Raketový motor

Raketový motor je druh reaktívneho motora, ktorého činnosť nezávisí od prostredia. Palivo aj oxidačnú látku čerpá zo zásobníka, preto funguje aj vo vákuu (kozmický priestor).

Pracuje na princípe akcie a reakcie. Spaľovaním paliva vznikajú spaliny, ktoré pri vysokej rýchlosti opúšťajú výtokovú dýzu motora. Ich reakčný účinok pôsobí silou v opačnom smere na motor a tým aj na dopravný prostriedok s motorom spojený. Účinok vytekajúcich spalín sa nazýva ťah raketového motora a je úmerný súčinu hmotnosti spalín a ich výtokovej rýchlosti.

Podľa zdroja energie delíme raketová motory:^[1]

Chemické motory (najvýznamnejšie motory - využivajú chemickú reakciu - spaľovanie)
- Motory na kvapalné pohonné látky (vysoký ťah, pri dostatočnom špecifickom impulze, možný reštart, vysoké ciolkovského číslo^[2])
- Motory na tuhé pohonné látky (vysoký ťah, dobrá skladovateľnosť, nízke ciolkovského číslo)
- Hybridné raketové motory (vysoký ťah, možný reštart, nižšie Isp, nízke ciolkovského číslo)
Fyzikálne motory
- Tlaková energia v médiu (stlačený vzduch, kvapalina vytláčaná expanziou plynov,...)
- Tlakové energia fotónov (slnečné plachetnice)
- Elektricky napájané motory (najvýznamnejšie sú iontové motory satelitov)
- Tepelné (výtokové médium je zahrievané externým zdrojom - Slnkom, mikrovlnným žiarením, laserom,...)
- Nukleárne motory (motory poháňané jadrovým reaktorom s otvoreným, alebo uzavretým cyklom)
- Fúzne motory (bussardov náporový motor)

Na základe skupenstva paliva môžeme raketové motory rozdeliť na motory s kvapalným palivom, motory s tuhým palivom a hybridné raketové motory.

Raketový motor má špeciálne postavenie medzi spaľovacími motormi:

pracovnú látku nečerpá počas činnosti z atmosféry, ale okrem paliva musí mať v zásobe aj dostatočnú zásobu okysličovadla
užitočným výstupom motora nie je mechanická práca, ale reakčný účinok spalín
okrem pomocných systémov (napr. čerpadlá, natáčanie dýz) neobsahuje v hlavnom systéme premeny energie pohyblivé súčasti

Raketový motor na kvapalné pohonné látky

Bližšie informácie v hlavnom článku: Raketový motor na kvapalné pohonné látky

Raketový motor na kvapalné pohonné látky je poháňaný zmesou oxidantu a paliva ktorých zmiešanie je vykonávané v spaľovacej komore motora. Ako palivo slúžia najčastejšie uhľovodíkové zmesi (letecký petrolej – kerozín) a ako okysličovadlo kvapalný kyslík -LOX, alebo zlúčeniny s vysokým prebytkom kyslíka (peroxid vodíka). V súčasnosti z dôvodu špecifického impulzu je často krát preferovaný ako palivo skvapalnený vodík alebo zemný plyn. Niektoré motory môžu pre jednoduchosť používať jednozložkové palivo - monopropellant, avšak obvykle za cenu nižšieho špecifického impulzu.

Raketový motor na tuhé pohonné látky

Bližšie informácie v hlavnom článku: Raketový motor na tuhé pohonné látky

Raketový motor na tuhé pohonné látky je poháňaný palivovou zmesou v tvare zŕn (najčastejšie rúrky) uložených v spaľovacom priestore. Zrná sú zložené z látok, ktorých horenie nepotrebuje prísun kyslíka (streliviny). Najčastejšie ide o nitráty uhľovodíkov, rôzne chlorečnany atď. Výhodou motorov na tuhé palivo je výborná skladovateľnosť a pohotovosť k použitiu. Využívané sú najmä na menších raketách z dôvodu pevnosti palivových zŕn. Je možné vyrobiť aj veľké motory napríklad raketoplány triedy Space Shuttle NASA majú ako štartovacie motory použité raketové motory na tuhé palivo.

Raketový motor sa používa hlavne na pohon:

vojenských rakiet a striel
kozmických rakiet
raketoplánov
satelitov a kozmických sond (motory pre korekcie dráhy)
niektorých lietadiel
ako pomocný (napr. štartovací) motor lietadiel s iným hlavným pohonom.

[1]
kosmo.cz - Základy kosmonautiky - Pohonné systémy [online]. kosmo.cz, [cit. 2021-10-10]. Dostupné online. (po česky)
[2]
kosmo.cz - Základy kosmonautiky - Reaktivní pohon [online]. kosmo.cz, [cit. 2021-10-11]. Dostupné online. (po česky)