Raketno gorivo: vrste in sestava

Trdno raketno gorivo je trdna snov (mešanica snovi), ki lahko gorijo brez zraka in istočasno sproščajo mnoge plinaste spojine, ogrete na visoko temperaturo. Takšne spojine se uporabljajo za ustvarjanje reaktivnega potiska v raketnih motorjih.

Raketno gorivo se uporablja kot vir energije za raketne motorje. Poleg trdega goriva obstajajo tudi gelski, tekoči in hibridni analogi. Vsaka vrsta goriva ima svoje prednosti in slabosti. Tekoča goriva so enokomponentna in dvokomponentna (gorivo + oksidator). Gelna goriva so sestavki, ki so zgoščeni v gel z organskimi kislinami. Hibridna goriva so sistemi, ki vključujejo trdno gorivo in tekoči oksidant.

Prve vrste raketnega goriva so bile trdne. Uporabili so se smodnik smradu in njegovi analogi, ki so se uporabljali v vojaških zadevah in za izdelavo ognjemetov. Te spojine se uporabljajo samo za proizvodnjo majhnih modelskih raket, kot je raketno gorivo. Sestava omogoča spuščanje majhnih (do 0,5 m) raket za več sto metrov višine. Motor je majhen valj. Polnjena je s trdno gorljivo mešanico, ki se vžge z rdečo žico in opeče le nekaj sekund.

Ročno gorivo trdnega tipa najpogosteje sestoji iz oksidacijskega sredstva, goriva in katalizatorja, kar omogoča vzdrževanje stabilnega zgorevanja po vžigu sestavka. V začetnem stanju so ti materiali prašni. Da bi jih naredili raketnim gorivom, je treba ustvariti gosto in homogeno mešanico, ki bo dolgo dolgo, gladka in neprekinjena. Trdni pogonski motorji uporabljajo: kalijev nitrat kot oksidant, oglje (ogljik) kot gorivo in žveplo kot katalizator. To je sestava črnega prahu. Druga kombinacija materialov, ki se uporabljajo kot raketno gorivo, so: Bertholletova sol, aluminij ali magnezijev prah in natrijev klorat. Ta sestava se imenuje tudi bel prašek. Trdna gorljiva polnila za vojaške izstrelke so razdeljena na balistične (nitroglicerin stisnjene praške) in mešane, ki se uporabljajo v obliki kanalskih merilnikov.

Raketni motor trdnega goriva deluje na naslednji način. Po vžigu se začne gorivo začeti goriti pri določeni hitrosti, s čimer vžiganje vročo plinasto snov skozi šobo, ki zagotavlja vlečenje. Gorivo v motorju gorijo, dokler ne izteče. Zato je nemogoče ustaviti postopek in izklopiti motor, dokler polnilo ne zgori do konca. To je ena od resnih pomanjkljivosti motorjev na trda goriva v primerjavi z drugimi analogi. Vendar se v balističnih medijih v realnem prostoru materiali trdnega goriva uporabljajo le v začetni fazi leta. Naslednje stopnje uporabljajo druge vrste raketnega goriva, zato pomanjkljivosti sestavin trdnega goriva ne predstavljajo pomembnega problema.