Двигун ракети — це складна та високотехнологічна система, яка забезпечує переміщення ракети у космосі чи атмосфері Землі. Він відповідає за створення достатньої тяги для подолання сили тяжіння та подолання опору повітря. Але на чому працює двигун ракети?
Одним з основних джерел енергії для роботи двигуна ракети є паливо. Залежно від типу двигуна та специфіки місії паливо може бути рідким або твердим. Рідке паливо, таке як гас або водень, часто використовують у космічних ракетах. Воно поєднується з окислювачем, якими можуть бути рідкий кисень або фтор. Таке поєднання дозволяє двигуну генерувати тягу за рахунок контрольованого спалювання палива.
Окрім паливаДля роботи двигунів ракети також використовується система охолодження. Оскільки в процесі спалювання палива виділяється величезна кількість тепла, необхідно запобігти перегріву двигуна та його деталей. Для цього використовуються спеціальні системи охолодження, що включають теплообмінники і охолоджуючі рідини, наприклад, рідкий азот або воду.
Важливим елементом роботи двигуна ракети є також окислювач. Окислювач – це речовина, що забезпечує незалежне від навколишнього середовища джерело кисню, необхідного для процесу згоряння палива. Окислювач може бути рідким, таким як рідкий кисень або твердим, наприклад, пероксид водню. Завдяки наявності окислювача двигун ракети здатний функціонувати у вакуумі та в умовах повної відсутності кисню.
| № | Найменування складової частини | Матеріал | Опис |
|---|---|---|---|
| 1 | Камера згоряння | Високоякісна сталь | Внутрішній простір, де відбувається згоряння палива та окислювача |
| 2 | Робоча рідина | Ракетне паливо та окислювач | Забезпечує енергію для роботи двигуна |
| 3 | Турбонасос | Титан | Забезпечує подачу палива та окислювача в камеру згоряння. |
| 4 | Теплообмінник | Алюміній | Охолоджує відпрацьовані гази перед їх викидом |
| 5 | Ракетна сопла | Рефракторний метал | Прискорюють вихлопні гази та створюють тягу |
| 6 | Керуюча система | Електронні компоненти, сенсори | Відповідає за керування роботою двигуна та його параметрами |
| 7 | Запальничка | П'єзоелемент | Запалює робочу рідину в камері згоряння |
У реактивних двигунах як робоче тіло виступають гази, що утворюються внаслідок згоряння палива. Вони мають невелику масу щодо всієї ракети, але дуже велику швидкість. Відповідно, щосекунди при включеному двигуні космічний апарат отримує невелике, але постійне прискорення.2 лип. 2023 р.
Який двигун використовується у ракетах?
Найпоширенішим типом двигунів для космічних програм сьогодні є рідинні ракетні двигуни (ЖРД), в яких як паливо використовуються рідкі пальне та окислювач. До цього типу і російський РД-107/108.
Як працює двигун ракети?
При роботі реактивного двигуна хімічна енергія згоряючих речовин перетворюється на теплову енергію продуктів згоряння, а теплова енергія гарячих газів перетворюється на механічну енергію поступального руху реактивного струменя і, отже, апарату, на якому встановлено двигун.
Як працює турбінний двигун?
З камери згоряння нагріте робоче тіло надходить на турбіну, розширюється, наводячи її в рух і віддаючи їй частину своєї енергії, а після неї розширюється в соплі і витікає з нього, створюючи реактивну тягу.