Propulsor sólidoEditar
- Propulsores compuestos hechos de un oxidante sólido como el perclorato de amonio o el nitrato de amonio, un caucho sintético como el HTPB, el PBAN o el poliuretano (o polímeros energéticos como el nitrato de poliglicidilo o el nitrato de polivinilo para obtener energía adicional), combustibles opcionales de alta explosividad (de nuevo, para obtener energía adicional) como el RDX o la nitroglicerina, y normalmente un combustible metálico en polvo como el aluminio.
- Algunos propulsores de aficionados utilizan nitrato de potasio, combinado con azúcar, epoxi u otros combustibles y compuestos aglutinantes.
- El perclorato de potasio se ha utilizado como oxidante, emparejado con asfalto, epoxi y otros aglutinantes.
Los propulsores que explotan en funcionamiento son de poca utilidad práctica en la actualidad, aunque se han realizado experimentos con motores de detonación por impulsos. También los compuestos basados en bishomocubano recientemente sintetizados están siendo considerados en la etapa de investigación como propulsores tanto sólidos como líquidos del futuro.
GranosEditar
Los propulsores sólidos se utilizan en formas llamadas granos. Un grano es cualquier partícula individual de propulsor sin importar el tamaño o la forma. La forma y el tamaño de un grano de propelente determinan el tiempo de quemado, la cantidad de gas y la tasa producida del propelente quemado y, como consecuencia, el perfil de empuje frente al tiempo.
Hay tres tipos de quemado que se pueden lograr con diferentes granos.
Quemado progresivo Por lo general, un grano con múltiples perforaciones o un corte en estrella en el centro que proporciona mucha superficie. Quemado degresivo Normalmente un grano sólido en forma de cilindro o esfera. Quemado neutro Generalmente una sola perforación; a medida que la superficie exterior disminuye la superficie interior aumenta al mismo ritmo.
ComposiciónEditar
Hay cuatro tipos diferentes de composiciones de propulsores sólidos:
Propulsor de base simple Un propulsor de base simple tiene nitrocelulosa como principal ingrediente explosivo. Se utilizan estabilizadores y otros aditivos para controlar la estabilidad química y mejorar las propiedades del propulsor. Propulsor de doble base Los propulsores de doble base están formados por nitrocelulosa a la que se añade nitroglicerina u otros explosivos líquidos de nitrato orgánico. También se utilizan estabilizadores y otros aditivos. La nitroglicerina reduce el humo y aumenta la producción de energía. Los propulsores de doble base se utilizan en armas pequeñas, cañones, morteros y cohetes. Propulsores de triple base Los propulsores de triple base consisten en nitrocelulosa, nitroguanidina, nitroglicerina u otros explosivos líquidos de nitrato orgánico. Los propulsores de base triple se utilizan en los cañones. Los compuestos no utilizan nitrocelulosa, nitroglicerina, nitroguanidina o cualquier otro nitrato orgánico como componente principal. Los compuestos suelen estar formados por un combustible, como el aluminio metálico, un aglutinante combustible, como el caucho sintético o el HTPB, y un oxidante, como el perclorato de amonio. Los propulsores compuestos se utilizan en grandes motores de cohetes. En algunas aplicaciones, como el misil estadounidense SLBM Trident II, se añade nitroglicerina al compuesto de aluminio y perclorato de amonio como plastificante energético.
Propulsor líquidoEditar
En los cohetes, se utilizan tres combinaciones principales de bipropulsores líquidos: oxígeno e hidrógeno criogénicos, oxígeno criogénico y un hidrocarburo, y propulsores almacenables.
Sistema de combinación de oxígeno e hidrógeno criogénico Se utiliza en las etapas superiores y, a veces, en las etapas de refuerzo de los sistemas de lanzamiento espacial.Se trata de una combinación no tóxica. Esta combinación no es tóxica. Proporciona un alto impulso específico y es ideal para misiones de alta velocidad Sistema de propulsión criogénica de oxígeno-hidrocarburo Se utiliza en muchas etapas de refuerzo de los vehículos de lanzamiento espacial, así como en un número menor de segundas etapas. Esta combinación de combustible/oxidante tiene una alta densidad y, por tanto, permite un diseño de booster más compacto. Combinaciones de propulsores almacenables Se utilizan en casi todos los motores de cohetes bipropelentes de bajo empuje, auxiliares o de control de reacción, así como en algunos de los grandes motores de cohetes para las primeras y segundas etapas de los misiles balísticos. Son de arranque instantáneo y adecuados para el almacenamiento a largo plazo.
Las combinaciones de propulsores utilizadas para los cohetes de propulsión líquida incluyen:
- Oxígeno líquido e hidrógeno líquido
- Oxígeno líquido y queroseno o RP-1
- Oxígeno líquido y etanol
- Oxígeno líquido y metano
- Peróxido de hidrógeno y el mencionado alcohol o RP-1
- Ácido nítrico fumante rojo (RFNA) y queroseno o RP-1
- RFNA y dimetilhidracina asimétrica (UDMH)
- Tetróxido de dinitrógeno y UDMH, MMH, y/o hidracina
Los monopropulsores comunes utilizados para los motores de cohetes líquidos incluyen:
- Peróxido de hidrógeno
- Hidracina
- Ácido nítrico fumante rojo (RFNA)