaju nizak specifični impuls, razvijaju snažan potisak. Takva njihova imovina dovela je do toga da se sada koriste isključivo u praksi.

Nuklearni raketni motor

To je jedan od najvjerojatnijih analoga za moderne sustave gibanja. U nuklearnom raketnom motoru radni fluid se zagrijava zbog energije koja se oslobađa tijekom radioaktivnog raspada ili termonuklearna fuzija. Takvi mehanizmi omogućuju postizanje značajnog specifičnog impulsa. A njihova ukupna vuča može se usporediti s kemijskim motorima. No, koliko se razlikuju vrste mehanizama temeljenih na nuklearnoj energiji? Ukupno 3:

1. Radioaktivni izotop.
2. Nuklearna.
3. Fusion.

Korištenje nuklearnih raketnih motora u Zemljinoj atmosferi vrlo je problematično zbog kontaminacije zračenjem. Moguće rješenje ovog problema bit će tip plinske faze.

Električni raketni motor

Ovaj tip ima najveći potencijal za razvoj i uporabu u budućnosti. Električni raketni motori nude veliko obećanje. Tako njihov specifični impuls može doseći vrijednosti od 210 km / s. Postoje 3 vrste motora:

1. Elektrotermičke.
2. Elektrostatički (npr. Ionski raketni motor).
3. Elektromagnetsko.

Značajka (o kojoj se može reći da je i prednost i nedostatak) je u tome što je s povećanjem specifičnog impulsa potrebno manje goriva, ali više energije. S ove točke gledišta, ionski raketni motor koji radi na plin ima dobre šanse. Trenutno se u praksi koristi za podešavanje putanje orbitalnih stanica i satelita. Ograničeni izvori električne energije u svemiru, kao i problemi s radnim kapacitetima na nadmorskim visinama iznad 100 kilometara, i dalje ometaju njihovu široku uporabu. Veliki raketni motori u kojima radno tijelo ima stanje plazme, ali koji su samo u eksperimentalnoj fazi, imaju veliki potencijal za uporabu.