Fest-Kraftstoffrakete

Eine feste Rakete oder eine Fest-Kraftstoffrakete sind ein Raketentriebwerk, das feste Treibgase (Brennstoff/Oxydationsmittel) verwendet. Der Begriff "fester Brennstoff" in diesem Zusammenhang ist wirklich falsch, weil festes Treibgas sowohl einen Brennstoff als auch ein Oxydationsmittel enthalten muss, um Verbrennen zu unterstützen. Die frühsten Raketen waren Festkörper, die durch Schießpulver angetrieben wurden; sie wurden von den Chinesen im Krieg schon im 13. Jahrhundert und später von den Mongolen, Arabern und Indern verwendet.

Alle Raketen haben eine Form von festem oder bestäubtem Treibgas herauf bis das 20. Jahrhundert verwendet, als flüssige Raketen und hybride Raketen effizientere und kontrollierbare Alternativen angeboten haben. Feste Raketen werden noch heute in Musterraketen und auf größeren Anwendungen für ihre Einfachheit und Zuverlässigkeit verwendet.

Da feste Raketen seit langen Zeiträumen versorgt und zuverlässig auf der kurzen Benachrichtigung gestartet werden können, sind sie oft in militärischen Anwendungen wie Raketen verwendet worden. Die niedrigere Leistung von festen Treibgasen im Vergleich mit flüssigen Treibgasen bevorzugt ihren Gebrauch als primärer Antrieb in modernen Boosterraketen des Mediums-zu-groß nicht, die gewöhnlich verwendet werden, um größere Nutzlasten in die Bahn zu starten. Jedoch werden Festkörper häufig als zusätzlicher Riemen - auf Boosterraketen verwendet, um Nutzlast-Kapazität oder als Drehungsstabilisierte Erweiterung obere Stufen zu vergrößern, wenn höhere-als-normal Geschwindigkeiten erforderlich sind. Feste Raketen werden als leichte Boosterraketen für Nutzlasten der niedrigen Erdbahn (LEO) weniger als 2 Tonnen oder Flucht-Nutzlasten bis zu 450 Kg verwendet.

Grundlegende Konzepte

Ein einfacher fester Rakete-Motor besteht aus einer Umkleidung, Schnauze, Korn (vorantreibende Anklage), und Zünder.

Das Korn benimmt sich wie eine feste Masse, auf eine voraussagbare Mode brennend und Abgase erzeugend. Die Schnauze-Dimensionen werden berechnet, um einen Designraum-Druck, während Produzieren-Stoß von den Abgasen aufrechtzuerhalten.

Einmal entzündet kann ein einfacher fester Rakete-Motor nicht abgestellt werden, weil er alle Zutaten enthält, die für das Verbrennen innerhalb des Raums notwendig sind, in dem sie verbrannt werden. Fortgeschrittenere feste Rakete-Motoren können nicht nur erdrosselt werden sondern auch ausgelöscht werden und dann durch das Steuern der Schnauze-Geometrie oder durch den Gebrauch von Öffnungshäfen wiederentzündet werden. Außerdem hat Rakete-Motoren pulsiert, die in Segmenten brennen und das auf den Befehl entzündet werden kann, sind verfügbar.

Moderne Designs können auch eine lenkbare Schnauze für die Leitung, Avionik, Wiederherstellungshardware (Fallschirme) einschließen, sich Mechanismen, APUs selbst zerstören, kontrollierbare taktische Motoren, kontrollierbar lenken ab und Einstellungskontrollmotoren und Thermalverwaltungsmaterialien.

Design

Design beginnt mit dem erforderlichen Gesamtimpuls, der die Masse des Brennstoffs/Oxydationsmittels bestimmt. Korn-Geometrie und Chemie werden dann gewählt, um die erforderlichen Motoreigenschaften zu befriedigen.

