Κινητήρας πυραύλων
Ο πυραυλοκινητήρας είναι μια συσκευή που παράγει μια δύναμη ωθώντας αέρια με μεγάλη ταχύτητα έξω από ένα ακροφύσιο. Οι πυραυλοκινητήρες καίνε χημικές ουσίες όπως πετρέλαιο και υγρό οξυγόνο σε πολύ υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες για να μετατρέψουν τη χημική ενέργεια σε κίνηση. Σε ορισμένες περιπτώσεις (όπως οι πύραυλοι της NASA), η δύναμη που δημιουργείται μπορεί να ξεπεράσει τα 1.000.000 κιλά δύναμης (4.400.000 Newton).
Ένας σωλήνας κήπου δείχνει πώς η κίνηση του υγρού μπορεί να δημιουργήσει μια δύναμη. Όταν ένα λάστιχο είναι ανεβασμένο, το λάστιχο θα στριφογυρίζει, εκτός αν το κρατάμε ακίνητο. Το νερό που εξέρχεται δημιουργεί μια δύναμη στο σωλήνα, όπως ακριβώς τα αέρια του πυραυλοκινητήρα ωθούν τον πυραυλοκινητήρα.
RS-68 υπό δοκιμή.
Υγρά, στερεά και υβρίδια
Ορισμένοι πυραυλοκινητήρες καίνε υγρά καύσιμα, ενώ άλλοι καίνε στερεά καύσιμα. Οι πυραυλοκινητήρες στερεών καυσίμων αποκαλούνται μερικές φορές "πυραυλοκινητήρες".
Οι πυραυλοκινητήρες υγρών καυσίμων απαιτούν συχνά πολύπλοκες αντλίες και βαλβίδες για τη σωστή μετακίνηση (και πίεση) των υγρών από τη δεξαμενή καυσίμου στον πραγματικό κινητήρα. Αυτές οι μηχανές πρέπει να λειτουργούν σε ακραίες θερμοκρασίες και πιέσεις. Το υγρό οξυγόνο είναι πολύ κρύο (-223˚C), ενώ ο κινητήρας είναι πολύ ζεστός (3000˚C) και η πίεση είναι συχνά εκατοντάδες φορές υψηλότερη από την κανονική πίεση του αέρα. Λόγω αυτών των συνθηκών, οι πυραυλοκινητήρες υγρών καυσίμων είναι συχνά πολύ πολύπλοκοι και απαιτούν πολύ εξειδικευμένα υλικά (μέταλλα, κεραμικά κ.λπ.).
Οι πυραυλοκινητήρες στερεών καυσίμων έχουν το καύσιμο (που ονομάζεται προωθητικό) ως στερεό μείγμα οξειδωτικού και καυσίμου. Ο οξειδωτής υποστηρίζει την καύση του καυσίμου όπως το οξυγόνο υποστηρίζει την καύση. Ο κοινός οξειδωτής είναι το υπερχλωρικό αμμώνιο σε σκόνη, ενώ το κοινό καύσιμο είναι το μεταλλικό αλουμίνιο σε σκόνη. Οι δύο σκόνες είναι κολλημένες μεταξύ τους με ένα τρίτο συστατικό γνωστό ως συνδετικό υλικό. Το συνδετικό υλικό είναι ένα ελαστικό στερεό που καίγεται επίσης ως καύσιμο. Η απλή ιδέα καθιστά τους κινητήρες στερεών πυραύλων φθηνότερους, αλλά δεν μπορούν να απενεργοποιηθούν ή να ελεγχθούν και είναι πιο πιθανό να εκραγούν από τους κινητήρες υγρών πυραύλων. Οι στερεοί πύραυλοι παρέχουν επίσης μικρότερη ειδική ώθηση, επομένως πρέπει να είναι βαρύτεροι για να εκτοξεύσουν το ίδιο ωφέλιμο φορτίο.
Οι στρατιωτικοί πύραυλοι χρησιμοποιούν συνήθως συμπαγείς πυραύλους επειδή μπορούν να διατηρηθούν έτοιμοι για πολλά χρόνια. Πολλοί δορυφορικοί εκτοξευτές χρησιμοποιούν στερεούς πυραύλους κατά την εκκίνησή τους, αλλά πυραύλους υγρών για το μεγαλύτερο μέρος της πτήσης.
Οι υβριδικοί πυραυλοκινητήρες συνδυάζουν τις δύο ιδέες. Τα δύο καύσιμα είναι διαφορετικές καταστάσεις ύλης, συχνά με υγρά οξειδωτικά και στερεά καύσιμα. Δεν χρησιμοποιούνται πολύ, αλλά μπορεί να είναι ασφαλέστεροι από τους κινητήρες στερεών πυραύλων ή τους κινητήρες υγρών πυραύλων
| Προδιαγραφές κινητήρων υγρών πυραύλων | ||||||||||||||
|
| 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 |
| Χώρα προέλευσης |
|
|
|
|
|
|
| |||||||
| Κύκλος | Επεκτατήρας | Γεννήτρια αερίου | Επεκτατήρας | Σταδιακή καύση | Σταδιακή καύση | Γεννήτρια αερίου | Γεννήτρια αερίου | Επεκτατήρας | Επεκτατήρας | Γεννήτρια αερίου | Γεννήτρια αερίου | Γεννήτρια αερίου | Κύκλος εξαέρωσης του επεκτατήρα | Κύκλος εξαέρωσης του επεκτατήρα |
| ώθηση (κενό) | 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) | 68,6kN (7,0 tf) | 98kN (10.0 tf) | 102,9kN (10,5 tf) | r121.5kN (12.4 tf) | 137,2kN (14 tf) |
| Αναλογία μίγματος | 5.2 | 6.0 | 5.2 | 6.0 | 5.5 | 5 | 5 | |||||||
| Αναλογία ακροφυσίων | 40 | 100 | 80 | 80 | 40 | 40 | 140 | 130 | 110 | |||||
| Isp (κενό) | 433 | 444.2 | 465 | 462 | 454 | 443 | 438 | 442 | 463 | 425 | 425 | 450 | 452 | 447 |
| Πίεση θαλάμου :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 | |||||||||
| Μήκος m | 1.73 | 1.8 | 2.2~4.2 | 2.14 | 2.14 | 2.8 | 2.2 | 2.68 | 2.69 | 2.79 | ||||
| Ξηρό βάρος kg | 135 | 165 | 280 | 282 | 435 | 558 | 550 | 242 | 255.8 | 259.4 | 255 | 248 | 285 | |
