Propelent

Pędnik stałyEdit

• Pędniki kompozytowe wykonane z utleniacza stałego, takiego jak nadchloran amonu lub azotan amonu, kauczuk syntetyczny, taki jak HTPB, PBAN, lub poliuretan (lub energetyczne polimery, takie jak azotan poliglicydylu lub azotan poliwinylu dla dodatkowej energii), opcjonalne paliwa o wysokiej wybuchowości (ponownie, dla dodatkowej energii), takie jak RDX lub nitrogliceryna, i zwykle sproszkowane paliwo metalowe, takie jak aluminium.
• Niektóre amatorskie materiały pędne wykorzystują azotan potasu, w połączeniu z cukrem, żywicą epoksydową lub innymi paliwami i związkami wiążącymi.
• Nadchloran potasu był używany jako utleniacz, w połączeniu z asfaltem, żywicą epoksydową i innymi związkami wiążącymi.

Materiały pędne, które eksplodują podczas pracy mają obecnie niewielkie zastosowanie praktyczne, chociaż były eksperymenty z silnikami detonacji impulsowej. Również nowo zsyntetyzowane związki na bazie bishomocubanu są rozważane w fazie badań jako stałe i ciekłe materiały pędne przyszłości.

ZiarnoEdit

Stałe materiały pędne są używane w formach zwanych ziarnami. Ziarno to każda pojedyncza cząstka materiału pędnego niezależnie od rozmiaru lub kształtu. Kształt i rozmiar ziarna paliwa określa czas spalania, ilość gazu i prędkość wytwarzaną przez spalające się paliwo, a w konsekwencji profil ciągu w funkcji czasu.

Są trzy rodzaje spalania, które mogą być osiągnięte z różnymi ziarnami.

Spalanie progresywne Zwykle ziarno z wieloma perforacjami lub gwiazdą wyciętą w środku, zapewniające dużą powierzchnię. Oparzenie degresywne Zwykle ziarno stałe w kształcie cylindra lub kuli. Neutralne wypalanie Zwykle pojedyncza perforacja; gdy zmniejsza się powierzchnia zewnętrzna, powierzchnia wewnętrzna zwiększa się w tym samym tempie.

SkładEdit

Są cztery różne typy kompozycji stałych materiałów pędnych:

Jednolity materiał pędny Jednolity materiał pędny ma nitrocelulozę jako główny składnik materiałów wybuchowych. Stabilizatory i inne dodatki są stosowane do kontroli stabilności chemicznej i poprawy właściwości materiału miotającego. Materiały miotające o podwójnej budowie Materiały miotające o podwójnej budowie składają się z nitrocelulozy z dodatkiem nitrogliceryny lub innych płynnych organicznych azotanów materiałów wybuchowych. Stosowane są również stabilizatory i inne dodatki. Nitrogliceryna zmniejsza zadymienie i zwiększa wydatek energetyczny. Materiały miotające podwójnego działania stosowane są w broni strzeleckiej, armatach, moździerzach i rakietach. Materiały miotające potrójne Materiały miotające potrójne składają się z nitrocelulozy, nitroguanidyny, nitrogliceryny lub innych płynnych organicznych materiałów wybuchowych na bazie azotanów. Materiały miotające potrójnego działania są stosowane w armatach. Materiały kompozytowe Materiały kompozytowe nie zawierają nitrocelulozy, nitrogliceryny, nitroguanidyny ani żadnego innego azotanu organicznego jako składnika głównego. Kompozyty zazwyczaj składają się z paliwa, takiego jak metaliczne aluminium, łatwopalnego spoiwa, takiego jak kauczuk syntetyczny lub HTPB, oraz utleniacza, takiego jak nadchloran amonu. Kompozytowe materiały pędne są stosowane w dużych silnikach rakietowych. W niektórych zastosowaniach, takich jak amerykański pocisk SLBM Trident II, nitrogliceryna jest dodawana do kompozytu aluminium i nadchloranu amonu jako energetyczny plastyfikator.

Ciekły materiał pędnyEdit

W rakietach stosuje się trzy główne kombinacje ciekłych materiałów pędnych: kriogeniczny tlen i wodór, kriogeniczny tlen i węglowodór oraz materiały pędne nadające się do składowania.

System kombinacji kriogenicznego tlenu i wodoru Używany w górnych stopniach i czasami w stopniach wspomagających systemów startów kosmicznych.Jest to kombinacja nietoksyczna. Daje ona wysoki impuls właściwy i jest idealna do misji wymagających dużych prędkości. System kriogenicznych propelentów tlenowo-wodorowych Używany w wielu stopniach wspomagających kosmicznych pojazdów nośnych, a także w mniejszej liczbie drugich stopni. Ta kombinacja paliwa i utleniacza ma wysoką gęstość i dlatego pozwala na bardziej zwartą konstrukcję boostera. Kombinacje składowanych materiałów pędnych Stosowane w prawie wszystkich dwupaliwowych silnikach rakietowych o małym ciągu, pomocniczych lub sterujących reakcją, a także w niektórych dużych silnikach rakietowych pierwszego i drugiego stopnia pocisków balistycznych. Są one natychmiastowo uruchamiane i nadają się do długotrwałego przechowywania.

Kombinacje paliwowe stosowane w rakietach na paliwo ciekłe obejmują:

• Ciekły tlen i ciekły wodór
• Ciekły tlen i nafta lub RP-1
• Ciekły tlen i etanol
• Ciekły tlen i metan
• Nadtlenek wodoru i wspomniany wyżej alkohol lub RP-.1
• Kwas azotowy dymiący na czerwono (RFNA) i nafta lub RP-1
• RFNA i niesymetryczna dimetylohydrazyna (UDMH)
• Tetratlenek dynitrogenu i UDMH, MMH, i/lub hydrazyna

Wspólne monopropelenty stosowane w silnikach rakietowych na paliwo ciekłe obejmują:

• Nadtlenek wodoru
• Hydrazyna
• Czerwony dymiący kwas azotowy (RFNA)

.