Genaue Dimensionen und Konfiguration für das Korn, die Schnauze und die Umkleidung werden gleichzeitig von den folgenden Rücksichten erhalten:

  • Das Korn brennt an einer voraussagbaren Rate in Anbetracht seines Fläche- und Raum-Drucks.
  • Der Raum-Druck wird durch das Schnauze-Öffnungsdiameter und die Korn-Brandwunde-Rate bestimmt.
  • Zulässiger Raum-Druck ist eine Funktion, Design zu umgeben.
  • Die Länge der Brandwunde-Zeit wird durch das Korn 'Webdicke' bestimmt.
  • Progressives, rückläufiges oder neutrales Verhalten (Stoß vergrößern/vermindern/unveränderlich), ist ein Ergebnis von Änderungen in Korn-Dimensionen während der Operation.

Das Korn kann oder darf zur Umkleidung nicht verpfändet werden. Fall-verpfändete Motoren sind schwieriger zu entwickeln, da die Deformierung des Falls und des Kornes unter dem Flug vereinbar sein muss.

Allgemeine Weisen des Misserfolgs in festen Rakete-Motoren schließen Bruch des Kornes, Misserfolg des Fall-Abbindens und Lufttaschen im Korn ein. Alle von diesen erzeugen eine sofortige Zunahme in der Brandwunde-Fläche und eine entsprechende Zunahme in Abgas und Druck, der die Umkleidung brechen kann.

Eine andere Misserfolg-Weise umgibt Siegel-Design. Siegel sind in Umkleidungen erforderlich, die geöffnet werden müssen, um das Korn zu laden. Sobald ein Siegel scheitert, wird heißes Benzin den Flucht-Pfad wegfressen und auf Misserfolg hinauslaufen. Das war die Ursache der Raumfähre-Herausforderer-Katastrophe.

Korn-Geometrie

Festes Rakete-Treibgas deflagrates von der Oberfläche von ausgestelltem Treibgas im Verbrennungsraum. Auf diese Mode spielt die Geometrie des Treibgases innerhalb des Rakete-Motors eine wichtige Rolle in der gesamten Motorleistung. Da das Treibgas brennt, entwickelt sich die Gestalt (ein Thema der Studie in der inneren Ballistik), meistenteils die vorantreibende zum Verbrennen-Benzin ausgestellte Fläche ändernd. Der Massenfluss (kg/s) [und, deshalb, Druck] erzeugten Verbrennen-Benzins ist eine Funktion der sofortigen Fläche, (m), und geradlinige Brandwunde-Rate (m/s):

Mehrere geometrische Konfigurationen werden häufig abhängig von der Anwendung verwendet und haben Stoß-Kurve gewünscht:

Image:circ ab jpg|Circular die Simulation der Langweiligen Angelegenheit

Image:cslot Ex.jpg|C-Ablagefach-Simulation

Image:moon ab jpg|Moon die Brenner-Simulation

Image:fino ab jpg|Finocyl die Simulation

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  • Kreisförmige Langweilige Angelegenheit: Wenn in der ÄTZLAUGE-Konfiguration, progressiv-rückläufige Stoß-Kurve erzeugt.
  • Endbrenner: Vorantreibende Brandwunden von einem axialem Ende zum anderen Produzieren festigen lange Brandwunde, obwohl Thermalschwierigkeiten, CG-Verschiebung hat.
  • C-Ablagefach: Das Treibgas mit der großen Keil-Kürzung aus der Seite (entlang der axialen Richtung), ziemlich langen rückläufigen Stoß erzeugend, obwohl Thermalschwierigkeiten und asymmetrische CG-Eigenschaften hat.
  • Mondbrenner: Kreisförmige langweilige Angelegenheit außer Zentrum erzeugt progressiv-rückläufige lange Brandwunde, obwohl geringe asymmetrische CG-Eigenschaften hat
  • Finocyl: Zusammenziehung der Wörter 'Flosse auf dem Zylinder'. Verbindet sich ein Rundschreiben hat mit zahlreicher gerader Finanzkürzung in einer radialen Richtung vom Zentrum Nachsicht geübt. Schnellere Brandwunde als eine kreisförmige langweilige Angelegenheit wegen der vergrößerten Fläche.
  • Stern: Ähnlich einem finocyl, aber den Finanzkürzungen werden statt gerade sowohl mit dem Personalausweis als auch mit OD der Flossen umgebogen, die zu einem Punkt kommen, der normalerweise einen geringen Radius hat.

