• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Silnik rakietowy



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Orbita – tor ciała (ciała niebieskiego lub sztucznego satelity) krążącego wokół innego ciała niebieskiego. W Układzie Słonecznym Ziemia, inne planety, planetoidy, komety i mniejsze ciała poruszają się po swoich orbitach wokół Słońca. Z kolei księżyce krążą po orbitach wokół planet macierzystych.Napęd Fotonowy (PLT - Photonic Laser Thruster), czyli laserowy napęd fotonowy, uważany dotychczas za niemożliwy do stworzenia i używany tylko w powieściach fantastyczno-naukowych, który dzięki pracy dr Young Bae z Instytutu Bae został zrealizowany praktycznie, dzięki czemu podróże międzygwiezdne mogą stać się rzeczywistością.
    Silnik rakietowy

    Silnik rakietowy – rodzaj silnika odrzutowego, czyli wykorzystującego zjawisko odrzutu substancji roboczej, który nie pobiera w trakcie pracy żadnej substancji z otoczenia, dzięki czemu może pracować w próżni kosmicznej.

    Substancją roboczą mogą być produkty spalania (gazy spalinowe) powstałe przy utlenianiu paliwa (chemiczny silnik rakietowy), przy czym zarówno paliwo rakietowe, jak i utleniacz znajdują się w zbiornikach napędzanego urządzenia (tlen nie jest pobierany z atmosfery), dzięki czemu silnik może pracować w dowolnych warunkach, np. w przestrzeni kosmicznej i pod wodą. Mogą nią być też jony rozpędzane elektromagnetycznie (silnik jonowy) lub plazma, a nawet strumień fotonów (silnik fotonowy). Źródłem energii większości obecnych silników rakietowych są reakcje chemiczne (np. spalanie wodoru w tlenie). W silniku zbudowanym w ramach programu NERVA źródłem energii był reaktor jądrowy a czynnikiem roboczym wodór. W silnikach jonowych energia dostarczana jest w formie prądu elektrycznego z baterii słonecznych lub innego źródła prądu.

    Impuls właściwy – parametr silnika rakietowego w napędzie statków kosmicznych, oznaczany Isp, równy stosunkowi popędu wytworzonej siły ciągu do masy zużytych materiałów (paliwa i utleniacza):Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.

    Silnik rakietowy stosowany jest najczęściej w rakietach i promach kosmicznych oraz pociskach rakietowych.

    Ogólnie możemy podzielić silniki rakietowe zależnie od źródła ich energii i od substancji roboczej. Poniżej omówione są silniki, w których energia jest wynikiem reakcji chemicznej.

    Silniki chemiczne[ | edytuj kod]

    Silniki na paliwo ciekłe[ | edytuj kod]

    Schemat silnika rakietowego na paliwo ciekłe. Paliwo (niebieskie) jest mieszane z utleniaczem (czerwony) w komorze spalania, gdzie następuje jego gwałtowne spalanie i wyrzut gazów przez dyszę napędową.

    Silniki na paliwo ciekłe są wydajniejsze niż silniki na paliwo stałe. W zbiornikach rakiety znajduje się utleniacz oraz płynny reduktor (paliwo). Rakiety kosmiczne najczęściej wykorzystują do napędu ciekłego tlenu jako utleniacza i nafty lub ciekłego wodoru jako paliwa. Tego typu silniki mają skomplikowaną budowę, a co za tym idzie są droższe. Do zalet tych konstrukcji należy mniejsza masa rakiety, możliwość kontrolowania ciągu poprzez odpowiednie wtryskiwanie paliwa do komory spalania, możliwość kilkakrotnego zatrzymywania i uruchamiania silnika i znaczną wydajność (wyrażoną przez impuls właściwy – patrz poniżej).

    Program Constellation (ang. Constellation Program) – przerwany program amerykańskich załogowych lotów kosmicznych. Celem programu był powrót człowieka na Księżyc oraz stworzenie nowego systemu transportu ludzi na Międzynarodową Stację Kosmiczną.Siła ciężkości, pot. ciężar – jest to wypadkowa sił (zobacz też siła) z jaką Ziemia lub inne ciało niebieskie przyciąga dany obiekt i siły odśrodkowej wynikającej z obiegu określonego obiektu wokół Ziemi (ciała niebieskiego).

