Raketentreibstoff: Sorten und Zusammensetzung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Fester Raketentreibstoff ist eine feste Substanz (ein Gemisch von Substanzen), die ohne Luft verbrennen kann und gleichzeitig viele gasförmige Verbindungen freisetzt, die auf eine hohe Temperatur erhitzt werden. Solche Zusammensetzungen werden verwendet, um Strahlschub in Raketentriebwerken zu erzeugen.

Raketentreibstoff wird als Energiequelle für Raketentriebwerke verwendet. Neben festen Brennstoffen gibt es auch gelartige, flüssige und hybride Gegenstücke. Jede Brennstoffart hat ihre Vor- und Nachteile. Flüssigbrennstoffe sind einkomponentig und zweikomponentig (Brennstoff + Oxidationsmittel). Gelierte Kraftstoffe sind mit Hilfe organischer Säuren zum Gel verdickte Zusammensetzungen. Hybridkraftstoffe sind Systeme, die einen festen Brennstoff und ein flüssiges Oxidationsmittel enth alten.

Die ersten Sorten von Raketentreibstoff waren geradezu fest. Als Arbeitssubstanz wurden Schießpulver und seine Analoga verwendet, die in militärischen Angelegenheiten und zur Herstellung verwendet wurdenFeuerwerk. Jetzt werden diese Verbindungen nur noch für die Herstellung kleiner Modellraketen als Raketentreibstoff verwendet. Die Zusammensetzung ermöglicht es Ihnen, kleine (bis zu 0,5 m) Raketen in mehreren hundert Metern Höhe zu starten. Der Motor ist ein kleiner Zylinder. Es ist mit einem festen brennbaren Gemisch gefüllt, das durch einen heißen Draht gezündet wird und nur wenige Sekunden brennt.

Fester Raketentreibstoff besteht meistens aus einem Oxidationsmittel, einem Treibstoff und einem Katalysator, um eine stabile Verbrennung aufrechtzuerh alten, nachdem sich die Zusammensetzung entzündet hat. Im Ausgangszustand sind diese Materialien pulverförmig. Um daraus Raketentreibstoff herzustellen, muss eine dichte und homogene Mischung hergestellt werden, die lange, gleichmäßig und kontinuierlich brennt. Feststoffraketentriebwerke verwenden: Kaliumnitrat als Oxidationsmittel, Holzkohle (Kohlenstoff) als Brennstoff und Schwefel als Katalysator. Dies ist die Zusammensetzung von Schwarzpulver. Die zweite Kombination von Materialien, die als Treibmittel verwendet werden, sind Berthollet-Salz, Aluminium- oder Magnesiumpulver und Natriumchlorat. Diese Zusammensetzung wird auch als weißes Pulver bezeichnet. Feste brennbare Füllstoffe für Militärraketen werden in ballistische (mit Nitroglycerin komprimiertes Schießpulver) und gemischte unterteilt, die in Form von Kanalblöcken verwendet werden.

Solides Raketentriebwerk funktioniert wie folgt. Nach der Zündung beginnt der Brennstoff mit einer vorbestimmten Rate zu brennen, wobei eine heiße gasförmige Substanz durch eine Düse ausgestoßen wird, die Schub liefert. Kraftstoff im Motorbrennt bis es weg ist. Daher ist es unmöglich, den Vorgang zu stoppen und den Motor abzustellen, bis der Füllstoff vollständig ausgebrannt ist. Dies ist einer der gravierenden Nachteile von Feststoffmotoren im Vergleich zu anderen Analoga. Bei ballistischen Trägerraketen im realen Weltraum werden jedoch Festtreibstoffmaterialien nur in der Anfangsphase des Fluges verwendet. In den folgenden Phasen werden andere Arten von Raketentreibstoff verwendet, sodass die Mängel von Festtreibstoffzusammensetzungen kein nennenswertes Problem darstellen.