Umkleidung

Die Umkleidung kann von einer Reihe von Materialien gebaut werden. Karton wird für kleine schwarze Puder-Mustermotoren verwendet, wohingegen Aluminium für größere zerlegbar-vorantreibende Hobby-Motoren verwendet wird. Stahl wird für die Raumfähre-Boosterraketen verwendet. Glühfaden-Wunde-Grafit-Epoxydharz-Umkleidungen werden für Hochleistungsmotoren verwendet.

Die Umkleidung muss entworfen werden, um dem Druck und den resultierenden Betonungen des Rakete-Motors vielleicht bei der Hochtemperatur zu widerstehen. Für das Design wird die Umkleidung als ein Druck-Behälter betrachtet.

Um die Umkleidung vor zerfressendem heißem Benzin zu schützen, wird ein Opferthermalüberseedampfer innerhalb der Umkleidung häufig, der ablates durchgeführt, das Leben der Motorumkleidung zu verlängern.

Schnauze

Ein konvergent - Design beschleunigt das Abgas aus der Schnauze, um Stoß zu erzeugen. Die Schnauze muss von einem Material gebaut werden, das der Hitze des Verbrennen-Gasflusses widerstehen kann. Häufig werden hitzebeständige Kohlenstoff-basierte Materialien, wie amorpher Grafit oder Kohlenstoff-Kohlenstoff verwendet.

Einige Designs schließen Richtungskontrolle des Auslassventils ein. Das kann durch gimballing die Schnauze, als in Raumfähre SRBs durch den Gebrauch von Strahlschaufeln im Auslassventil vollbracht werden, das denjenigen ähnlich ist, die in der v-2 Rakete, oder durch den flüssigen leitenden Spritzenstoß (LITV) verwendet sind.

Eine frühe erste Stufe des Freiwilligen im amerikanischen Unabhängigkeitskrieg hat einen einzelnen Motor mit vier gimbaled Schnauzen verwendet, um Wurf, Gieren und Rollenkontrolle zur Verfügung zu stellen.

LITV besteht daraus, eine Flüssigkeit in den Auspuffstrom nach dem Schnauze-Hals einzuspritzen. Die Flüssigkeit verdampft dann, und in den meisten Fällen reagiert chemisch, hinzufügend, dass Masse in eine Seite des Auspuffstroms fließt und so einen Kontrollmoment zur Verfügung stellend. Zum Beispiel hat der Koloss IIIC feste Boosterraketen Stickstoff tetroxide für LITV eingespritzt; die Zisternen können auf den Seiten der Rakete zwischen der Hauptzentrum-Bühne und den Boosterraketen gesehen werden.

Leistung

Ein gut bestimmter Motor der ersten Stufe des Ammoniums perchlorate zerlegbaren Treibgases (APCP) kann einen spezifischen Vakuumimpuls (Isp) nicht weniger als 285.6 s (Koloss IVB SRMU) haben. Das vergleicht mit 339.3 s für Sauerstoff des Leuchtpetroleums/Flüssigkeit (RD 180) und 452.3 s für Wasserstoff/Sauerstoff (Block II SSME) bipropellant Motoren. Obere Bühne spezifische Impulse ist etwas größer: nicht weniger als 303.8 s für APCP (Orbus 6E), 359 s für Leuchtpetroleum/Sauerstoff (RD 0124) und 465.5 s für Wasserstoff/Sauerstoff (RL10B-2). Vorantreibende Bruchteile sind gewöhnlich für (nichtsegmentierte) feste vorantreibende erste Stufen etwas höher als für obere Stufen. Die 117,000 Pfunde Castor 120 erste Stufe hat einen vorantreibenden Massenbruchteil von 92.23 %, während die 31,000 Pfunde Castor 30 obere Bühne, die kürzlich für den Stier der Augenhöhlenwissenschaft II KINDERBETTCHEN (Internationale Raumstationswiederversorgung) entwickelt ist, Boosterrakete einen vorantreibenden 91.3-%-Bruchteil mit 2.9-%-Grafit-Epoxydharz-Motorumkleidung, 2.4-%-Schnauze, Zünder und Stoß-Vektor-Auslöser und 3.4-%-Nichtmotorhardware einschließlich solcher Dinge wie Nutzlast-Gestell, Zwischenbühne-Adapter, Kabel raceway, Instrumentierung, usw. Castor 120 und Castor 30 hat, sind 93 und 92 Zoll im Durchmesser, beziehungsweise, und Aufschlag als Stufen auf der Athena IC und den IIC kommerziellen Boosterraketen. Eine vier Bühne Athena II, die Castor 120s als sowohl die ersten und zweiten Stufen verwendet, ist die erste gewerblich entwickelte Boosterrakete geworden, um eine Monduntersuchung (Mondprospektor) 1998 zu starten.

