آشنایی با راکت موتورها

آشنایی با راکت موتورها


راکت موتور: اگر چه دو لغت انگلیسی (MOTOR) و (ENGINE) در فارسی دارای معانی مشابه (موتور) می باشند، ولی از نظر مفهموم کمی متفاوت اند. http://img.tebyan.net/big/1390/04/16...2381681868.jpg
(ENGINE) به موتورهایی گفته می شود که بتوانند صور مختلف انرژی را به هم تبدیل کنند تا نیرویی جهت انجام کار تولید شود. برای مثال، راکت هایی با سوخت مایع که دارای پمپ مجرا و سیستم الکتریکی هستند(موتور تالوس) راکت موتور از نوع (ENGINE) گفته می شود. در صورتی که (MOTOR) بیشتر شامل وسایلی است که نیروی حاصله فقط با یک تغییر( نظیر تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی) به نیروی مکانیکی تبدیل می شود.
فرق عمده دو لغت فوق در متن انگلیسی بیشتر ناشی از این است که (ROCKET-ENGINE) تکمیل تر از ( ROCKET-MOTOR) است.
بر این اساس، اگرچه علی رغم عدم تطبیق کامل معانی این دو لغت در فارسی، به هر دو راکت موتور اطلاق می شود، توجه به مفهموم این کلمات ضروری است. علی هذا اغلب موشک های امروزه به وسیله راکت موتور پرتاب می شوند و معدودی که به وسیله موتورهای جت متکی به هوا عمل می نمایند برای پرتاب به یک بوستر که راکت موتور(MOTOR) است، نیاز دارند. برای توضیح بیشتر به تشریح ساختمان راکت موتور (MOTOR) که اغلب دارای سوخت جامد هستند می پردازیم.
موتورهای سوخت جامد

راکت یا سوخت جامد شامل چهار قسمت بدنه، خرج، آتش زنه و نازل می باشد. بدنه به صورت ظرفی سوخت جامد را که خرج نامیده می شود، در داخل خود جای داده و ضمن محافظت، بعد از عمل نمودن آتش زنه مشابه محفظه ی احتراق عمل می نماید، آتش زنه باعث سوختن خرج( زمانی که راکت پرتاب می شود) می شود، نازل باعث تجمع گازها در داخل محفظه ی احتراق شده و طوری شکل داده می شود که باعث تسریع در خروج گازها- هنگامی که موتور ترک می کنند- می شود.ترکیبات سوخت( خرج)

به طوری که گفته شد، سوخت ، ترکیبی است شیمیایی که پس از احتراق گازهای گداخته تولید و این گازها از شیپوره یا نازل موشک ها با سرعت زیاد خارج می شوند. در واقع مقدار سوخت به کار رفته در موشک خرج پرتاب نیز نامیده می شود. از نظر وضعیت فیزیکی خرج پرتاب انواع مختلفی به شرح زیر دارد:خرج پرتاب مایع


خرج پرتاب مایع از موادی تشکیل می شود که در درجه حرارت محیط مایع می باشد. اسید نیتریک به عنوان اکسید کننده و هیدروکربور اشباع شده به عنوان ماده ی محترقه، نمونه ای از خرج پرتاب مایع می باشد. همچنین امکان دارد اکسیژن مایع به عنوان اکسید کننده و هیدروژن مایع به عنوان ماده ی محترقه به عنوان خرج پرتاب مایع در موتورهای سوخت مایع به کار برده شود.خرج پرتاب جامد

در خرج پرتاب جامد، ماده ی اکسید کننده که برای سوخت لازم است در خود خرج پرتاب موجود است که شامل چندین تقسیم بندی است مانند، خرج پرتاب جامد دو پایه، خرج پرتاب جامد ترکیبی، خرج پرتاب هایبرید خرج پرتاب هایبرید معکوس، هیپرگول و سوخت ژل می شوند.خرج پرتاب دو پایه

این خرجها اساسا از نیتر و سلولز و نیتروگلیسیرین تشکیل یافته اند. همچنین از پایدار کننده های دی فینل آمین برای جلوگیری از تجزیه ی نیتر و سلولز در این خرجها استفاده می شود. این نوع خرج پرتاب ها انرژی کمتر از 120 kg/kcal از خود نشان می دهند. از این سوخت در کاتیوشا استفاده می شود.خرج پرتاب جامد مرکب

این نوع خرج از یک اکسید کننده معدنی مانند آمونیوم پرکلرات یک رابط عالی که عمل احتراق را انجام می دهد، تشکیل شده است. از جمله رابط های آلی می توان پلی اورتان، پلی بوتارین و پولی اتیلن را نام برد. یک فلز که معمولا از جنس آلومینیوم است نیز به این مواد اضافه می شود. این فلز باعث ازدیاد انرژی پرتاب می شود.http://img.tebyan.net/big/1390/04/17...9218248177.jpg
خرج پرتاب هیبرید

این نوع خرج پرتاب حد وسط خرج پرتاب جامد و مایع است. در سیستم های هایبرید به طور معمول اکسید کننده ی مایع و ماده ی محترقه جامد است. برای مثال اسید نیتریک به عنوان اکسید کننده (مایع) و فلز لیتیوم به عنوان محترقه جامد است.خرج پرتاب هایبرید معکوس

در این نوع خرج پرتاب از یک اکسید کننده ی جامد مانند هگزونیترواتان و یک ماده ی محترقه مایع نظیر ایزوپروپیل الکل استفاده می شود. این خرج پرتاب توسعه ی قابل توجهی نیافته و در حال تکامل است.سوخت هیپرگول

این نوع مواد سوختی به هیپرگول سوختی مایع معروف بوده و بدون احتیاج به چاشنی در زمان فعل و انفعالات، سریعا محترق می شوند. از جمله این سوخت ها می توان اسید نیتریک به عنوان اکسید کننده و تری اتین آمین به عنوان مواد سوختی را نام برد.سوخت ژل:

این مواد از اکسید کننده ی جامد مانند نیترات آمونیوم و یک ماده ی محترقه که دارای ویسکوزیته ی بالا می باشد، مانند پلی ساخارید تشکیل یافته است. سوخت ژل علی رغم اینکه به سهولت تهیه می شود و دارای انرژی زیادی است، خیلی کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

محسن مرادی
بخش دانش و زندگی تبیان