Solid-nhiên liệu tên lửa

Các tàu con thoi được đưa ra với sự giúp đỡ của hai tên lửa đẩy nhiên liệu rắn được biết đến như SRBs
Một quả tên lửa rắn hoặc một tên lửa nhiên liệu rắn là một tên lửa với một động cơ sử dụng đẩy rắn ( nhiên liệu / chất oxy hóa ). Các tên lửa sớm nhất là tên lửa nhiên liệu rắn được hỗ trợ bởi thuốc súng , chúng được sử dụng bởi Trung Quốc , Ấn Độ , Mông Cổ và người Ả Rập , trong chiến tranh là vào đầu thế kỷ 13. [1]
Tất cả các tên lửa được sử dụng một số hình thức , nhiên liệu đẩy rắn hoặc dạng bột cho đến thế kỷ 20, khi tên lửa chất lỏng và các tên lửa hybrid được cung cấp các lựa chọn thay thế hiệu quả hơn và kiểm soát. Tên lửa rắn ngày nay vẫn còn được sử dụng trong các tên lửa mô hình và trên các ứng dụng lớn hơn cho đơn giản và độ tin cậy của họ.
Kể từ khi tên lửa nhiên liệu rắn có thể vẫn còn trong lưu trữ trong thời gian dài, và sau đó khởi động đáng tin cậy trong thời gian ngắn, họ đã thường xuyên được sử dụng trong các ứng dụng quân sự như tên lửa . Hiệu suất thấp hơn đẩy rắn (so với chất lỏng) không ủng hộ việc sử dụng chúng như động cơ đẩy chính trong xe ra mắt từ trung bình đến lớn hiện đại sử dụng quỹ đạo vệ tinh thương mại và khởi động thăm dò vũ trụ lớn. Chất rắn, tuy nhiên, thường xuyên được sử dụng như dây đeo tên lửa đẩy để tăng năng lực tải trọng hoặc là spin-ổn định tiện ích giai đoạn trên khi được yêu cầu vận tốc cao hơn bình thường. Tên lửa rắn được sử dụng như là phương tiện khởi động ánh sáng cho Trái đất quỹ đạo thấp (LEO) trọng tải dưới 2 tấn hoặc thoát khỏi trọng tải lên đến 1100 pound. [2] [3] Hoa cưới

Nội dung  [hide]
1 Các khái niệm cơ bản
2 Thiết kế
3 hạt hình học
4 Vỏ bọc
5 Nozzle
6 Hiệu suất
7, nhiên liệu đẩy gia đình
7,1 đen Powder (BP) đẩy
7.2 kẽm lưu huỳnh (ZS) đẩy
7,3 đẩy "Candy"
7,4 đẩy Double-Base (DB)
7,5 composite đẩy
7.6 năng lượng cao Composite (HEC) đẩy
7,7 composite thay đổi cơ sở đẩy đôi
7,8 tối thiểu-chữ ký (không khói) đẩy
8 Sở thích và tên lửa nghiệp dư
9 Lịch sử
10 Cách sử dụng
10,1 Sounding Rockets
10,2 tên lửa
10,3 Orbital Rockets
11 Advanced nghiên cứu
12 Xem
13 Các tài liệu tham khảo
14 Liên kết ngoài
[ sửa ]Các khái niệm cơ bản



Động cơ tên lửa rắn.
Một động cơ tên lửa rắ Hoa cướin đơn giản bao gồm một vỏ bọc, vòi phun , hạt ( propellant phí ), và đánh lửa .
Hạt này hoạt động giống như một khối rắn, đốt cháy trong một thời trang dự đoán và sản xuất khí thải. Các vòi phun kích thước được tính toán để duy trì một thiết kế buồng áp lực, trong khi sản xuất lực đẩy từ các chất khí thải.
Sau khi bắt lửa, động cơ tên lửa rắn đơn giản không thể được tắt, bởi vì nó có chứa tất cả các thành phần cần thiết cho quá trình cháy trong buồng, trong đó chúng được đốt cháy. Động cơ tên lửa rắn tiên tiến hơn có thể không chỉ có Throttled nhưng cũng được dập tắt [ trích dẫn cần thiết và sau đó lại đốt cháy bằng cách kiểm soát hình học vòi phun hoặc thông qua việc sử dụng các cổng thông hơi. Ngoài ra, xung động cơ tên lửa đốt trong các phân đoạn và có thể được đốt cháy khi lệnh có sẵn.
Thiết kế hiện đại cũng có thể bao gồm một vòi phun steerable để được hướng dẫn, hệ thống điện tử , phần cứng phục hồi ( dù ), cơ chế tự hủy , APU , động cơ điều khiển chiến thuật, động cơ điều khiển điều khiển chuyển hướng và thái độ, và các tài liệu quản lý nhiệt.
[ sửa ]Thiết kế