Feste Raketen können hoch gestoßen seit relativ kurzen Zeitspannen zur Verfügung stellen. Deshalb werden Festkörper häufig als anfängliche ergänzende Boosterraketen (das klassische Beispiel verwendet, das Raumfähre ist), während man hohe spezifische Impuls-Motoren wie wasserstoffangetriebene Motoren für obere Stufen oder sustainers vorbestellt. Außerdem haben feste Raketen eine lange Geschichte als die Endzunahme-Bühne für Satelliten wegen ihrer Einfachheit, Zuverlässigkeit, Kompaktheit und vernünftig hohen Massenbruchteils. Ein Drehungsstabilisierter fester Rakete-Motor wird manchmal hinzugefügt, wenn Extrageschwindigkeit, solcher bezüglich einer Mission zu einem Kometen oder dem Außensonnensystem erforderlich ist, weil ein Spinner kein Leitungssystem (auf der kürzlich zusätzlichen Bühne) verlangt. Die umfassende Familie von Thiokol größtenteils Titan-umgebener Sternraummotoren ist besonders auf Delta-Boosterraketen und als Drehungsstabilisierte obere Stufen weit verwendet worden, um Satelliten von der Ladungsbucht von Raumfähre zu starten. Sternmotoren haben vorantreibende Bruchteile nicht weniger als 94.6 %, aber Erweiterungsstrukturen und Ausrüstung reduzieren den Betriebsmassenbruchteil um 2 % oder mehr.

Höhere Leistung feste Rakete-Treibgase wird in großen strategischen Raketen (im Vergleich mit kommerziellen Boosterraketen) verwendet. HMX, CHN (NICHT), ein nitramine mit der größeren Energie als Ammonium perchlorate, ist die Hauptzutat in NEPE-75 Treibgas, das im Dreizack II d-5 Ballistische Flotterakete verwendet ist. Es ist wegen der explosiven Gefahr, dass das höhere Energiemilitär feste Treibgase werden in kommerziellen Boosterraketen nicht verwendet außer, wenn die LV eine angepasste ballistische Rakete sind, die bereits HMX Treibgas enthält (Beispiel: Minotaur IV und V gestützt auf pensionierten Friedenswächter-Interkontinentalraketen). Die Marineluftwaffenstation am chinesischen See, Kalifornien hat eine neue Zusammensetzung, CHN (NICHT) entwickelt, genannt einfach KL. 20 (chinesischer See vergleichen sich 20). Im Vergleich zu HMX hat KL. 20 um 14 % mehr Energie pro Masse, um 20 % mehr Energie pro Volumen und ein höheres Verhältnis des Sauerstoffes zum Brennstoff. Eine der Motivationen für die Entwicklung von diesen sehr hoch Energiedichte-Militär feste Treibgase soll Mitte Kurs exo-atmosphärische ABM Fähigkeit von Raketen erreichen, die klein genug sind, um vorhandene Schiff-basierte vertikale Start-Tuben unter dem Deck und luftbewegliche Lastwagen-bestiegene Start-Tuben einzufügen. KL. 20 mit dem 2004-Gesetz der unempfindlichen Munition (IM) des Kongresses entgegenkommendes Treibgas ist demonstriert worden, und, weil kommen seine Kosten herunter, kann für den Gebrauch in kommerziellen Boosterraketen mit einer sehr bedeutenden Zunahme in der Leistung im Vergleich zu den zurzeit begünstigten APCP festen Treibgasen passend sein.

