Drivmiddel

Hovedartikel: Raketdrivmiddel

Fast drivmiddelRediger

Nærmere oplysninger: Fast brændstof og fastbrændstofraket
  • Sammensatte drivstoffer fremstillet af et fast oxidationsmiddel som f.eks. ammoniumperchlorat eller ammoniumnitrat, en syntetisk gummi som HTPB, PBAN eller polyurethan (eller energirigtige polymerer som polyglycidylnitrat eller polyvinylnitrat for ekstra energi), valgfrie højeksplosive brændstoffer (igen for ekstra energi) som RDX eller nitroglycerin og normalt et pulveriseret metalbrændstof som f.eks. aluminium.
  • I nogle amatørdrivmidler anvendes kaliumnitrat, kombineret med sukker, epoxy eller andre brændstoffer og bindemiddelforbindelser.
  • Kaliumperchlorat er blevet anvendt som oxidationsmiddel, parret med asfalt, epoxy og andre bindemidler.

Drivmidler, der eksploderer i drift, er i øjeblikket af ringe praktisk anvendelse, selv om der har været eksperimenter med pulse detonation engines. Også de nyligt syntetiserede bishomokubanbaserede forbindelser er under overvejelse på forskningsstadiet som både faste og flydende drivmidler i fremtiden.

GrainEdit

Faste drivmidler anvendes i former kaldet grains. Et korn er enhver individuel partikel af drivmiddel uanset størrelse eller form. Formen og størrelsen af et drivmiddelkorn bestemmer forbrændingstiden, gasmængden og den hastighed, der produceres af det brændende drivmiddel, og som følge heraf skub- og tidsprofilen.

Der er tre typer forbrændinger, der kan opnås med forskellige korn.

Progressiv forbrænding Normalt et korn med flere perforeringer eller et stjernesnit i midten, der giver et stort overfladeareal. Degressiv forbrænding Sædvanligvis et massivt korn i form af en cylinder eller kugle. Neutral forbrænding Normalt en enkelt perforering; efterhånden som den ydre overflade mindskes, øges den indre overflade med samme hastighed.

SammensætningRediger

Der findes fire forskellige typer af sammensætninger af faste drivmidler:

Enkeltbaseret drivmiddel Et enkeltbaseret drivmiddel har nitrocellulose som den vigtigste sprængstofingrediens. Der anvendes stabilisatorer og andre tilsætningsstoffer til at kontrollere den kemiske stabilitet og forbedre drivmidlets egenskaber. Dobbeltbaseret drivmiddel Dobbeltbaserede drivmidler består af nitrocellulose tilsat nitroglycerin eller andre flydende organiske nitrateksplosivstoffer. Der anvendes også stabilisatorer og andre tilsætningsstoffer. Nitroglycerin reducerer røg og øger energiproduktionen. Dobbeltbaserede drivladninger anvendes i håndvåben, kanoner, morterer og raketter. Trippelbaseret drivmiddel Trippelbaserede drivmidler består af nitrocellulose, nitroguanidin, nitroglycerin eller andre flydende organiske nitratsprængstoffer. Tripelbaserede drivladninger anvendes i kanoner. Kompositkompositter Kompositter indeholder ikke nitrocellulose, nitroglycerin, nitroguanidin eller andre organiske nitrater som den primære bestanddel. Kompositter består normalt af et brændstof, f.eks. metallisk aluminium, et brændbart bindemiddel, f.eks. syntetisk gummi eller HTPB, og et oxidationsmiddel, f.eks. ammoniumperchlorat. Kompositdrivmidler anvendes i store raketmotorer. I nogle anvendelser, f.eks. i det amerikanske SLBM Trident II-missil, tilsættes nitroglycerin til aluminium- og ammoniumperchloratkompositten som et energirigtigt blødgøringsmiddel.

Flydende drivmiddelRediger

Nærmere oplysninger: flydende brændstof og raket med flydende drivmiddel

I raketter anvendes der tre hovedkombinationer af flydende bipropellant: kryogen ilt og brint, kryogen ilt og et kulbrintestof samt lagerbare drivmidler.

Kryogen ilt-hydrogen-kombinationssystem Anvendes i de øverste trin og undertiden i booster-trinnene i rumaffyringssystemer.Det er en ugiftig kombination. Dette giver høj specifik impuls og er ideelt til missioner med høj hastighed Kryogen oxygen-kulbrinte-drivmiddel-system Anvendes til mange booster-trin i rumraketter samt et mindre antal andentrin. Denne kombination af brændstof/oxidationsmiddel har en høj massefylde og giver derfor mulighed for et mere kompakt booster-design. Kombinationer af lagringsdygtige drivmiddelkombinationer Anvendes i næsten alle bipropellant-raketmotorer med lavt tryk, hjælpe- eller reaktionskontrolmotorer samt i nogle af de store raketmotorer til første og andet trin i ballistiske missiler. De kan startes med det samme og er egnede til langtidsopbevaring.

Der anvendes bl.a. følgende drivmiddelkombinationer til raketter med flydende drivmiddel:

  • Flydende ilt og flydende brint
  • Flydende ilt og petroleum eller RP-1
  • Flydende ilt og ethanol
  • Flydende ilt og methan
  • Flydende ilt og metan
  • Brintoverilte og ovennævnte alkohol eller RP-1
  • Rød rygende salpetersyre (RFNA) og petroleum eller RP-1
  • RFNA og usymmetrisk dimethylhydrazin (UDMH)
  • Dinitrogen tetroxid og UDMH, MMH og/eller hydrazin

Fælles monopropellant, der anvendes til flydende raketmotorer, omfatter:

  • Hydrogenperoxid
  • Hydrazin
  • Rød rygende salpetersyre (RFNA)

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.