Thiết kế bắt đầu với tổng số xung cần thiết, trong đó xác định khối lượng nhiên liệu / chất ôxi hóa. Hạt hình học và hóa học này sau đó được lựa chọn để đáp ứng các yêu cầu đặc điểm cơ giới.
Sau đây được lựa chọn hoặc giải quyết đồng thời. Kết quả là kích thước chính xác cho hình học hạt, vòi phun, và các trường hợp:
Hạt đốt cháy tại một tỷ lệ dự đoán, với diện tích bề mặt và áp suất buồng.
Áp lực buồng được xác định bởi đường kính lỗ vòi phun và tỷ lệ bỏng hạt.
Áp lực buồng cho phép là một chức năng của vỏ thiết kế.
Chiều dài của thời gian cháy được xác định bởi độ dày web 'hạt.
Hạt có thể hoặc không có thể được liên kết với vỏ Hoa cưới. Case-ngoại quan động cơ là khó khăn hơn để thiết kế kể từ khi sự biến dạng của các trường hợp và ngũ cốc theo chuyến bay phải phù hợp.
Chế độ thông thường của sự thất bại trong động cơ tên lửa rắn bao gồm gãy hạt, thất bại của liên kết trường hợp, và các túi khí trong hạt. Tất cả những sản xuất tăng tức thời trong diện tích bề mặt bỏng và tăng tương ứng trong khí thải và áp lực, mà có thể vỡ vỏ.
Một chế độ thất bại khác là vỏ con dấu thiết kế. Hải cẩu được yêu cầu trong vỏ bọc đã được mở để tải hạt. Sau khi có con dấu, không thành công, khí nóng sẽ làm xói mòn đường dẫn thoát hiểm và kết quả là thất bại. Đây là nguyên nhân gây ra thảm họa Challenger Space Shuttle .
[ sửa ]Grain hình học

Nhiên liệu tên lửa rắn deflagrates từ bề mặt tiếp xúc với chất nổ đẩy trong buồng đốt. Trong thời trang này, hình học của nhiên liệu đẩy bên trong các động cơ tên lửa đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện động cơ tổng thể. Khi bề mặt đốt cháy nhiên liệu đẩy, hình dạng tiến hóa (một chủ đề nghiên cứu trong đạn đạo nội bộ), thường là thay đổi diện tích bề mặt, nhiên liệu đẩy tiếp xúc với khí đốt. Các thông lượng khối lượng (kg / giây) [và, do đó áp lực, khí đốt tạo ra là một chức năng của các tức thời diện tích bề mặt  (M 2), và tỷ lệ bỏng tuyến tính  (M / giây):

Nhiều cấu hình hình học thường được sử dụng tùy thuộc vào ứng dụng và mong muốn đường cong lực đẩy :

Thông tư Đường kính mô phỏng


C-Khe cắm mô phỏng


Mặt trăng Burner mô phỏng


5-điểm Finocyl mô phỏng

Thông tư Đường kính: nếu trong cấu hình Bates , Hoa cưới  sản xuất đường cong lực đẩy tiến bộ-thoái lui.
Cuối Burner: bỏng, nhiên liệu đẩy từ một kết thúc trục khác bỏng sản xuất lâu dài ổn định, mặc dù có những khó khăn nhiệt, CG thay đổi.
C-Slot: nhiên liệu đẩy với nêm lớn cắt ra bên (cùng hướng trục), sản xuất khá lâu lực đẩy thoái lui, mặc dù có những khó khăn nhiệt và CG đặc tính không đối xứng.
Mặt trăng Burner: off-trung tâm hình tròn khoan sản xuất tiến bộ-bỏng dài thoái lui, mặc dù có hơi bất đối xứng CG đặc điểm
Finocyl: thường là 5 hoặc 6-chân giống như hình dạng ngôi sao có thể tạo ra lực đẩy rất cấp, với một chút nhanh hơn bỏng hơn tròn sinh do tăng diện tích bề mặt.
[ sửa ]Vỏ bọc

