Hoả tiễn đẩy rắn bao gồm toàn bộ các loại hoả tiễn pháo bông cũ hơn, bên cạnh đó, hiện tại có nhiều loại nhiên liệu, kiến trúc & tính năng tiên tiến hơn với các loại hoả tiễn đẩy rắn.

Hoả tiễn đẩy rắn được phát minh trước hoả tiễn nhiên liệu lỏng. Loại thuốc phóng rắn khởi đầu với sự đóng góp của các nhà khoa học Zasiadko, Constantinov & Congreve . Hiện tại ở tình trạng tiên tiến, hoả tiễn đẩy rắn vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay, bao gồm cả động cơ tăng áp kép của Tàu con thoi & các công đoạn tăng cường loạt Delta.

Bí quyết hoạt động của thuốc phóng rắn

Diện tích mặt phẳng là lượng khí đẩy tiếp xúc với ngọn lửa đốt bên trong, tồn tại trong mối quan hệ trực tiếp với lực đẩy. Sự tăng trưởng diện tích mặt phẳng sẽ làm tăng lực đẩy nhưng sẽ giảm thời gian đốt cháy vì chất đẩy đang được tiêu thụ với vận tốc nhanh. Lực đẩy tối ưu thường là lực không đổi, có thể đạt được bằng cách duy trì diện tích mặt phẳng không đổi trong suốt vết cháy.

Chẳng hạn về kiến trúc hạt có diện tích mặt phẳng không đổi bao gồm: đốt cuối, đốt lõi trong & lõi ngoài & đốt lõi sao bên trong.

Các hình dạng khác nhau được sử dụng để tối ưu hóa mối quan hệ lực đẩy hạt vì một số hoả tiễn có thể yêu cầu thành phần lực đẩy cao ban đầu để bay trong lúc lực đẩy thấp hơn sẽ đủ yêu cầu lực đẩy lùi sau khoảng thời gian phóng. Các mẫu lõi hạt cầu kỳ, để làm chủ diện tích mặt phẳng tiếp xúc với nhiên liệu của hoả tiễn, thường có các phòng ban được phủ một lớp nhựa không cháy (ví dụ như cellulose acetate). Lớp phủ này ngăn ngọn lửa đốt trong đốt cháy phần nhiên liệu đó, chỉ bắt lửa sau đó khi ngọn lửa tiếp cận trực tiếp với nhiên liệu.

Xung kích rõ ràng và cụ thể

Khi kiến trúc xung lực rõ ràng và cụ thể của hạt thuốc phóng của hoả tiễn phải được tính đến vì nó có thể là lỗi độc đáo (nổ) & hoả tiễn tạo thành lực đẩy được tối ưu hóa thành công.

Hoả tiễn nhiên liệu rắn hiện đại

Ưu thế / Khuyết điểm

  • Một khi hoả tiễn rắn được đốt cháy, nó sẽ tiêu thụ toàn thể nhiên liệu mà không có bất kỳ tùy chọn nào để bố trí tắt hoặc bố trí lực đẩy. Hoả tiễn mặt trăng Saturn V sử dụng lực đẩy gần 8 triệu pound sẽ không khả thi với việc sử dụng chất đẩy rắn, đòi hỏi chất lỏng có xung lực rõ ràng và cụ thể cao.
  • Mối bất trắc liên quan đến nhiên liệu trộn sẵn của hoả tiễn đơn nhân, tức là thỉnh thoảng nitroglycerin là một thành phần.
Xem Thêm  Ảnh vệ tinh thời tiết là gì? ứng dụng trong dự báo thời tiết

Một ưu thế là dễ giữ gìn hoả tiễn đẩy rắn. Một số hoả tiễn đó là hoả tiễn nhỏ như Honest John & Nike Hercules; một số khác là hoả tiễn đạn đạo lớn như Polaris, Sergeant & Vanguard. Thuốc phóng dạng lỏng có thể đem lại năng suất tốt hơn, nhưng những khốn khó trong việc giữ gìn thuốc phóng & giải quyết chất lỏng gần độ không tuyệt đối (0 độ Kelvin ) đã giới hạn việc sử dụng chúng, chẳng thể thỏa mãn nhu cầu nghiêm ngặt của quân đội về hỏa lực.

