Ракетний двигун
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Раке́тний двигу́н / руші́й[1][2] — різновид реактивного двигуна, у якому робоче тіло (газ, продукти згоряння, потік іонів) міститься в об'єкті (ракеті). Прикладне застосування мають переважно ракетні двигуни, у яких тяга створюється внаслідок спалювання палива, складовими якого є пальне та окисник. Ракетні двигуни приводять у дію ракети-носії космічних кораблів та реактивні снаряди.
Технологією виробництва ракетних двигунів володіє лише декілька країн світу, зокрема і Україна (Південний машинобудівний завод).[3]
Ракетний двигун, станом на 2020-і, є поки що єдиним видом двигуна, який дозволяє здійснювати космічні подорожі. Для прискорення в нашій Сонячній системі часто застосовується спосіб розгону (використання сили тяжіння небесних тіл) для заощадження пального. Обговорюваними противагами ракетному двигуну в космічних польотах, є рухові системи без реактивної маси, як от: сонячні вітрила, пускові механізми з рейковою гарматою та інші; існує багато спекуляцій щодо двигунів, які використовують антиматерію для руху або кротовин для скорочення шляху.
Ракетні двигуни використовуються у військовій авіації для стрибкового старту. В окремих випадках вони також застосовуються в автомобілях, наприклад, для досягнення надзвичайної швидкості.
Сопло ракет на твердому паливі має витримувати високі температури, тиск, абразивну та хімічну дію продуктів згоряння. Ракетний двигун на твердому паливі — це двигун одноразового використання. Тому він має бути якомога дешевший і надійніший та готовий до використання в будь-яку хвилину без попереднього огляду, дозаправлення чи налаштування.
Температура біля стінок сопла досягає точки топлення вольфраму. Через це, в сопло вкладають охолоджувані абляційним способом вкладні, виготовлені з композитних матеріалів на основі вольфраму чи графіту. Абляційне сопло не повинно під час роботи значно змінювати розмір, бо зміниться реактивна сила двигуна, можливе й аварійне руйнування сопла внаслідок потоншення стінок вкладня.
Вольфрамовий вкладень за виглядом нагадує кільце. Охолодження його здійснюється завдяки розплавленню і випаровуванню легкоплавкого металу, що міститься в його порах. Найкращим для цієї мети є метал, для випаровування одиниці об'єму якого, потрібно найбільше тепла.
2021 року, у США почали розроблення космічного апарата з тепловим ядерним ракетним двигуном[4].