Vỏ này có thể được xây dựng từ một loạt các vật liệu. Các tông được sử dụng cho bột đen nhỏ mô hình động cơ, trong khi nhôm được sử dụng cho các động cơ sở thích lớn nhiên liệu composite-. Thép được sử dụng cho các tên lửa đẩy tàu con thoi . Filament vết thương vỏ bọc epoxy than chì được sử dụng cho các động cơ hiệu suất cao.
Vỏ phải được thiết kế để chịu được áp lực và sự căng thẳng của động cơ tên lửa, có thể ở nhiệt độ cao. Đối với thiết kế, vỏ được coi là một bình chịu áp suất .
Để bảo vệ vỏ từ khí nóng ăn mòn, một hy sinh nhiệt lót bên trong của vỏ thường được thực hiện, ablates để kéo dài tuổi thọ của vỏ động cơ.
[ sửa ]Nozzle

Bài chi tiết: Rocket động cơ vòi phun
Một thiết kế khác nhau hội tụ- tăng tốc độ khí thải ra của Hoa cưới vòi phun tạo ra sức đẩy. Vòi phun phải được xây dựng từ một vật liệu có thể chịu được sức nóng của dòng chảy khí đốt. Thông thường, các vật liệu dựa trên carbon chịu nhiệt được sử dụng, chẳng hạn như graphit hoặc carbon vô định hình .
Một số thiết kế bao gồm hệ thống kiểm soát hướng của ống xả. Điều này có thể được thực hiện bằng cách gimballing các vòi phun, như trong các SRBs tàu con thoi, bằng cách sử dụng cánh quạt máy bay phản lực trong khí thải tương tự như những người sử dụng trong tên lửa V-2 , hoặc bằng véc-tơ lực đẩy chất lỏng tiêm (LITV).
Sớm Minuteman giai đoạn đầu tiên sử dụng một động cơ duy nhất với bốn gimballed vòi phun để cung cấp pitch, trượt ngang, và kiểm soát cuộn.
LITV bao gồm tiêm một chất lỏng vào trong dòng thải sau khi cổ họng vòi phun. Chất lỏng này sau đó bốc hơi, và trong hầu hết các trường hợp hóa học phản ứng, thêm lưu lượng một bên của dòng thoát khí và do đó cung cấp một thời điểm điều khiển. Ví dụ, Titan III C lửa đẩy rắn tiêm tetroxide nitơ cho LITV; những chiếc xe tăng có thể được nhìn thấy trên các mặt của tên lửa giữa các giai đoạn trung tâm chính và tên lửa đẩy. [4]
[ sửa ]Hiệu suất