Hoả tiễn sử dụng nhiên liệu lỏng lần trước tiên được Tsiolkozski đề ra giả thuyết trong “Điều tra không gian liên hành tinh bằng các phương tiện thiết bị phản ứng”, xuất bản năm 1896. Sáng tạo của ông được hiện thực hóa 27 năm sau khoảng thời gian Robert Goddard phóng hoả tiễn sử dụng nhiên liệu lỏng trước tiên.

Hoả tiễn sử dụng nhiên liệu lỏng đã mang người Nga & người Mỹ tiến sâu vào kỷ nguyên vũ trụ với hoả tiễn Energiya SL-17 & Saturn V hùng mạnh. Khả năng đẩy cao của những hoả tiễn này đã hỗ trợ chúng tôi có những chuyến du hành trước tiên vào không gian. “Bước tiến khổng lồ của nhân loại” diễn ra vào ngày 21 tháng 7 năm 1969, khi Armstrong bước lên mặt trăng, được thực hiện nhờ lực đẩy 8 triệu pound của hoả tiễn Saturn V.

Làm thế nào một chất lỏng đẩy hoạt động

Hai thùng kim loại lần lượt chứa nhiên liệu & chất ôxy hóa. Do đặc điểm của hai chất lỏng này, chúng thường được nạp vào thùng chứa của chúng ngay trước khi phóng. Các bồn chứa tách biệt là thiết yếu, vì nhiều nhiên liệu lỏng sẽ cháy khi tiếp xúc. Khi một chuỗi phóng được cài đặt, hai van mở, cho phép chất lỏng chảy xuống đường ống làm việc. Nếu các van này chỉ dễ dàng mở ra cho phép các chất đẩy lỏng chảy vào buồng đốt, vận tốc lực đẩy yếu & không ổn định sẽ xảy ra, thành ra, nguồn cấp khí có áp hoặc nguồn cấp từ phản lực cánh quạt được sử dụng.

Xem Thêm  Lý giải “siêu trăng” và nguyệt thực toàn phần cùng xuất hiện

Dễ dàng hơn trong số hai, nguồn cấp khí có áp, bổ sung một bình chứa khí áp suất cao vào hệ thống đẩy. Khí, một loại khí không phản ứng, trơ & nhẹ (ví dụ như heli), được giữ & bố trí, dưới áp suất mạnh, bởi một van / bộ bố trí.

Biện pháp thứ hai, & thường được ưu tiên hơn, cho vấn đề chuyển nhiên liệu là động cơ phản lực cánh quạt. Động cơ phản lực cánh quạt giống như một máy bơm thông thường về tính năng & bỏ qua hệ thống điều áp bằng khí bằng cách hút các chất đẩy & tăng tốc chúng vào buồng đốt.

Chất oxy hóa & nhiên liệu được trộn lẫn & đốt cháy bên trong buồng đốt & tạo thành lực đẩy.

Chất oxy hóa & Nhiên liệu

Ưu thế / Khuyết điểm

Thật không may, điểm cuối cùng khiến hoả tiễn đẩy chất lỏng trở nên cầu kỳ & cầu kỳ. Một động cơ lưỡng chất lỏng hiện đại thực sự có hàng nghìn connect đường ống đưa các chất lỏng làm giảm nhiệt độ, nhiên liệu hoặc bôi trơn khác nhau. không dừng lại ở đó, các phòng ban phụ khác nhau như động cơ phản lực cánh quạt hoặc bộ bố trí bao gồm các đường ống, dây dẫn, van điều khiển, đồng hồ đo nhiệt độ & thanh chống suport. Với nhiều phần, khả năng một hàm tích phân bị lỗi là rất lớn.

