Een raketmotor is een type reactieve motor die niet wordt beïnvloed door de externe omgeving, dankzij het feit dat hij brandstof en een oxidatiemiddel in zijn reservoir bevat.

Dit artikel gaat kort in op de werking van een raketmotor, de geschiedenis ervan en de mogelijke typen.

Inhoud

• Concept van een raketmotor
• Hoe werkt een raketmotor?
• De werking van de raketmotor in een notendop
• Raketmotor met vloeibare stuwstof
• Raketmotor met vaste stuwstof
• Hybride raketmotor
• Een raketmotor wordt voornamelijk gebruikt voor het voortbewegen van

Concept van een raketmotor

Het concept van een raketmotor is vrij eenvoudig. Wanneer de werkstof (brandstof en oxidatiemiddel) wordt verbrand, ontstaan ​​er rookgassen, die met zeer hoge snelheid de verbrandingskamer verlaten via het uitlaatmondstuk van de motor.

Wanneer de uitlaatgassen de motor verlaten, creëren ze een kracht gebaseerd op de wet van actie en reactie en daarom gebaseerd op de wet van behoud van momentum van de derde wet van Newton: het lichaam beweegt in de tegenovergestelde richting van de richting van de uitstroom. van uitlaatgassen.

Verwant bericht - 

Reactiemotor: Wist jij welk type motor het is?

Simpel gezegd wordt de machine waaraan deze motor is gekoppeld, in de tegenovergestelde richting aangedreven waarin de uitlaatgassen het uitlaatmondstuk van de motor verlaten. Het effect van de uitlaatgassen die het uitlaatmondstuk van de motor verlaten, wordt de stuwkracht van de raketmotor genoemd. Het is recht evenredig met het product van de massa van de uitlaatgassen en hun uitstroomsnelheid.

Hoe werkt een raketmotor?

De explosie van de werkstof vindt plaats onder grote druk. De brandstof en het oxidatiemiddel worden gecomprimeerd in de verbrandingskamer. Vanuit de verbrandingskamer loopt een versmald afvoermondstuk, waardoor de snelheid van de afvoer van rookgassen toeneemt. Het mondstuk mag echter niet te smal zijn zodat het materiaal waaruit het gemaakt is niet thermisch overbelast raakt (smelt).

Het fundamentele verschil tussen een raketmotor en andere verbrandingsmotoren is dat een raketmotor tijdens zijn werk geen oxidatiemiddel uit de atmosfeer haalt, maar naast brandstof ook een voorraad oxidatiemiddel met zich meedraagt. Omdat deze motor zijn energiebron bij zich heeft, kan hij ook in de ruimte werken (vacuüm).

Verwant bericht - 

Benzine- en dieselmotor: hoe verschillen ze?

Een ander verschil is dat de machine, aangedreven door een raketmotor, niet wordt aangedreven door mechanisch werk, zoals bij vonk- of dieselmotoren die auto's aandrijven, maar door het reactie-effect van uitlaatgassen.

Bovendien bevat de raketmotor, afgezien van enkele hulpsystemen zoals de pomp, de rotatie van het mondstuk, enz., geen bewegende delen die nodig zijn voor gewone verbrandingsmotoren (zuigers, krukas, nokkenas en andere componenten). De raketmotor neemt dus een bijzondere positie in tussen andere verbrandingsmotoren.

De werking van de raketmotor in een notendop

• Het onttrekt de werkzame substantie niet aan de atmosfeer
• Het nuttige vermogen van de motor is geen mechanisch werk, maar het reactie-effect van de uitlaatgassen
• Afgezien van enkele hulpsystemen bevat het geen bewegende delen

Op basis van de staat van de brandstof kunnen raketmotoren in twee categorieën worden verdeeld: motoren met vloeibare en vaste brandstof.

Raketmotor met vloeibare stuwstof:

Een raketmotor met vloeibare stuwstof wordt aangedreven door een mengsel van brandstof en oxidatiemiddel in de verbrandingskamer. De werkstof wordt zo gemengd in de verbrandingskamer, waar deze onder hoge druk ontbrandt.

Combinaties van brandstoffen en oxidatiemiddelen voor raketmotoren met vloeibare stuwstof:

Het oxidatiemiddel hoeft niet altijd zuurstof te zijn; het kunnen ook andere moleculen zijn met een overmaat aan zuurstof, zoals vloeibare waterstof of koolwaterstofmengsels. De meest voorkomende combinaties van de werkstof zijn:

• Vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof
• Vloeibare zuurstof en kerosine

Naast deze combinaties worden er ook andere brandstoffen en oxidatiemiddelen gebruikt, en elke combinatie heeft voor- en nadelen.

Raketmotor met vaste stuwstof

Een raketmotor aangedreven door vaste brandstof wordt aangedreven door een brandstofmengsel in de vorm van granen, die naast brandstof ook een oxidatiemiddel bevatten. De werkstof van deze motor wordt opgeslagen in de verbrandingskamer. Het voordeel van motoren met vaste brandstof is de uitstekende opslagbaarheid en gebruiksgereedheid. Een groot nadeel is daarentegen dat dit type motor niet uitgezet kan worden.

De eerste ontsteking van de werkstof brengt de gehele reactie op gang, die pas eindigt als de werkstof niet volledig is uitgeput. Daarom wordt deze motor het meest gebruikt als hulpstartmotor voor shuttles of vliegtuigen.

Hybride raketmotor:

Het is een raketmotor waarin een van de componenten, brandstof of oxidatiemiddel, zich in vloeibare toestand bevindt, en de andere component in vaste toestand.

Een raketmotor wordt voornamelijk gebruikt voor het voortbewegen van:

• militaire raketten
• ruimteraketten
• space shuttles
• satellieten en ruimtesondes
• vliegtuigen
• als hulpstartmotor van vliegtuigen

Ook al wordt de raketmotor niet gebruikt om auto's aan te drijven, er waren toch een paar gekke mensen die hun voertuigen uitrustten met dit type motor, waarover je kunt lezen in ons artikel: De reactiemotor: Wist je welke motor het is?