Động cơ giai đoạn đầu tiên , điển hình được thiết kế tốt amoni, nhiên liệu đẩy perchlorate tổng hợp (APCP) có thể có một khoảng trống xung cụ thể (ISP) cao 285,6 giây (Titan IVB SRMU). [5] này so với 339,3 s dầu hỏa / oxy lỏng ( RD-180) [6] và 452,3 s hydro / oxy (Block II SSME) [7] bipropellant động cơ. Upper xung giai đoạn cụ thể là hơi lớn hơn: 303,8 s cho APCP (Orbus 6E), [8] 359 s dầu hỏa / oxy (RD-0124) [9] và 465,5 s hydro / oxy (RL10B-2). [10] , nhiên liệu đẩy phân số thường cao hơn một chút (không phân đoạn) giai đoạn, nhiên liệu đẩy rắn đầu tiên hơn cho các giai đoạn trên. Các 117.000 pound Castor 120 1 giai đoạn có một phần nhỏ khối lượng nhiên liệu đẩy 92,23% trong khi các 31.000 pound Castor 30 trên sân khấu gần đây phát triển cho Orbital Khoa học của Taurus II COTS (International Space trạm tiếp tế) ra mắt chiếc xe một phần nhiên liệu đẩy 91,3% với epoxy graphite 2,9 Hoa cưới% vỏ động cơ, 2,4% vòi phun, đánh lửa và bộ truyền động vector lực đẩy, và 3,4% phần cứng không động cơ bao gồm những thứ như mount tải trọng, adapter interstage, mương cáp, thiết bị đo đạc, Castor 120 và 30 Castor là 93 và có đường kính 92 inch, tương ứng, và phục vụ như là giai đoạn trên IC Athena và khởi động IIC xe thương mại. Một bốn giai đoạn Athena II sử dụng 120s Castor là giai đoạn đầu tiên và thứ hai đã trở thành thương mại phát triển lần đầu tiên khởi động xe để khởi động một tàu thăm dò mặt trăng (Lunar Prospector) vào năm 1998.
Tên lửa rắn có thể cung cấp lực đẩy cao chi phí tương đối thấp. Vì lý do này, các chất rắn đã được sử dụng như là giai đoạn ban đầu trong tên lửa (ví dụ cổ điển là tàu con thoi ), trong khi đặt động cơ thúc đẩy cao cụ thể, động cơ hydro lớn đặc biệt là ít nhiên liệu cho các giai đoạn cao hơn. Ngoài ra, tên lửa rắn có một lịch sử lâu dài như là giai đoạn tăng cuối cùng cho các vệ tinh do đơn giản, độ tin cậy, nhỏ gọn và hợp lý cao phần khối lượng [11] Một cuộc dạo chơi ổn định động cơ tên lửa rắn đôi khi được thêm vào khi vận tốc thêm là cần thiết, chẳng hạn như đối với một sứ mệnh để một sao chổi hoặc hệ thống năng lượng mặt trời bên ngoài, bởi vì một spinner không yêu cầu một hệ thống hướng dẫn (trên sân khấu mới được thêm vào). Thiokol của gia đình mở rộng của chủ yếu là titan-cased sao không gian động cơ đã được rộng rãi sử dụng, đặc biệt là trên xe ra mắt Delta và như quay-ổn định trên các giai đoạn để khởi động vệ tinh từ các vịnh vận chuyển hàng hóa của tàu con thoi. Sao động cơ có phân số, nhiên liệu đẩy cao là 94,6% nhưng add-on cơ cấu và thiết bị làm giảm các phần khối lượng điều hành 2% hoặc nhiều hơn.
Cao hơn thực hiện đẩy tên lửa rắn được sử dụng trong các tên lửa chiến lược lớn (như trái ngược với xe thương mại hoá). HMX , C 4 H 8 N 4 (NO 2) 4, một nitramine với năng lượng lớn hơn perchlorate amoni, được sử dụng trong nhiên liệu đẩy của Peacekeeper ICBM và là thành phần chính trong nhiên liệu đẩy-75 NEPE được sử dụng trong các Trident II D-5 Hạm đội tên lửa đạn đạo. [12] Đó là bởi vì nguy cơ nổ đẩy năng lượng cao hơn quân sự rắn có chứa HMX không được sử dụng trong các xe thương mại hoá, ngoại trừ khi LV là một tên lửa đạn đạo thích nghi đã có chứa HMX, nhiên liệu đẩy (Minotaur IV và V dựa trên các tên lửa đạn đạo xuyên lục địa Peacekeeper đã nghỉ hưu). [13] Air Naval Weapons Station tại China Lake, CA đã phát triển một hợp chất mới, C 6 H 6 N 6 ( NO 2) 6, gọi đơn giản là CL-20 (China Lake hợp chất # 20). So với HMX, CL-20 có 14% năng lượng mỗi khối lượng, 20% năng lượng cho mỗi khối lượng, và một tỷ lệ oxy-to-nhiên liệu cao hơn. [14] Một trong những động lực phát triển những năng lượng rất cao đẩy mật độ quân sự vững chắc là đạt được giữa khóa học exo-khí quyển ABM khả năng của các tên lửa đủ nhỏ để phù hợp với hiện tàu dựa trên ống phóng thẳng đứng dưới boong và máy điện thoại di động gắn trên xe tải ống phóng. CL-20, nhiên liệu đẩy phù hợp với Quốc hội 2004 đạn dược không nhạy cảm (IM) pháp luật đã được chứng minh, như chi phí của nó đi xuống, có thể thích hợp để sử dụng trong các xe thương mại hoá, với một sự gia tăng rất đáng kể trong hoạt so với APCP đang được ưu đãi rắn đẩy. Với một xung cụ thể 309 s đã được chứng minh bởi giai đoạn 2 Peacekeeper của HMX, nhiên liệu đẩy, các năng lượng cao hơn, nhiên liệu đẩy-20 CL ​​có thể được dự kiến ​​để tăng xung cụ thể khoảng 320 s trong tương tự như ICBM hoặc khởi động các ứng dụng xe giai đoạn trên, mà không có các nguy cơ nổ HMX. [15]
Một thuộc tính hấp dẫn cho việc sử dụng quân sự là khả năng cho nhiên liệu đẩy tên lửa vững chắc để duy trì được nạp vào tên lửa cho thời lượng dài và sau đó đáng tin cậy đưa ra tại thông báo của một thời điểm.
[ sửa], nhiên liệu đẩy gia đình

