Ракетни мотори, њихова разноликост, могућности и изгледи
Човечанство је одувек тражило звезде, али је тек у КСКС веку, уз развој науке и технологије, успело да оствари вакуум. Превазилажење тежине је тешко, а да би се постигао циљ било је потребно измислити нешто посебно. Као такво возило је направило ракетне моторе. А ако размотримо шта је сада и шта се може појавити у блиској будућности, који су изгледи за дубоки простор за човечанство?
Шта је ракетни мотор и које врсте постоје?
Испод ракетног мотора разуме се механизам у којем се радни флуид и извор енергије за рад налазе у самом возилу. То је једини начин да се донесе терет Земљина орбита, и такође може радити у вакууму свемира. Главна опклада се врши на конверзију потенцијалне енергије гориво у кинетику, које се користи у облику млазног тока. На основу типа извора енергије издвајају се хемијски, нуклеарни и електрични ракетни мотори.
Појам специфичног импулса (или потиска) користи се као карактеристика ефикасности: однос количине кретања према масеном протоку радног медија. Израчунато у м / с. Али чак и ако ракетни мотори имају значајан замах, то не значи да се они користе. Зашто се то дешава, научит ћете читањем о нуклеарним и електричним механизмима.
Хемијски ракетни мотор
Они се заснивају на хемијској реакцији у коју улазе гориво и оксиданс. Током реакције, производи сагоревања се загревају до значајних температура, док се они шире и убрзавају у млазницама, а затим напуштају мотор. Топлота коју генерише овај мотор се користи за проширење радног флуида који има гасни изглед. Постоје два типа механизама овог типа.
Крути мотори имају једноставну конструкцију, јефтини су за производњу и не захтевају значајне трошкове за складиштење и припрему за рад. То узрокује њихову поузданост и жељу за употребом. Али у исто вријеме овај тип има значајан недостатак - врло високу потрошњу горива. Овде се такође састоји од мешавине горива и оксиданта. Ефикаснији, али истовремено и тежак је ракетни мотор за течност. У њему се гориво и оксиданс налазе у различитим резервоарима и дозирају у млазницу. Важна предност је да можете подесити ниво напајања и, сходно томе, брзину летилице. Упркос чињеници да такви ракетни мотори имају низак специфични импулс, они развијају јак потисак. Таква њихова имовина довела је до тога да се сада користе искључиво у пракси.
Нуклеарни ракетни мотор
Ово је један од највероватнијих аналога за модерне системе кретања. У нуклеарном ракетном мотору радни флуид се загрева због енергије која се ослобађа током радиоактивног распада или термонуклеарна фузија. Такви механизми омогућавају постизање значајног специфичног импулса. Њихова укупна вуча је успоредива с кемијским моторима. Али колико се разликује врста механизама заснованих на нуклеарној енергији? Укупно 3:
- Радиоизотоп.
- Нуклеарна
- Тхермонуцлеар.
Употреба нуклеарних ракетних мотора у Земљиној атмосфери је прилично проблематична због контаминације зрачењем. Могуће решење овог проблема биће тип гасне фазе.
Електрични ракетни мотор
Овај тип има највећи потенцијал за развој и употребу у будућности. Електрични ракетни мотори нуде велико обећање. Тако њихов специфични импулс може достићи вриједности од 210 км / с. Постоје 3 типа мотора:
- Елецтротхермал.
- Електростатички (нпр. Ионски ракетни мотор).
- Електромагнетски.
Карактеристика (о којој се може рећи да је и предност и недостатак) је да са повећањем специфичног импулса, потребно је мање горива, али више енергије. Са ове тачке гледишта, ионски ракетни мотор који ради на гасу има добре шансе. Тренутно се у пракси користи за подешавање путање орбиталних станица и сателита. Ограничени извори електричне енергије у свемиру, као и проблеми са радним капацитетима на висинама изнад 100 километара, и даље ометају њихову широку употребу. Велики ракетни мотори, у којима радно тијело има стање плазме, али који су само у експерименталној фази, имају велики потенцијал за употребу.