Ein attraktives Attribut für den militärischen Gebrauch ist die Fähigkeit zu festem Rakete-Treibgas, um geladen in der Rakete für lange Dauern zu bleiben und dann an einer Benachrichtigung eines Moments zuverlässig gestartet zu werden.

Vorantreibende Familien

Treibgase von Black Powder (BP)

Zusammengesetzt aus Holzkohle (Brennstoff) Kalium-Nitrat (Oxydationsmittel) und Schwefel ist (zusätzliches), schwarzes Puder eine der ältesten pyrotechnischen Zusammensetzungen mit der Anwendung auf die Raketentechnik. In modernen Zeiten findet schwarzes Puder Gebrauch in Musterraketen der niedrigen Macht (wie Estes und Raketen von Quest), weil es preiswert und ziemlich leicht ist zu erzeugen. Das Kraftstoffkorn ist normalerweise eine Mischung von gepresstem feinem Puder (in eine feste, harte Nacktschnecke) mit einer Brandwunde-Rate, die auf die genaue Zusammensetzung und Betriebsbedingungen hoch abhängig ist. Wegen seiner Empfindlichkeit um (und, deshalb, katastrophaler Misserfolg auf das Zünden) und schlechte Leistung (spezifischer Impuls ungefähr 80 s) zu zerbrechen, findet BP Gebrauch in Motoren über 40 Ns nicht normalerweise.

Zinkschwefel (ZnS) Treibgase

Zusammengesetzt aus bestäubtem Zinkmetall weil hat der bestäubte und Kraftstoffschwefel als das Oxydationsmittel, ZnS oder "Mikrokorn" keine praktische Anwendung außerhalb Spezialamateurraketentechnik-Kreise wegen seiner schlechten Leistung (als die meisten Brandwunden von ZnS außerhalb des Verbrennungsraums) und unglaublich schnell geradlinige Brandwunde-Raten auf der Ordnung von 2 m/s. ZnS wird meistenteils als ein Neuheitstreibgas angestellt, weil sich die Rakete äußerst schnell beschleunigt, einen sensationellen großen Orangenmeteor und Rauch-Spur dahinter verlassend.

"Süßigkeiten"-Treibgase

Im Allgemeinen enthalten Süßigkeiten-Treibgase ein Oxydationsmittel (normalerweise Kalium-Nitrat) und eine ähnliche oder Zuckerzusammensetzung (normalerweise Dextrose, sorbitol, oder Rohrzucker) als Brennstoff und Binder. Diese Treibgase werden gewöhnlich in die Gestalt durch das sanfte Schmelzen der vorantreibenden Bestandteile zusammen und das Strömen oder die Verpackung der amorphen Mischung in eine Form geworfen. Süßigkeiten-Treibgase erzeugen einen spezifischen Impuls von nur ~130 s und sind so von Interesse nur durch experimentellen und Amateurrocketeers.

Treibgase von Double-Base (DB)

DB-Treibgase werden aus zwei monovorantreibenden Kraftstoffbestandteilen zusammengesetzt, wo man normalerweise als ein energiereicher (noch nicht stabil) Monotreibgas und die anderen Taten als ein Stabilisieren der niedrigeren Energie (und gelling) Monotreibgas handelt. In typischen Verhältnissen wird Nitroglyzerin in einem nitrocellulose Gel aufgelöst und mit Zusätzen konsolidiert. DB-Treibgase werden in Anwendungen durchgeführt, wo minimaler Rauch noch erforderlich ist, ist mittler-hohe Leistung (Ich von ungefähr 235 s) erforderlich. Die Hinzufügung von Metallbrennstoffen (wie Aluminium) kann die Leistung vergrößern (ungefähr 250 s), obwohl Metalloxyd nucleation im Auslassventil den undurchsichtigen Rauch drehen kann.