[ sửa ]Black Powder (BP) đẩy
Bao gồm than (nhiên liệu), kali nitrat (chất oxy hóa), và lưu huỳnh Hoa cưới (chất phụ gia), BP là một trong những lâu đời nhất pháo hoa sáng tác với các ứng dụng cho tên lửa. Trong thời hiện đại, bột đen tìm thấy sử dụng trong các tên lửa mô hình năng lượng thấp (ví dụ như tên lửa Estes và Quest), vì nó là giá rẻ và khá dễ dàng để sản xuất. Hạt nhiên liệu thường là một hỗn hợp của bột mịn ép vào một slug rắn cứng, với một tỷ lệ bỏng phụ thuộc rất nhiều vào cấu trúc chính xác và điều kiện hoạt động. Do nhạy cảm của nó gãy xương (và, do đó, thảm họa thất bại khi đánh lửa) và hoạt động kém hiệu quả ( cụ thể xung khoảng 80 giây), BP không thường tìm thấy sử dụng trong động cơ trên 40 Ns.
[ sửa ]kẽm lưu huỳnh (ZS) đẩy
Gồm bột kẽm kim loại và lưu huỳnh bột (chất oxy hóa), ZS hoặc "micrograin" là một nhiên liệu đẩy ép mà không tìm thấy bất kỳ ứng dụng thực tế bên ngoài vòng tròn tên lửa chuyên nghiệp dư do hoạt động kém hiệu quả của nó (như hầu hết các bỏng ZS bên ngoài buồng đốt) và cực kỳ nhanh chóng tỷ lệ bỏng tuyến tính trên thứ tự của 2 m / s. ZS thường được sử dụng như một nhiên liệu đẩy mới lạ như tên lửa tăng tốc cực kỳ nhanh chóng để lại một quả cầu lửa ngoạn mục lớn màu cam phía sau nó.
[ sửa ]"Candy" đẩy
Nói chung, đẩy kẹo là một chất ôxi hóa (thường là kali nitrat) và nhiên liệu một loại đường (thường là dextrose , sorbitol , hoặc sucrose ) được đúc thành hình dạng bằng cách nhẹ nhàng tan chảy các thành phần nhiên liệu đẩy với nhau và đổ hoặc đóng gói vô định hình keo vào một khuôn. Đẩy kẹo tạo ra một xung thấp vừa cụ thể khoảng 130 giây và, do đó, được sử dụng chủ yếu bởi Rocketeers nghiệp dư và thực nghiệm.
[ sửa ]Double-Base (DB) đẩy
Đẩy DB được tạo thành từ hai thành phần nhiên liệu monopropellant một trong những nơi thường đóng vai trò như là một monopropellant năng lượng cao (chưa ổn định) và các hành vi khác như là một monopropellant ổn định năng lượng thấp hơn (và gel). Trong những trường hợp điển hình, nitroglycerin được hòa tan trong một nitrocellulose gel và kiên cố hóa với các chất phụ gia. Đẩy DB được thực hiện trong các ứng dụng khói tối thiểu được yêu cầu hiệu suất cao trung bình (tôi sp khoảng 235 giây). Việc bổ sung nhiên liệu kim loại (như nhôm) có thể làm tăng hiệu suất (khoảng 250 giây), mặc dù oxit kim loại mầm trong ống xả có thể biến khói mờ đục.
[ sửa ]composite đẩy
Một chất ôxi hóa bột và nhiên liệu kim loại bột hỗn hợp mật thiết và cố định với một chất kết dính cao su (cũng hoạt động như một loại nhiên liệu). Đẩy tổng hợp thường hoặc ammonium nitrate (ANCP) hoặc ammonium perchlorate -based (APCP). Nhiên liệu đẩy hợp Ammonium nitrate thường sử dụng magiê và / hoặc nhôm làm nhiên liệu và mang lại hiệu suất trung bình (tôi sp khoảng 210 giây) trong khi nhiên liệu đẩy composite Amoni Perchlorate thường sử dụng nhiên liệu nhôm và mang lại hiệu năng cao (chân không sp lên đến 296 giây với một mảnh duy nhất vòi phun hoặc 304 giây với một đầu hút khu vực lồng tỷ lệ cao). [8] đẩy composite đúc, và giữ lại hình dạng của họ sau khi các chất kết dính cao su, chẳng hạn như Hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB), cross-liên kết (củng cố) với sự trợ giúp của một phụ chữa bệnh. Vì dễ hiệu suất cao vừa phải, sản xuất, và chi phí vừa phải, APCP tìm thấy sử dụng rộng rãi trong các tên lửa vũ trụ, tên lửa quân sự, sở thích và các tên lửa nghiệp dư, trong khi đó rẻ hơn và ít hiệu quả ANCP tìm thấy sử dụng trong tên lửa nghiệp dư và các máy phát điện khí . Amoni dinitramide, NH 4 N (NO 2) 2, đang được xem xét như là một thay thế 1-to-1 clo miễn phí cho ammonium perchlorate trong đẩy composite. Không giống như ammonium nitrate, ADN có thể được thay thế cho AP mà không có một sự mất mát trong động cơ hiệu suất.
Trong năm 2009, một nhóm đã thành công trong việc tạo ra một nhiên liệu đẩy nước và nanoaluminum ( ALICE ).
Constellation chương trình sử dụng một kết hợp của nhôm , ammonium perchlorate , polymer polybutadiene và acrylonitrile , epoxy và oxit sắt . [16]
[ sửa ]năng lượng cao Composite (HEC) đẩy
Điển hình HEC đẩy bắt đầu với một hỗn hợp nhiên liệu đẩy tiêu chuẩn composite (như APCP) và thêm một vụ nổ năng lượng cao để trộn. Thêm thành phần này thường là ở dạng tinh thể nhỏ của RDX hoặc HMX , cả hai đều có năng lượng cao hơn so với ammonium perchlorate. Mặc dù có sự gia tăng khiêm tốn trong xung cụ thể, thực hiện còn hạn chế do các nguy cơ gia tăng các chất phụ gia cao nổ.
[ sửa ]tổng hợp thay đổi cơ sở đẩy đôi
Đẩy sửa đổi tổng hợp cơ sở đôi bắt đầu với một nhiên liệu đẩy nitrocellulose / nitroglycerin cơ sở cũng được dùng như một chất kết dính và chất rắn add (thường ammonium perchlorate và bột nhôm) thường được sử dụng trong tổng hợp đẩy. Ammonium perchlorate làm cho thâm hụt oxy được giới thiệu bằng cách sử dụng nitrocellulose, cải thiện sự thúc đẩy tổng thể cụ thể. Nhôm cũng cải thiện xung cụ thể cũng như sự ổn định quá trình đốt cháy. Đẩy hiệu suất cao như NEPE-75 được sử dụng trong Trident II D-5, thay thế hầu hết của AP với HMX, tăng thêm xung cụ thể. Sự pha trộn các thành phần nhiên liệu đẩy composite và đôi cơ sở đã trở nên quá phổ biến để làm mờ định nghĩa chức năng đẩy cơ sở đôi.
[ sửa ]tối thiểu chữ ký (không khói) đẩy
Một trong những khu vực hoạt động mạnh nhất của nghiên cứu nhiên liệu đẩy rắn là sự phát triển của năng lượng cao, nhiên liệu đẩy chữ ký tối thiểu, bằng cách sử dụng CL-20 ( China Lake hợp chất # 20), C 6 H 6 N 6 (NO 2) 6, trong đó có 14% cao hơn năng lượng trên khối lượng và mật độ năng lượng cao hơn 20% so với HMX. Nhiên liệu đẩy mới đã được phát triển thành công và thử nghiệm động cơ tên lửa chiến thuật. Nhiên liệu đẩy được không gây ô nhiễm môi trường: axit tự do, các hạt bụi rắn miễn phí, và hướng dẫn miễn phí. Nó cũng hút thuốc miễn phí và chỉ có một mô hình kim cương sốc mờ, có thể nhìn thấy trong khí thải nếu không minh bạch. Nếu không có ngọn lửa sáng và đường mòn khói dày đặc được sản xuất bởi việc đốt đẩy aluminized, những đẩy không khói tất cả, nhưng loại bỏ các nguy cơ cho các vị trí mà từ đó các tên lửa được bắn. CL-20 mới, nhiên liệu đẩy sốc insensitive (nguy hiểm lớp 1,3) như trái ngược với hiện tại đẩy HMX không khói cao detonable (nguy hiểm lớp 1.1). CL-20 được coi là một bước đột phá lớn trong công nghệ tên lửa, nhiên liệu đẩy rắn, nhưng vẫn chưa thấy sử dụng rộng rãi bởi vì chi phí vẫn còn cao. [14]
[ sửa ]Sở thích và tên lửa nghiệp dư

