Szilárd hajtóanyagSzerkesztés
- Szilárd oxidálószerből, például ammónium-perklorátból vagy ammónium-nitrátból, szintetikus gumiból, például HTPB, PBAN vagy poliuretánból (vagy energetikai polimerekből, például poliglicidil-nitrátból vagy polivinil-nitrátból az extra energia érdekében), opcionális robbanékony üzemanyagból (szintén az extra energia érdekében), például RDX vagy nitroglicerin, és általában egy porított fém üzemanyagból, például alumíniumból készült összetett hajtóanyag.
- Néhány amatőr hajtóanyag kálium-nitrátot használ, cukorral, epoxival vagy más üzemanyagokkal és kötőanyag-vegyületekkel kombinálva.
- Kálium-perklorátot használtak oxidálószerként, aszfalttal, epoxival és más kötőanyagokkal párosítva.
A működés közben felrobbanó hajtóanyagoknak jelenleg kevés gyakorlati haszna van, bár voltak kísérletek impulzus detonációs motorokkal. Az újonnan szintetizált bishomokubán alapú vegyületek is a kutatási szakaszban vannak, mint a jövő szilárd és folyékony hajtóanyagai.
GrainEdit
A szilárd hajtóanyagokat szemcséknek nevezett formákban használják. A szemcse a hajtóanyag bármely egyedi részecskéje, méretétől és alakjától függetlenül. A hajtóanyagszemcse alakja és mérete határozza meg az égési időt, a gázmennyiséget és az égő hajtóanyag által termelt sebességet, és ennek következtében a tolóerő-idő profilt.
Háromféle égéstípus érhető el különböző szemcsékkel.
Progresszív égés Általában többszörösen perforált vagy középen csillag alakú, nagy felületet biztosító szemcse. Degresszív égés Általában henger vagy gömb alakú tömör szemcse. Semleges égés Általában egyetlen perforáció; ahogy a külső felület csökken, a belső felület ugyanolyan mértékben nő.
ÖsszetételSzerkesztés
Négyféle szilárd hajtóanyag-összetétel létezik:
Egybázisú hajtóanyag Az egybázisú hajtóanyag fő robbanóanyag-összetevője a nitrocellulóz. Stabilizátorokat és egyéb adalékanyagokat használnak a kémiai stabilitás szabályozására és a hajtóanyag tulajdonságainak javítására. Kettős alapú hajtóanyag A kettős alapú hajtóanyagok nitrocellulózból állnak nitroglicerinnel vagy más folyékony szerves nitrát robbanóanyaggal kiegészítve. Stabilizátorokat és egyéb adalékanyagokat is használnak. A nitroglicerin csökkenti a füstöt és növeli az energiateljesítményt. A kettős alapú hajtóanyagokat kézifegyverekben, ágyúkban, aknavetőkben és rakétákban használják. Háromszoros alapú hajtóanyag A háromszoros alapú hajtóanyagok nitrocellulózból, nitroguanidinből, nitroglicerinből vagy más folyékony szerves nitrátos robbanóanyagokból állnak. A hármas alapú hajtóanyagokat ágyúkban használják. A kompozit kompozitok nem használnak nitrocellulózt, nitroglicerint, nitroguanidint vagy más szerves nitrátot elsődleges alkotóelemként. A kompozitok általában egy üzemanyagból, például fémes alumíniumból, egy éghető kötőanyagból, például szintetikus gumiból vagy HTPB-ből, és egy oxidálószerből, például ammónium-perklorátból állnak. A kompozit hajtóanyagokat nagy rakétahajtóművekben használják. Egyes alkalmazásokban, mint például az amerikai SLBM Trident II rakéta, nitroglicerint adnak az alumínium és ammónium-perklorát kompozithoz, mint energetikai lágyítószert.
Folyékony hajtóanyagSzerkesztés
Rakétákban három fő folyékony kéthajtóanyag-kombinációt használnak: kriogén oxigén és hidrogén, kriogén oxigén és egy szénhidrogén, valamint tárolható hajtóanyagok.
Kriogén oxigén-hidrogén kombinációs rendszer Az űrhajórendszerek felső fokozataiban és néha gyorsító fokozataiban használják.ez egy nem toxikus kombináció. Nagy fajlagos impulzust ad, és ideális nagy sebességű küldetésekhez Kriogén oxigén-szénhidrogén hajtóanyagrendszer Az űrrepülőgépek számos gyorsítófokozatában, valamint kisebb számú második fokozatban használatos. Ez az üzemanyag/oxidálószer kombináció nagy sűrűségű, és ezért lehetővé teszi a kompaktabb hordozórakéta kialakítását. Tárolható hajtóanyag-kombinációk Majdnem minden két hajtóanyagú, kis tolóerejű, segéd- vagy reakcióvezérlő rakétahajtóműben, valamint néhány nagy rakétahajtóműben a ballisztikus rakéták első és második fokozataiban. Azonnal indíthatóak és hosszú távú tárolásra alkalmasak.
A folyékony hajtóanyagú rakétákhoz használt hajtóanyagkombinációk a következők:
- Folyékony oxigén és folyékony hidrogén
- Folyékony oxigén és kerozin vagy RP-1
- Folyékony oxigén és etanol
- Folyékony oxigén és metán
- Hidrogénperoxid és a fent említett alkohol vagy RP-1
- Vörös füstölgő salétromsav (RFNA) és kerozin vagy RP-1
- RFNA és nem szimmetrikus dimetilhidrazin (UDMH)
- Dinitrogén-tetroxid és UDMH, MMH és/vagy hidrazin
A folyékony rakétahajtóművekhez használt gyakori monopropellensek közé tartoznak:
- Hidrogén-peroxid
- Hidrazin
- Vörös füstölgő salétromsav (RFNA)