Nhiên liệu tên lửa: giống và thành phần

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Nhiên liệu tên lửa rắn là chất rắn (hỗn hợp nhiều chất) có thể cháy không cần không khí, đồng thời giải phóng nhiều hợp chất ở thể khí được nung nóng đến nhiệt độ cao. Các thành phần như vậy được sử dụng để tạo ra lực đẩy phản lực trong động cơ tên lửa.

Nhiên liệu tên lửa được sử dụng làm nguồn năng lượng cho động cơ tên lửa. Ngoài nhiên liệu rắn, còn có các loại nhiên liệu dạng gel, lỏng và hybrid. Mỗi loại nhiên liệu đều có những ưu nhược điểm riêng. Nhiên liệu lỏng là một thành phần và hai thành phần (nhiên liệu + chất oxy hóa). Nhiên liệu nấu chảy là các chế phẩm được làm đặc đến trạng thái gel với sự hỗ trợ của các axit hữu cơ. Nhiên liệu lai là hệ thống bao gồm nhiên liệu rắn và chất oxy hóa lỏng.

Các loại nhiên liệu tên lửa đầu tiên chính xác là ở dạng rắn. Như một chất làm việc, thuốc súng và các chất tương tự của nó đã được sử dụng, được sử dụng trong các vấn đề quân sự và để tạo rabắn pháo hoa. Giờ đây, những hợp chất này chỉ được sử dụng để sản xuất tên lửa mô hình nhỏ, làm nhiên liệu cho tên lửa. Bố cục cho phép bạn phóng các tên lửa nhỏ (tối đa 0,5 m) ở độ cao vài trăm mét. Động cơ là một xi lanh nhỏ. Nó chứa đầy một hỗn hợp rắn dễ cháy, được đốt bằng dây nóng và cháy chỉ trong vài giây.

Nhiên liệu tên lửa dạng rắn thường bao gồm chất oxy hóa, nhiên liệu và chất xúc tác để duy trì sự cháy ổn định sau khi thành phần đã bắt lửa. Ở trạng thái ban đầu, những vật liệu này ở dạng bột. Để tạo ra nhiên liệu tên lửa từ chúng, cần phải tạo ra một hỗn hợp đặc và đồng nhất sẽ cháy trong một thời gian dài, đồng đều và liên tục. Động cơ tên lửa rắn sử dụng: kali nitrat làm chất oxy hóa, than củi (carbon) làm nhiên liệu và lưu huỳnh làm chất xúc tác. Đây là thành phần của bột màu đen. Sự kết hợp thứ hai của các vật liệu được sử dụng làm chất đẩy là muối Berthollet, bột nhôm hoặc magiê, và natri clorat. Chế phẩm này còn được gọi là bột trắng. Chất độn rắn dễ cháy cho tên lửa quân sự được chia thành đạn đạo (thuốc súng nén nitroglycerin) và hỗn hợp, được sử dụng ở dạng khối kênh.

Động cơ tên lửa rắn hoạt động như sau. Sau khi đánh lửa, nhiên liệu bắt đầu cháy với tốc độ xác định trước, đẩy chất khí nóng ra ngoài qua vòi phun, cung cấp lực đẩy. Nhiên liệu trong động cơbỏng cho đến khi hết. Do đó, không thể dừng quá trình và tắt động cơ cho đến khi chất phụ cháy hết. Đây là một trong những nhược điểm nghiêm trọng của động cơ nhiên liệu rắn so với các động cơ tương tự khác. Tuy nhiên, trong các phương tiện phóng tên lửa đạn đạo trong không gian thực, vật liệu đẩy dạng rắn chỉ được sử dụng ở giai đoạn bay ban đầu. Trong các giai đoạn tiếp theo, các loại nhiên liệu tên lửa khác được sử dụng, vì vậy những thiếu sót trong chế phẩm thuốc phóng rắn không gây ra vấn đề gì đáng kể.