Zerlegbare Treibgase

Ein bestäubtes Oxydationsmittel und bestäubter Metallbrennstoff werden vertraut gemischt und mit einem elastomeric Binder unbeweglich gemacht (der auch als ein Brennstoff handelt). Zerlegbare Treibgase sind häufig entweder Ammonium Nitrat-basiert (ANCP) oder Ammonium mit Sitz in perchlorate (APCP). Ammonium-Nitrat-Zusammensetzungstreibgas verwendet häufig Magnesium und/oder Aluminium als Brennstoff und liefert mittlere Leistung (Ich von ungefähr 210 s), wohingegen Ammonium Perchlorate Zusammensetzungstreibgas häufig Aluminiumbrennstoff verwendet und hohe Leistung (Vakuum I bis zu 296 s mit einer einzelnen Stück-Schnauze oder 304 s mit einem hohen Bereichsverhältnis telescoping Schnauze) liefert. Zerlegbare Treibgase werden geworfen, und behalten ihre Gestalt, nachdem der Gummibinder, solcher, wie Hydroxyl-begrenzt, polybutadiene (HTPB), Quer-Verbindungen von der Hinzufügung eines Kurieren-Agenten (fest) werden). Wegen seiner hohen Leistung, gemäßigter Bequemlichkeit der Herstellung und gemäßigter Kosten, findet APCP weit verbreiteten Gebrauch in Raumraketen, militärischen Raketen, und Hobby und Amateurraketen, wohingegen preiswerterer und weniger effizienter ANCP Gebrauch in der Amateurraketentechnik und den Gasgeneratoren findet. Ammonium dinitramide, NHN (NICHT), wird als ein 1 zu 1 Ersatz ohne Chlor für Ammonium perchlorate in zerlegbaren Treibgasen betrachtet. Verschieden vom Ammonium-Nitrat kann gegen ADN AP ohne einen Verlust in der Motorleistung ausgewechselt werden.

2009 hat eine Gruppe geschafft, ein Treibgas zu schaffen, das Wasser als das Oxydationsmittel und nanoaluminum als der Brennstoff (ALICE) enthält.

Das Konstellationsprogramm hat eine Mischung von Aluminium, Ammonium perchlorate, einem Polymer von polybutadiene und Acrylnitril, Epoxydharz und Eisenoxid verwendet.

Treibgase von High-Energy Composite (HEC)

Typische HEC Treibgase fangen mit einer vorantreibenden zerlegbaren Standardmischung (wie APCP) an und fügen einen energiereichen Explosivstoff zur Mischung hinzu. Dieser Extrabestandteil ist gewöhnlich in der Form von kleinen Kristallen von RDX oder HMX, von denen beide höhere Energie haben als Ammonium perchlorate. Trotz einer bescheidenen Zunahme im spezifischen Impuls wird Durchführung wegen der vergrößerten Gefahren der Zusätze des hochexplosiven Sprengstoffs beschränkt.

Zerlegbare Modifizierte Doppelte Grundtreibgase

Zusammensetzung hat doppelten Grundtreibgas-Anfang mit einem nitrocellulose/nitroglycerin doppeltes Grundtreibgas als ein Binder modifiziert, und fügen Sie Festkörper (normalerweise Ammonium perchlorate und bestäubtes Aluminium) normalerweise verwendet in zerlegbaren Treibgasen hinzu. Das Ammonium perchlorate setzt das eingeführte Sauerstoff-Defizit durch das Verwenden nitrocellulose, die Besserung des gesamten spezifischen Impulses zusammen. Das Aluminium verbessert auch spezifischen Impuls sowie Verbrennen-Stabilität. Hoch Treibgase wie NEPE-75 durchführend, der im Dreizack II d-5 verwendet ist, ersetzen Sie den grössten Teil der AP mit HMX, weiter spezifischen Impuls vergrößernd. Das Mischen der Zusammensetzung und doppelten vorantreibenden Grundzutaten ist so üblich geworden, um die funktionelle Definition von doppelten Grundtreibgasen zu verschmieren.

