Raketmotor

Een raketmotor is een apparaat dat een kracht produceert door gassen met hoge snelheid uit een straalpijp te persen. Raketmotoren verbranden chemicaliën zoals aardolie en vloeibare zuurstof bij zeer hoge druk en temperatuur om de chemische energie in beweging om te zetten. In sommige gevallen (zoals bij NASA-raketten) kan de gecreëerde kracht meer dan 1.000.000 pond-kracht (4.400.000 newton) bedragen.

Een tuinslang laat zien hoe bewegende vloeistof een kracht kan creëren. Als een tuinslang wordt opgedraaid zal de slang rond slingeren tenzij hij stil wordt gehouden. Het water dat de slang verlaat, oefent een kracht uit op de slang, net zoals de gassen van de raketmotor op de raketmotor drukken.

RS-68 wordt getest.
RS-68 wordt getest.

Vloeistoffen, vaste stoffen en hybriden

Sommige raketmotoren verbranden vloeibare brandstoffen, terwijl andere vaste brandstoffen verbranden. Raketmotoren met vaste brandstof worden ook wel "raketmotoren" genoemd.

Raketmotoren met vloeibare brandstof hebben vaak complexe pompen en kleppen nodig om de vloeistoffen van de brandstoftank naar de eigenlijke motor te verplaatsen (en onder druk te zetten). Deze machines moeten werken bij extreme temperaturen en drukken. Vloeibare zuurstof is zeer koud (-223˚C) terwijl de motor zeer heet is (3000˚C), en de druk is vaak honderden malen hoger dan de normale luchtdruk. Vanwege deze omstandigheden zijn raketmotoren voor vloeibare brandstof vaak zeer complex en vereisen zij zeer gespecialiseerde materialen (metalen, keramiek, enz.).

Raketmotoren met vaste brandstof hebben de brandstof (stuwstof genoemd) als een vast mengsel van een oxidator en brandstof. Een oxidator ondersteunt de verbranding van brandstof, net zoals zuurstof de verbranding ondersteunt. De gebruikelijke oxidator is ammoniumperchloraat in poedervorm, terwijl de gebruikelijke brandstof aluminiummetaal in poedervorm is. De twee poeders worden aan elkaar geplakt met een derde component, het bindmiddel. Het bindmiddel is een rubberachtige vaste stof die ook als brandstof brandt. Het eenvoudige idee maakt vaste-raketmotoren goedkoper, maar ze kunnen niet worden uitgeschakeld of gecontroleerd, en de kans op ontploffen is groter dan bij vloeibare raketmotoren. Vaste raketten hebben ook een kleinere specifieke impuls, en moeten dus zwaarder zijn om dezelfde lading te lanceren.

Voor militaire raketten worden meestal vaste raketten gebruikt, omdat deze vele jaren gereed kunnen worden gehouden. Veel satellietlanceerraketten gebruiken vaste raketaanjagers bij de start, maar vloeibare raketten voor het grootste deel van de vlucht.

Hybride raketmotoren combineren de twee ideeën. De twee stuwstoffen zijn verschillende toestanden van materie, vaak met vloeibare oxidatiemiddelen en vaste brandstoffen. Ze worden niet veel gebruikt, maar zijn wellicht veiliger dan vaste raketmotoren of raketmotoren met vloeibare stuwstof

 

Specificaties raketmotor voor vloeibare stuwstof

 

RL-10

HM7B

Vinci

KVD-1

CE-7.5

CE-20

YF-75

YF-75D

RD-0146

ES-702

ES-1001

LE-5

LE-5A

LE-5B

Land van herkomst

 Verenigde Staten

 Frankrijk

 Frankrijk

 Sovjet-Unie

 India

 India

 China

 China

 Rusland

 Japan

 Japan

 Japan

 Japan

 Japan

Fiets

Expander

Gasgenerator

Expander

Gefaseerde verbranding

Gefaseerde verbranding

Gasgenerator

Gasgenerator

Expander

Expander

Gasgenerator

Gasgenerator

Gasgenerator

Expander ontluchtingscyclus
(Nozzle Expander)

Expander ontluchtingscyclus
Kameruitbreiding

Stuwkracht (vac.)

66,7 kN (15.000 lbf)

62,7 kN

180 kN

69,6 kN

73 kN

200 kN

78,45 kN

88,26 kN

98,1 kN (22.054 lbf)

68,6 kN (7,0 tf)

98 kN (10,0 tf)

102,9 kN (10,5 tf)

r121.5kN (12.4 tf)

137,2 kN (14 tf)

Mengverhouding

5.2

6.0

5.2

6.0

5.5

5

5

Spuitopening verhouding

40

100

80

80

40

40

140

130

110

Isp (vac.)

433

444.2

465

462

454

443

438

442

463

425

425

450

452

447

Kamerdruk :MPa

2.35

3.5

6.1

5.6

5.8

6.0

3.68

7.74

2.45

3.51

3.65

3.98

3.58

LH2 TP omw/min

125,000

41,000

46,310

50,000

51,000

52,000

LOX TP omw/min

16,680

21,080

16,000

17,000

18,000

Lengte m

1.73

1.8

2.2~4.2

2.14

2.14

2.8

2.2

2.68

2.69

2.79

Drooggewicht kg

135

165

280

282

435

558

550

242

255.8

259.4

255

248

285


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3