Ракетен двигател
Ракетният двигател е устройство, което създава сила чрез изтласкване на газове с висока скорост от дюза. Ракетните двигатели изгарят химикали като петрол и течен кислород при много високи налягания и температури, за да превърнат химическата енергия в движение. В някои случаи (като например ракетите на НАСА) създаваната сила може да бъде над 1 000 000 паунда сила (4 400 000 нютона).
Градинският маркуч показва как движещата се течност може да създаде сила. Когато маркучът се завърти нагоре, той ще се върти като змия, освен ако не се държи неподвижно. Излизащата вода създава сила върху маркуча, точно както газовете от ракетния двигател натискат ракетния двигател.
RS-68 в процес на изпитване.
Течности, твърди вещества и хибриди
Някои ракетни двигатели изгарят течни горива, а други - твърди горива. Ракетните двигатели на твърдо гориво понякога се наричат "ракетни двигатели".
Ракетните двигатели с течно гориво често се нуждаят от сложни помпи и клапани, за да могат правилно да преместват (и да повишават налягането) течностите от резервоара за гориво до самия двигател. Тези машини трябва да работят при екстремни температури и налягания. Течният кислород е много студен (-223˚С), докато двигателят е много горещ (3000˚С), а налягането често е стотици пъти по-високо от нормалното въздушно налягане. Поради тези условия ракетните двигатели на течно гориво често са много сложни и изискват много специализирани материали (метали, керамика и др.).
Ракетните двигатели на твърдо гориво имат гориво (наречено гориво) като твърда смес от окислител и гориво. Окислителят подпомага изгарянето на горивото, както кислородът подпомага горенето. Обичайният окислител е амониев перхлорат на прах, а обичайното гориво е алуминиев метал на прах. Двата праха се слепват с трети компонент, известен като свързващо вещество. Свързващото вещество е гумено твърдо вещество, което също гори като гориво. Простата идея прави ракетните двигатели на твърдо гориво по-евтини, но те не могат да бъдат изключвани или контролирани и е по-вероятно да се взривят от ракетните двигатели на течно гориво. Ракетите на твърдо гориво също така осигуряват по-малък специфичен импулс, поради което трябва да са по-тежки, за да изстрелят същия полезен товар.
Във военните ракети обикновено се използват ракети с твърдо гориво, тъй като те могат да се поддържат в готовност в продължение на много години. Много сателитни ракети използват твърдогоривни ракетни ускорители при стартиране, но течни ракети през по-голямата част от полета.
Хибридните ракетни двигатели съчетават двете идеи. Двете горива са различни състояния на материята, често с течни окислители и твърди горива. Те не се използват много, но могат да бъдат по-безопасни от ракетните двигатели на твърдо гориво или течни ракетни двигатели
| Спецификации на ракетния двигател с течно гориво | ||||||||||||||
|
| 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 |
| Страна на произход |
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| Цикъл | Разширител | Газов генератор | Разширител | Поетапно изгаряне | Поетапно изгаряне | Газов генератор | Газов генератор | Разширител | Разширител | Газов генератор | Газов генератор | Газов генератор | Цикъл на обезвъздушаване на експандера | Цикъл на обезвъздушаване на експандера |
| Тяга (вак.) | 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) |
| Съотношение на сместа | 5.2 | 6.0 | 5.2 | 6.0 | 5.5 | 5 | 5 | |||||||
| Съотношение на дюзите | 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 |
| Налягане в камерата :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 | |||||||||
| Дължина м | 1.73 | 1.8 | 2.2~4.2 | 2.14 | 2.14 | 2.8 | 2.2 | 2.68 | 2.69 | 2.79 | ||||
| Сухо тегло кг | 135 | 165 | 280 | 282 | 435 | 558 | 550 | 242 | 255.8 | 259.4 | 255 | 248 | 285 | |
