Melyek a rakéta üzemanyag különböző típusai? Tudjon meg többet a szilárd és folyékony rakétaüzemanyagról, valamint arról, hogyan változott a rakéta üzemanyaga az idők során

A rakéta megtervezése a kompromisszumokról szól: minden további font font rakományra, amelyre egy rakétának a Föld felszínéről ki kell emelnie, több üzemanyagra van szükség, miközben minden új üzemanyag kis súlyt ad a rakétának. A súly még nagyobb tényezővé válik, amikor megpróbál űrhajót szerezni valahol olyan messzire, mint a Mars, ott leszállni és visszatérni. Ennek megfelelően a küldetéstervezőknek a lehető legérzékenyebbeknek és hatékonyabbaknak kell lenniük, amikor kitalálják, mit kell csomagolni az űr felé tartó hajóra, és mely rakétákat kell használni.

Ugrás a szakaszra

• 2 különböző típusú rakéta üzemanyag
• Mi kell még a rakétáknak az üzemanyag mellett?
• Hogyan változott a rakéta üzemanyaga az idők során?
• Tudjon meg többet Chris Hadfield MasterClass-járól

A Nemzetközi Űrállomás volt parancsnoka megtanítja az űrkutatás tudományára és a jövőre.

2 különböző típusú rakéta üzemanyag

A rakéták Földről történő eljutásához két fő tüzelőanyag-típus létezik: szilárd és folyékony. Az Egyesült Államokban a NASA és a magán űrügynökségek mindkettőt használják.

• A szilárd rakéták egyszerűek és megbízhatóak, mint egy római gyertya, és miután meggyújtották, nincs megállás: égnek, amíg el nem fogynak, és nem lehet fojtani őket a tolóerő irányítására. A szilárd tüzelőanyag olyan kompozit, amely jellemzően szilárd oxidálószerből (azaz ammónium-nitrátból, ammónium-dinitramidból, ammónium-perklorátból, kálium-nitrátból) áll egy polimer kötőanyagban (kötőanyag), energetikai vegyületekkel (pl. HMX, RDX), fém adalékokkal (pl. (berillium, alumínium), lágyítók, stabilizátorok és égési sebesség módosítók (azaz réz-oxid, vas-oxid).
• A folyékony rakéták kevesebb nyers tolóerőt biztosítanak, de vezérelhetők, lehetővé téve az űrhajósok számára a rakétahajó sebességének szabályozását, és akár a hajtószelepek bezárását és kinyitását is a rakéta ki- és bekapcsolásához. Folyékony tüzelőanyagok például a folyékony oxigén (LOX); folyékony hidrogén; vagy dinitrogén-tetroxid hidrazinnal (N2H4), MMH-val vagy UDMH-val kombinálva.

A gázhajtóműveket alkalmanként használják egyes alkalmazásokban, de az űrutazás szempontjából nagyrészt nem praktikusak. A gél hajtóanyagok néhány fizikust érdekeltek, mivel alacsony a gőznyomásuk a folyékony hajtóanyagokhoz képest. Ez csökkenti a robbanás kockázatát. A gél hajtógázok szilárd hajtóanyagként viselkednek tárolás közben és folyékony hajtóanyagokként.

mit tálalsz coq au vinnel

Mi kell még a rakétáknak az üzemanyag mellett?

Ahhoz, hogy egy tárgyat eljusson az űrbe, természetesen üzemanyagra van szüksége. Szüksége van oxigénre is az égéshez, aerodinamikus felületekre és kardántengelyes motorokra a kormányzáshoz, és valahol a forró dolgok kijutásához elegendő tolóerő biztosításához.

Az üzemanyag és az oxigén összekeveredik és meggyullad a rakétamotor belsejében, majd a robbanó, égő keverék kitágul, és kiönti a rakéta hátulját, hogy létrehozza az előremenetéhez szükséges tolóerőt. Ellentétben a repülőgép motorjával, amely a légkörben működik, és így levegőt képes beolvasni az üzemanyaggal az égési reakciójához, a rakétának képesnek kell lennie a tér ürességében való működésre, ahol nincs oxigén. Ennek megfelelően a rakétáknak nemcsak üzemanyagot kell szállítaniuk, hanem saját oxigénellátásukat is. Amikor egy rakétára pillantasz egy kilövőállomáson, a látottak többsége egyszerűen az űrbe jutáshoz szükséges hajtóanyagtartályok - üzemanyag és oxigén.

Hogyan változott a rakéta üzemanyaga az idők során?

Az űrrepülések kezdete óta kevés változás történt a rakétatüzelőanyag alapvető kémiájában, de az üzemanyag-takarékosabb rakétákra tervek vannak.

Hatékonyságuk javítása érdekében a rakétáknak kevésbé kell éhesnek lenniük, ami azt jelenti, hogy az üzemanyagnak a lehető leggyorsabban ki kell jönnie a hátuljából, hogy megkapja a kívánt lendületet, és elérje ugyanazt a tolóerőt. A mágneses gyorsítóval rakétafúvókán keresztül hajtott ionizált gáz súlya lényegesen kisebb, mint a hagyományos rakétatüzelőanyagoké. Az ionizált részecskéket hihetetlenül nagy sebességgel tolják ki a rakéta hátuljából, ami kompenzálja kis súlyukat vagy tömegüket.

Az ionhajtás jól működik hosszú, tartós meghajtás esetén, de mivel alacsonyabb fajlagos impulzust hoz létre, eddig csak a már pályán lévő kisméretű műholdakon működik, és nem lett méretezve nagy űrhajókra. Ehhez erőteljes energiaforrásra lesz szükség - talán atomra, vagy valamire, amit még nem találtak fel.

Tudjon meg többet az űrkutatásról Chris Hadfield MasterClass-ban.

harmadik személy nézőpont jelentése

Mesterkurzus

Javasolt neked

Online órák, amelyeket a világ legnagyobb elméi tartanak. Bővítse ismereteit ezekben a kategóriákban.

Tanítja az űrkutatást

Tanítja a természetvédelmet

Tudományos gondolkodást és kommunikációt tanít

Tanítja a jobb alvás tudományát