דלק רקטות: זנים והרכב

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

דלק רקטי מוצק הוא חומר מוצק (תערובת של חומרים) שיכול להישרף ללא אוויר ובמקביל לשחרר הרבה תרכובות גזי מחוממות לטמפרטורה גבוהה. קומפוזיציות כאלה משמשות ליצירת דחף סילון במנועי רקטות.

דלק רקטי משמש כמקור אנרגיה למנועי רקטות. בנוסף לדלק מוצק, ישנם גם מקבילים דמויי ג'ל, נוזלים והיברידיים. לכל סוג דלק יש את היתרונות והחסרונות שלו. דלק נוזלי הוא חד-רכיבי ודו-רכיבי (דלק + מחמצן). דלק ג'ל הם קומפוזיציות מעובות למצב ג'ל בעזרת חומצות אורגניות. דלקים היברידיים הם מערכות הכוללות דלק מוצק ומחמצן נוזלי.

הזנים הראשונים של דלק רקטות היו מוצקים בדיוק. כחומר עבודה, נעשה שימוש באבק שריפה ובאנלוגים שלו, אשר שימשו בענייני צבא וכדי ליצורזיקוקין. כעת תרכובות אלו משמשות רק לייצור רקטות קטנות מדגם, כדלק רקטי. ההרכב מאפשר לשגר רקטות קטנות (עד 0.5 מ') בגובה של כמה מאות מטרים. המנוע הוא צילינדר קטן. הוא מלא בתערובת בעירה מוצקה, שנדלקת על ידי חוט חם ונשרפת רק לכמה שניות.

דלק רקטי מסוג מוצק מורכב לרוב מחומצן, דלק וזרז כדי לשמור על בעירה יציבה לאחר התלקחות ההרכב. במצב ההתחלתי, חומרים אלה הם אבקתיים. כדי לייצר מהם דלק רקטות, יש צורך ליצור תערובת צפופה והומוגנית שתישרף לאורך זמן, באופן שווה ורציף. מנועי טילים מוצקים משתמשים: אשלגן חנקתי כמחמצן, פחם (פחמן) כדלק, וגופרית כזרז. זהו ההרכב של אבקה שחורה. השילוב השני של חומרים המשמשים כחומרי הנעה הם מלח Berthollet, אבקת אלומיניום או מגנזיום ונתרן כלורט. הרכב זה נקרא גם אבקה לבנה. חומרי מילוי מוצקים דליקים לטילים צבאיים מחולקים לבליסטיים (אבק שריפה דחוס ניטרוגליצרין) ומעורבבים, המשמשים בצורה של בלוקים של תעלות.

מנוע רקטי מוצק פועל באופן הבא. לאחר ההצתה, הדלק מתחיל לבעור בקצב קבוע מראש, ופולט חומר גז חם דרך זרבובית, המספקת דחף. דלק במנוענשרף עד שהוא נעלם. לכן, אי אפשר לעצור את התהליך ולכבות את המנוע עד שחומר המילוי נשרף עד הסוף. זהו אחד החסרונות החמורים של מנועי דלק מוצק בהשוואה לאנלוגים אחרים. עם זאת, בכלי שיגור בליסטיים אמיתיים בחלל, נעשה שימוש בחומרי הנעה מוצקים רק בשלב הראשוני של הטיסה. בשלבים הבאים נעשה שימוש בסוגים אחרים של דלק רקטי, כך שהחסרונות של הרכבי הנעה מוצקים אינם מהווים בעיה משמעותית.