Động cơ tên lửa nhiên liệu đẩy rắn có thể được mua để sử dụng trong mô hình tên lửa , họ thường bình nhỏ của nhiên liệu bột màu đen với một tách rời vòi phun và đôi khi tính nhỏ được đặt ra khi tên lửa đã kiệt sức sau một thời gian trễ. Phí này có thể được sử dụng để kích hoạt một máy ảnh , hoặc triển khai một dù . Nếu không có khoản phí này và sự chậm trễ, động cơ có thể đốt cháy một lần thứ hai giai đoạn (bột đen).
Trong trung và tên lửa có năng lượng cao , thương mại làm động cơ APCP được sử dụng rộng rãi. Chúng có thể được thiết kế như là hoặc sử dụng một hoặc reloadables. Những động cơ có sẵn trong phạm vi xung từ "D" "O", từ nhiều nhà sản xuất. Chúng được sản xuất trong đường kính tiêu chuẩn hóa, và độ dài khác nhau tùy thuộc vào xung yêu cầu. Động cơ tiêu chuẩn đường kính là 18, 24, 29, 38, 54, 75, 98, và 150 mm. Công thức, nhiên liệu đẩy khác nhau có sẵn để sản xuất các cấu lực đẩy khác nhau, cũng như "hiệu ứng đặc biệt" như ngọn lửa màu, đường mòn khói, hoặc số lượng của tia lửa điệ Hoa cưới n (sản xuất bằng cách thêm titan xốp vào hỗn hợp).
Thiết kế động cơ tên lửa rắn là đặc biệt thú vị cho những người đam mê tên lửa nghiệp dư. Thiết kế của một động cơ nhiên liệu rắn thành công đòi hỏi phải áp dụng cơ học liên tục , đốt hóa học , khoa học vật liệu , động lực học chất lỏng (bao gồm cả dòng chảy nén ), truyền nhiệt , hình học (hạt quang phổ bao bì), và gia công . Đại đa số các động cơ tên lửa được xây dựng nghiệp dư sử dụng một chất nổ đẩy composite, phổ biến nhất APCP [ cần dẫn nguồn ]
[ sửa ]Lịch sử

