Raķešdzinējs

Raķešu dzinējs ir ierīce, kas rada spēku, ar lielu ātrumu izspiežot gāzes no sprauslas. Raķešu dzinēji sadedzina ķīmiskās vielas, piemēram, naftu un šķidro skābekli, ļoti augstā spiedienā un temperatūrā, lai ķīmisko enerģiju pārvērstu kustībā. Dažos gadījumos (piemēram, NASA raķetēs) radītais spēks var pārsniegt 1 000 000 mārciņu spēka (4 400 000 ņūtonu).

Dārza šļūtene parāda, kā kustīgs šķidrums var radīt spēku. Kad šļūtene ir pagriezta uz augšu, šļūtene plīst apkārt, ja vien tā netiek turēta nekustīgi. Izplūstošais ūdens rada spēku uz šļūteni, gluži tāpat kā raķetes dzinēja gāzes iedarbojas uz raķetes dzinēju.

RS-68 tiek testēts.Zoom
RS-68 tiek testēts.

Šķidrumi, cietvielas un hibrīdi

Dažos raķešu dzinējos deg šķidrā degviela, bet citos - cietā degviela. Cietās degvielas raķešu dzinējus dažkārt dēvē par "raķešu dzinējiem".

Šķidrās degvielas raķešu dzinējiem bieži vien ir nepieciešami sarežģīti sūkņi un vārsti, lai šķidrumus no degvielas tvertnes pareizi pārvietotu (un saspiestu) uz pašu dzinēju. Šīm iekārtām jāstrādā ekstremālās temperatūrās un spiedienā. Šķidrais skābeklis ir ļoti auksts (-223˚C), bet dzinējs ir ļoti karsts (3000˚C), un spiediens bieži vien ir simtiem reižu augstāks par parasto gaisa spiedienu. Šo apstākļu dēļ šķidrās degvielas raķešu dzinēji bieži vien ir ļoti sarežģīti, un tiem nepieciešami ļoti specializēti materiāli (metāli, keramika utt.).

Cietas degvielas raķešu dzinējos degviela (saukta par propelentu) ir ciets oksidētāja un degvielas maisījums. Oksidētājs atbalsta degvielas degšanu, līdzīgi kā skābeklis atbalsta degšanu. Parastais oksidētājs ir amonija perhlorāta pulveris, bet parastā degviela ir alumīnija metāla pulveris. Abi pulveri ir sajaukti kopā ar trešo komponentu, ko sauc par saistvielu. Saistviela ir gumijveida cieta viela, kas arī deg kā degviela. Šī vienkāršā ideja padara cietvielu raķešu dzinējus lētākus, taču tos nevar izslēgt vai kontrolēt, un tiem ir lielāka sprādziena iespējamība nekā šķidro raķešu dzinējiem. Cietvielu raķetes nodrošina arī mazāku īpatnējo impulsu, tāpēc tām jābūt smagākām, lai palaistu tādu pašu kravnesību.

Militārajās raķetēs parasti izmanto cietvielu raķetes, jo tās var uzglabāt gatavas daudzus gadus. Daudzas satelītu nesējraķetes startā izmanto cietvielu raķešu pastiprinātājus, bet lielāko daļu lidojuma - šķidrā stāvoklī esošas raķetes.

Hibrīda raķešu dzinēji apvieno abas idejas. Abas propelentes ir atšķirīgi vielas stāvokļi, bieži vien šķidrie oksidētāji un cietā degviela. Tos izmanto maz, taču tie varētu būt drošāki nekā raķešu dzinēji ar cieto vielu vai šķidro raķešu dzinēji.

 

Šķidro raķešu dzinēju specifikācijas

 

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

Izcelsmes valsts

 Amerikas Savienotās Valstis

 Francija

 Francija

 Padomju Savienība

 Indija

 Indija

 Ķīna

 Ķīna

 Krievija

 Japāna

 Japāna

 Japāna

 Japāna

 Japāna

Cikls

Paplašinātājs

Gāzes ģenerators

Paplašinātājs

Pakāpeniska sadegšana

Pakāpeniska sadegšana

Gāzes ģenerators

Gāzes ģenerators

Paplašinātājs

Paplašinātājs

Gāzes ģenerators

Gāzes ģenerators

Gāzes ģenerators

Paplašinātāja izplūdes cikls
(Uzsprauslu paplašinātājs)

Paplašinātāja izplūdes cikls
(Kameras ekspanderis)

Vilces spēks (vak.)

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)

r121,5kN (12,4 tf)

137,2 kN (14 tf)

Maisījuma attiecība

5.2

6.0

5.2

6.0

5.5

5

5

Sprauslu attiecība

40

100

80

80

40

40

140

130

110

Isp (vak.)

433

444.2

465

462

454

443

438

442

463

425

425

450

452

447

Kameras spiediens :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 rpm

16,680

21,080

16,000

17,000

18,000

Garums m

1.73

1.8

2.2~4.2

2.14

2.14

2.8

2.2

2.68

2.69

2.79

Sausais svars kg

135

165

280

282

435

558

550

242

255.8

259.4

255

248

285


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3