Илья Иванов
апрель 2015.
916

Как работает ракетный двигатель?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
1 ответ
Поделиться

Существует множество типов и концепций ракетных двигателей, но все они базируются на одном принципе: разгон, тем или иным способом, рабочего тела (условно говоря топлива) до огромных скоростей, с последующим выбросом его в сторону, обратную требуемому направлению движения.

Не буду подробно описывать принципы действия всех типов двигателей, опишу только принцип двигателей реально применяющихся для запуска спутников и прочих марсоходов.

Итак, на данный момент для запуска ракет используют химические ракетные двигатели. Их общий принцип таков:

Горючее смешивается с окислителем в камере сгорания и происходит экзотермическая реакция окисления (горение с выделением большого количества тепла).

Образовавшиеся в результате газы оказываются разогреты до очень высоких температур, и, расширяясь, разгоняются до сверхзвуковых скоростей в сопле двигателя (сопло Лаваля), формируя реактивную струю.

При истечении струи из сопла, по закону сохранения импульса, появляется реактивная тяга, толкающая ракету в направлении обратном направлению истечения реактивной струи.

Химические ракетные двигатели в свою очередь делятся на три подтипа:

— жидкостные (ЖРД)

Горючее и окислитель хранятся в жидком состоянии и     подаются в камеру сгорания принудительно. Такие     двигатели позволяют регулировать силу тяги. Кроме     того, такой двигатель можно заглушить и снова     запустить.

— твердотопливные (РДТТ)

Горючее и окислитель хранятся в виде смеси твердых     веществ, при этом топливный отсек и камера     сгорания совмещены. Конструкция таких двигателей     проще чем у жидкостных, а потому они дешевле и     надежней. Однако, они обеспечивают меньшую тягу и     их нельзя выключить и снова включить.

— гибридные (ГРД)

Горючее хранится в твердом состоянии, а окислитель     в жидком (или наоборот). Эти двигатели более     надежны, чем жидкостные, и в то же время дешевле.     При этом, как и жидкостные, позволяют многократное     включение.

Кроме химических РД применяются электрические РД электростатического типа. Правда, ввиду малой тяги, их применяют на спутниках в качестве маневровых двигателей (корректировка орбиты и ориентации).

В целом есть три категории ЭРД:

— электростатические

Рабочее тело — ионы — разгоняется в     электростатическом поле.

— электротермические

Рабочее тело — газ. Оно разогревается     электрическим нагревательным элементом и     истекает через сопло Лаваля.

— электромагнитные (плазменные)

Рабочее тело, разогретое до состояния плазмы,     разгоняется в электромагнитном поле.

Так же в проводились разработки ядерно-термических ракетных двигателей. В таких двигателях рабочее тело подается в камеру ядерного реактора и, разогревшись до очень высоких температур, в виде плазмы истекает через сопла двигателя.

Пользователю можно написать личное сообщение вBadoo
2
Прокомментировать
Ответить