Tên lửa rắn được phát minh bởi người Trung Quốc, phiên bản đầu tiên được ghi nhận vào thế kỷ 13. Hyder Ali , vua Mysore , phát triển tên lửa chiến tranh với một sự thay đổi quan trọng: việc sử dụng các bình kim loại chứa bột đốt.
Castable tổng hợp động cơ tên lửa rắn đã được phát minh bởi John Whiteside Parsons tại Caltech năm 1942, khi ông thay thế, nhiên liệu đẩy cơ sở đôi với lợp nhựa đường và perchlorate kali . Điều này có thể được thực hiện chậm cháy động cơ tên lửa có kích thước đầy đủ và có đủ thời gian sử dụng cho các ứng dụng JATO. Charles Bartley , làm việc tại JPL (Caltech), thay thế cao su tổng hợp có thể chữa được cho nhựa đường dính, tạo ra một nhiên liệu đẩy chịu tải linh hoạt nhưng về mặt hình học ổn định ngũ cốc ngoại quan an toàn vào vỏ động cơ. Điều này có thể được thực hiện nhiều động cơ tên lửa lớn hơn rắn. Tổng công ty Đại Tây Dương nghiên cứu tăng đáng kể tổng hợp, nhiên liệu đẩy tôi sp vào năm 1954 bằng cách tăng số lượng bột nhôm trong tên lửa nhiều như 20%. [17]
Động cơ tên lửa lớn nhất rắn từng được xây dựng Aerojet ba 260 inch khối động cơ rắn đúc ở Florida. Motors 260 SL-1 và SL-2 là 261 inch đường kính, 80ft 8in dài, nặng 1.858.300 pounds và có một lực đẩy tối đa 3,5 triệu bảng Anh. Burn thời gian là hai phút. Cổ họng vòi phun đã đủ lớn để đi bộ qua đứng lên. Các động cơ có khả năng phục vụ như là một thay thế 1-to-1 cho 8-động cơ Saturn giai đoạn 1 đầu tiên nhiên liệu lỏng, nhưng không bao giờ được sử dụng như vậy. Động cơ 260 SL-3 là chiều dài và trọng lượng tương tự nhưng có một lực đẩy tối đa 5,4 triệu bảng Anh và thời gian ngắn hơn.
[ sửa ]Cách sử dụng

