Какви са различните видове ракетно гориво? Научете за твърдото и течното ракетно гориво и как се е променило ракетното гориво с течение на времето

Дизайнът на ракетите е свързан с компромиси: всеки допълнителен килограм товар, който една ракета трябва да повдигне от повърхността на Земята, изисква повече гориво, докато всяка нова порция гориво добавя тежест към ракетата. Теглото става още по-голям фактор, когато се опитвате да вземете космически кораб някъде толкова далеч, колкото Марс, кацнете там и се върнете отново. Съответно дизайнерите на мисии трябва да бъдат възможно най-разумни и ефективни, когато измислят какво да опаковат на кораб, насочен към космоса и кои ракети да използват.

Преминаване към раздел

• 2 различни вида ракетно гориво
• Какво друго са необходими на ракетите освен гориво?
• Как се е променило ракетното гориво с течение на времето?
• Научете повече за MasterClass на Крис Хадфийлд

Бившият командир на Международната космическа станция ви учи на науката за изследване на космоса и на бъдещето.

2 различни вида ракетно гориво

Има два основни вида гориво, използвани за излизане на ракети от Земята: твърдо и течно. В САЩ НАСА и частните космически агенции използват и двете.

• Твърдите ракети са прости и надеждни, като римска свещ, и след като се запалят, няма как да ги спрете: те изгарят, докато не свършат и не могат да бъдат регулирани, за да контролират тягата. Твърдото гориво е композит, който обикновено се състои от твърд окислител (т.е. амониев нитрат, амониев динитрамид, амониев перхлорат, калиев нитрат) в полимерно свързващо вещество (свързващо вещество), смесено с енергийни съединения (т.е. HMX, RDX), метални добавки (т.е. берилий, алуминий), пластификатори, стабилизатори и модификатори на скоростта на изгаряне (т.е. меден оксид, железен оксид).
• Течните ракети осигуряват по-малко сурова тяга, но могат да бъдат контролирани, позволявайки на астронавтите да регулират скоростта на ракетен кораб и дори да затварят и отварят клапаните на горивото, за да изключат и включат ракетата. Примери за течно гориво включват течен кислород (LOX); течен водород; или азотен тетроксид, комбиниран с хидразин (N2H4), MMH или UDMH.

Газови горива понякога се използват в някои приложения, но до голяма степен са непрактични за космически пътувания. Геловите горива са заинтересували някои физици поради ниското им налягане на парите в сравнение с течните горива. Това намалява риска от експлозия. Геловите горива се държат като твърдо гориво в съхранение и като използвано течно гориво.

Как да пиша поезия за начинаещи pdf

Какво друго са необходими на ракетите освен гориво?

За да получите обект в космоса, разбира се, имате нужда от гориво. Освен това ви е необходим кислород за изгаряне, аеродинамични повърхности и двигатели за управление, които да управляват, и някъде, за да излязат горещите неща, за да осигурят достатъчно тяга.

Горивото и кислородът се смесват и запалват вътре в ракетния двигател, а след това експлодиращата, изгаряща смес се разширява и излива задната част на ракетата, за да създаде тягата, необходима за задвижването й напред. За разлика от самолетния двигател, който работи в атмосферата и по този начин може да поеме въздух, за да се комбинира с гориво за реакцията си на горене, ракетата трябва да може да работи в празното пространство, където няма кислород. Съответно ракетите трябва да носят не само гориво, но и собствено снабдяване с кислород. Когато погледнете ракета на стартова площадка, по-голямата част от това, което виждате, е просто резервоарите за гориво - гориво и кислород - необходими за излизане в космоса.

Как се е променило ракетното гориво с течение на времето?

Има малко промени във фундаменталната химия на ракетното гориво от началото на космическия полет, но в разработките има проекти за по-икономични ракети.

За да подобрят ефективността си, ракетите трябва да са по-малко гладни, което означава, че горивото трябва да излезе възможно най-бързо отзад, за да даде желания импулс и да постигне същата тяга. Йонизираният газ, задвижван през ракетна дюза с помощта на магнитен ускорител, тежи значително по-малко от традиционните ракетни горива. Йонизираните частици се изтласкват от задната страна на ракетата с невероятно висока скорост, която компенсира тяхното малко тегло или маса.

Йонното задвижване работи добре за продължително, продължително задвижване, но тъй като създава по-нисък специфичен импулс, досега работи само на малки спътници, които вече са в орбита и не е мащабирано за големи космически кораби. За целта ще е необходим мощен енергиен източник - може би ядрен или нещо, което все още не е измислено.

Научете повече за изследването на космоса в MasterClass на Крис Хадфийлд.

какво трябва да бъде включено в първата ви чернова?

MasterClass

Предложено за вас

Онлайн класове, преподавани от най-големите умове в света. Разширете знанията си в тези категории.

Преподава космически изследвания

Преподава на консервация

Преподава научно мислене и комуникация

Преподава науката за по-добър сън