Minimale Unterschrift (rauchlose) Treibgase

Eines der aktivsten Gebiete der festen vorantreibenden Forschung ist die Entwicklung von energiereichen, Treibgas der minimalen Unterschrift das Verwenden der KL. 20 (chinesische Seezusammensetzung #20), CHN (NICHT), der um 14 % höhere Energie pro um 20 % höhere und Massenenergiedichte hat als HMX. Das neue Treibgas ist erfolgreich entwickelt und in taktischen Rakete-Motoren geprüft worden. Das Treibgas ist umweltfreundlich: säurefrei, fest particulates frei, und freie Leitung. Es ist auch Rauch frei und hat nur ein schwache Stoß-Diamantmuster, das im sonst durchsichtigen Auslassventil sichtbar ist. Ohne die helle Flamme und durch das Brennen von aluminized Treibgasen erzeugte Qualm-Spur beseitigen diese rauchlosen Treibgase fast die Gefahr, die Positionen wegzugeben, von denen die Raketen angezündet werden. Die neue KL. 20 Treibgas ist (Gefahr-Klasse 1.3) im Vergleich mit aktuellem HMX rauchlose Treibgase gegen den Stoß unempfindlich, die hoch detonable (Gefahr-Klasse 1.1) sind. KL. 20 wird als ein Hauptdurchbruch in der festen Rakete-Treibgas-Technologie betrachtet, aber muss noch weit verbreiteten Gebrauch sehen, weil Kosten hoch bleiben.

Hobby und Amateurraketentechnik

Feste vorantreibende Motoren für kleine Musterraketen enthalten normalerweise eine integrierte Tonschnauze, ein komprimiertes schwarzes Puder-Treibgas, ein Verzögerungselement, um der Rakete zu erlauben, zu seiner maximalen Höhe im Leerlauf zu fahren, und eine Ausweisung klagt an, dass ein Ereignis wie Aufstellung eines Fallschirms auslöst. Niedrig-stufige Motoren lassen die Verzögerung und Ausweisungsanklagen weg, stattdessen eine zweite Bühne entzündend, wenn das schwarze Puder-Treibgas verbraucht wird.

Mitte - und Hochleistungsraketentechnik werden gewerblich gemachte APCP Motoren weit verwendet. Motoren "Des einzelnen Gebrauches" werden in ihrer Gesamtheit nach dem Gebrauch verworfen, während ein "reloadable" Motor eine Umkleidung hat, die wiederverwendet werden kann. Diese Motoren sind von mehreren Herstellern in Impuls-Reihen von "D" bis "O" verfügbar. Sie werden in standardisierten Diametern 18, 24, 29, 38, 54, 75, 98, und 150 Millimeter verfertigt. Motorlänge hängt von der Korn-Konfiguration ab und hat Gesamtimpuls verlangt. Verschiedene vorantreibende Formulierungen sind verfügbar, um verschiedene Stoß-Profile, sowie Seheffekten solcher als gefärbt Flammen, Rauch-Spuren oder große Mengen von Funken zu erzeugen.

Festes Rakete-Motordesign ist Amateurraketentechnik-Anhängern besonders interessant. Ein erfolgreiches Design verlangt Anwendung der Kontinuum-Mechanik, Verbrennen-Chemie, Material-Wissenschaft, flüssige Dynamik (einschließlich des komprimierbaren Flusses), Wärmeübertragung, Geometrie (Partikel-Spektrum-Verpackung), und Fertigung. Die große Mehrheit von amateurgebauten Rakete-Motoren verwertet ein zerlegbares Treibgas, meistens APCP.

Geschichte

Feste Raketen wurden von den Chinesen mit frühsten Versionen erfunden, die im 13. Jahrhundert registrieren werden.

Hyder Ali, König von Mysore, hat Kriegsraketen mit einer wichtigen Änderung entwickelt: Der Gebrauch von Metallzylindern, um das Verbrennen-Puder zu enthalten.

Castable festes Treibgas wurde von John Whiteside Parsons erfunden. Die frühste erfolgreiche Version hat Asphalt als Brennstoff und Binder, mit dem Kalium perchlorate Oxydationsmittel verwendet, um einen viel höheren spezifischen Impuls zu geben.

Fortgeschrittene Forschung

  • Umweltsmäßig empfindliche Kraftstoffformulierungen wie ALICE-Treibgas
  • Staustrahltriebwerke mit dem festen Brennstoff
  • Variable Stoß-Designs, die auf der variablen Schnauze-Geometrie gestützt sind
  • Hybride Raketen, die festen Brennstoff und throttleable flüssiges oder gasartiges Oxydationsmittel verwenden

Siehe auch

Links


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DNF / Hybride Rakete
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