[ sửa ]Âm thanh Rockets
Hầu như tất cả các tên lửa âm thanh sử dụng động cơ rắn.
Astrobee
Black Brant (tên lửa)
S-310 , S-520
Terrier-Orion , Terrier-Malemute
VSB-30
[ sửa ]Tên lửa
Do độ tin cậy, dễ dàng lưu trữ và xử lý, tên lửa rắn được sử dụng trên một số tên lửa và tên lửa đạn đạo xuyên lục địa.
Tên lửa không-đối-không: AIM-9 Sidewinder
Tên lửa đạn đạo: Jericho (tên lửa)
ICBM: LGM-30 Minuteman , LGM-118 Peacekeeper , RT-2:00 Topol , DF-41 , Agni-V
[ sửa ]Orbital Rockets
Tên lửa rắn là thích hợp cho ra mắt các trọng tải nhỏ để vận tốc quỹ đạo, đặc biệt là nếu ba hoặc nhiều giai đoạn được sử dụng. Nhiều người trong số này được dựa trên tên lửa đạn đạo xuyên lục địa thêm thắt.
Hướng đạo (gia đình tên lửa)
Pegasus (tên lửa)
Taurus (tên lửa)
Minotaur (gia đình tên lửa)
Bắt đầu-1
PSLV - xen kẽ giai đoạn rắn và chất lỏng
Shavit
Antares (tên lửa) - rắn trên sân khấu
Vega (tên lửa)
Tên lửa nhiên liệu lỏng lớn hơn quỹ đạo thường sử dụng tên lửa đẩy tên lửa vững chắc để đạt được đủ lực đẩy ban đầu để khởi động tên lửa nhiên liệu đầy đủ.
Delta II
Titan IV
Phi thuyền không gian
Ariane 5
Atlas V (tùy chọn 1-5 tên lửa đẩy)
Delta IV (tùy chọn 2 hoặc 4 tên lửa đẩy)
H-IIA , H-IIB
PSLV - tùy chọn rắn lửa đẩy để nâng trọng tải nặng
GSLV Mk III