    Silniki na paliwo stałe[ | edytuj kod]

    Schemat silnika na paliwo stałe

    Tańsze, ale o gorszych parametrach są silniki na paliwo stałe. Mają dużo prostszą budowę, gdyż komora spalania jest w zasadzie komorą paliwową. Jako paliwo stosuje się mieszankę utleniacza z reduktorem w postaci stałej, które tworzy tzw. ziarno paliwa. Tego typu silniki dzielą się na dwa typy. Paliwo może w nich spalać się czołowo lub kanałowo. Mieszanka spalająca się czołowo pali się od dyszy do górnej zatyczki, natomiast spalająca się kanałowo od środka (z kanałem przez całą długość) do ścian korpusu. Silniki na paliwo stałe są szeroko stosowane do rakiet bojowych, bowiem pozwalają na przechowywanie przez długi czas (rzędu lat) rakiet gotowych do odpalenia. Stosowane są też w rakietach kosmicznych, często jako rakiety wspomagające. Używane były m.in. do wynoszenia wahadłowców, po czym były odzyskiwane. Miały także wynosić kapsuły załogowe w amerykańskim programie Constellation. Większość amatorskich modeli rakietowych również opiera się o tę technologię. Wadą takiego silnika jest brak możliwości kontroli ciągu, a nawet wyłączenia go przed wypaleniem całości paliwa.

    Substancja – materia składająca się z obiektów (cząstek, atomów) posiadających masę spoczynkową. Substancją nie jest zatem np. fala lub pole fizyczne (grawitacyjne, elektryczne).Przestrzeń kosmiczna – przestrzeń poza obszarem ziemskiej atmosfery. Za granicę pomiędzy atmosferą a przestrzenią kosmiczną przyjmuje się umownie wysokość 100 km nad powierzchnią Ziemi, gdzie przebiega umowna linia Kármána. Ściśle wytyczonej granicy między przestrzenią powietrzną a przestrzenią kosmiczną nie ma. Fizycy przyjmują 80–100 km.

    Pierwsze konstrukcje oparte na prochu czarnym zostały wynalezione w Chinach. Możliwe jest zrobienie takiego silnika w praktycznie dowolnym wymiarze (od potężnych silników pomocniczych wahadłowców po kilkucentymetrowe konstrukcje modelarzy rakietowych).

    Silniki hybrydowe[ | edytuj kod]

    Silniki hybrydowe najczęściej posiadają stały reduktor i ciekły utleniacz (np. podtlenek azotu). Taki silnik został wykorzystany w samolocie kosmicznym SpaceShipOne (który jako pierwsza prywatna konstrukcja znalazł się w kosmosie).

    NASA (National Aeronautics and Space Administration) (pl. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) – agencja rządu Stanów Zjednoczonych odpowiedzialna za narodowy program lotów kosmicznych, ustanowiona 29 lipca 1958 r. na mocy National Aeronautics and Space Act, zastępując poprzednika – National Advisory Committee for Aeronautics. Jest wydziałem Departamentu Obrony USA i jest mu bezpośrednio podległa.Czas – skalarna (w klasycznym ujęciu) wielkość fizyczna określająca kolejność zdarzeń oraz odstępy między zdarzeniami zachodzącymi w tym samym miejscu. Pojęcie to było również przedmiotem rozważań filozoficznych.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Popęd zwany też impulsem i popędem siły – wektorowa wielkość fizyczna równa iloczynowi siły i czasu jej działania:
    Utlenianie – reakcja chemiczna, w której atom przechodzi z niższego na wyższy stopień utlenienia (co jest równoważne z oddaniem elektronów).
    Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.
    Silnik rakietowy na paliwo stałe – rodzaj silnika rakietowego, w którym spalaniu w komorze wewnętrznego spalania ulega zhomogenizowana mieszanka paliwa i utleniacza. Komora wewnętrznego spalania ma formę tuby zawierającej blok mieszanki paliwowej. Silniki tego rodzaju są najstarszymi i najprostszymi rodzajami napędu, stosowanymi już w średniowiecznych Chinach. W komorze wewnętrznego spalania następuje zapłon zmagazynowanej w niej mieszaniny napędowej, zaś rozprężające się gorące gazy odprowadzane są do dysz w celu uzyskania pożądanego ciągu.
    Siła ciągu (ciąg) – siła będąca wynikiem działania silnika pojazdu, obiektu pływającego lub latającego. Siła ciągu jest siłą reakcji powstaje zgodnie z III zasadą dynamiki w wyniku oddziaływania układu napędowego pojazdu z innymi ciałami.
    Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.
    Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.034 sek.