Như đã đề cập trước đó, oxy lỏng là chất oxy hóa được sử dụng thông dụng nhất, nhưng nó cũng có những mặt giới hạn. Để đạt được tình trạng lỏng của nguyên tố này, phải đạt được nhiệt độ -183 độ C – điều kiện mà oxy dễ cất cánh hơi, làm mất đi một lượng lớn chất oxy hóa ngay trong lúc tải. Axit nitric, một chất ôxy hóa mạnh khác, chứa 76% ôxy, ở tình trạng lỏng ở STP, & có trọng lượng riêng cao – toàn bộ các lợi thế lớn. Điểm thứ hai là một phép đo cũng giống như mật độ & khi nó tăng cao hơn để thực hiện năng suất của chất đẩy. Không những thế, axit nitric rất bất trắc khi giải quyết (hỗn hợp với nước tạo thành axit mạnh) & tạo thành các sản phẩm phụ có hại trong tiến trình đốt cháy với nhiên liệu, thành ra việc sử dụng nó bị giới hạn.

Xem Thêm  “Lên đời” cho “rồng lửa”!

Được tiến triển vào thế kỷ thứ hai trước Công nguyên, bởi người Trung Quốc cổ xưa, pháo bông là cách thức lâu đời nhất của hoả tiễn & dễ dàng nhất. Ban đầu pháo bông nhằm mục đích tôn giáo nhưng sau đó đã được bố trí để sử dụng trong quân sự trong thời trung cổ dưới dạng “những mũi tên rực lửa”.

Trong suốt thế kỷ thứ mười & mười ba, người Mông Cổ & người Ả Rập đã đưa thành phần chính của những hoả tiễn ban đầu này đến phương Tây: thuốc súng . Mặc dầu pháo & súng đã biến đổi thành sự tiến triển chính từ việc giới thiệu thuốc súng ở phía đông, nhưng hoả tiễn cũng từng có kết quả. Những hoả tiễn này về căn bản là pháo bông phóng to có thể đẩy, xa hơn là cung tên hoặc pháo, các gói thuốc súng nổ.

Trong thời gian cuối cuộc tranh đấu đế quốc thế kỷ XVIII, Đại Tá Congreve tiến triển hoả tiễn nổi tiếng của mình, mà khoảng cách tầm trave bốn dặm. “Tên lửa đỏ chói” (American Anthem) ghi lại việc sử dụng tranh đấu hoả tiễn, ở dạng sách lược quân sự ban đầu, trong cuộc chiến đầy xúc cảm của Pháo đài McHenry .

Bí quyết hoạt động của pháo bông

Một cầu chì (sợi xe bông có tẩm thuốc súng) được đốt bằng que diêm hoặc bằng “punk” (một thanh gỗ có đầu nhọn như than đỏ). Cầu chì này cháy mau lẹ vào lõi của hoả tiễn, nơi nó đốt cháy các hàng rào thuốc súng của lõi bên trong. Như đã đề cập trước đó, một trong những hóa chất có trong thuốc súng là kali nitrat, thành phần trọng yếu nhất. Kết cấu phân tử của hóa chất này, KNO3, chứa ba nguyên tử oxy (O3), một nguyên tử nitơ (N) & một nguyên tử kali (K). Ba nguyên tử oxy bị khóa trong phân tử này phân phối “không khí” mà cầu chì & hoả tiễn sử dụng để đốt cháy hai thành phần khác, carbon & lưu huỳnh. Vì vậy kali nitrat oxy hóa phản ứng hóa học bằng cách đơn giản giải phóng oxy của nó. Không những thế, phản ứng này không phải là tự phát & phải được khởi đầu bằng nhiệt ví dụ như que diêm hoặc “punk”.

By ads_law

Trả lời