Raketový motor
Raketový motor je zařízení, které vytváří sílu vytlačováním plynů vysokou rychlostí z trysky. Raketové motory spalují chemické látky, jako je ropa a kapalný kyslík, při velmi vysokých tlacích a teplotách, aby se chemická energie přeměnila na pohyb. V některých případech (např. u raket NASA) může vytvářená síla přesáhnout 1 000 000 liber síly (4 400 000 newtonů).
Zahradní hadice ukazuje, jak může pohybující se kapalina vytvářet sílu. Když hadici natočíte nahoru, bude se hadice hadit, pokud ji nebudete držet v klidu. Vystupující voda vytváří na hadici sílu, stejně jako plyny z raketového motoru tlačí na raketový motor.
RS-68 se testuje.
Kapaliny, pevné látky a hybridy
Některé raketové motory spalují kapalná paliva, jiné tuhá paliva. Raketové motory na tuhá paliva se někdy nazývají "raketové motory".
Raketové motory na kapalné palivo často vyžadují složitá čerpadla a ventily pro správný přesun (a tlak) kapalin z palivové nádrže do vlastního motoru. Tato zařízení musí pracovat při extrémních teplotách a tlacích. Kapalný kyslík je velmi studený (-223˚C), zatímco motor je velmi horký (3000˚C), a tlak je často stokrát vyšší než běžný tlak vzduchu. Vzhledem k těmto podmínkám jsou raketové motory na kapalná paliva často velmi složité a vyžadují velmi specializované materiály (kovy, keramiku atd.).
Raketové motory na tuhé palivo mají palivo (tzv. propelent) ve formě pevné směsi okysličovadla a paliva. Okysličovadlo podporuje hoření paliva podobně jako kyslík podporuje hoření. Běžným okysličovadlem je práškový chloristan amonný, zatímco běžným palivem je práškový kovový hliník. Oba prášky jsou slepeny třetí složkou známou jako pojivo. Pojivo je gumovitá pevná látka, která rovněž hoří jako palivo. Díky této jednoduché myšlence jsou raketové motory na pevná paliva levnější, ale nelze je vypnout ani řídit a je u nich větší pravděpodobnost výbuchu než u kapalinových raketových motorů. Rakety na tuhá paliva také poskytují menší specifický impuls, a proto musí být těžší, aby vynesly stejný náklad.
Vojenské rakety běžně používají rakety na pevná paliva, protože je lze udržovat v pohotovosti po mnoho let. Mnoho družicových nosičů používá při startu rakety na tuhé palivo, ale po většinu letu rakety na kapalné palivo.
Hybridní raketové motory kombinují obě myšlenky. Obě pohonné hmoty jsou v různém skupenství, často se jedná o kapalná okysličovadla a tuhá paliva. Nepoužívají se příliš často, ale mohou být bezpečnější než raketové motory na tuhé nebo kapalné palivo.
| Specifikace raketových motorů na kapalná paliva | ||||||||||||||
|
| 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 |
| Země původu |
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| Cyklus | Expander | Plynové generátory | Expander | Postupné spalování | Postupné spalování | Plynové generátory | Plynové generátory | Expander | Expander | Plynové generátory | Plynové generátory | Plynové generátory | Vypouštěcí cyklus expandéru | Vypouštěcí cyklus expandéru |
| Tah (volno) | 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) | 98kN (10,0 tf) | 102,9 kN (10,5 tf) | r121,5 kN (12,4 tf) | 137,2 kN (14 tf) |
| Poměr směsi | 5.2 | 6.0 | 5.2 | 6.0 | 5.5 | 5 | 5 | |||||||
| Poměr trysek | 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 |
| Komorový tlak :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 rpm | 125,000 | 41,000 | 46,310 | 50,000 | 51,000 | 52,000 | ||||||||
| LOX TP otáčky za minutu | 16,680 | 21,080 | 16,000 | 17,000 | 18,000 | |||||||||
| Délka m | 1.73 | 1.8 | 2.2~4.2 | 2.14 | 2.14 | 2.8 | 2.2 | 2.68 | 2.69 | 2.79 | ||||
| Hmotnost v suchu kg | 135 | 165 | 280 | 282 | 435 | 558 | 550 | 242 | 255.8 | 259.4 | 255 | 248 | 285 | |
