Hledej:
iReferáty.cz je internetová databáze referátů. Referáty, seminární práce, životopisy a čtenářský deník pro střední a základní školy.

Raketový motor

Zařazeno: iReferaty.cz > Referáty > Fyzika > Raketový motor
 
Titulek: Raketový motor
Datum vložení: 11.4.2006
Referát vložil: Lucinka

 

Raketový motor

Raketový motor vytváří hnací sílu, která žene raketu kupředu, a je tak jednou z nejdůležitějších součástí nosné rakety. První historicky ověřená zmínka o raketovém pohonu se datuje do roku 1232, kdy Číňané použili v boji proti Mongolům šípy poháněné raketovým motorkem na střelný prach. Od tohoto okamžiku se začaly rakety objevovat ve výzbrojích všech velkých armád světa a tento stav přetrval dodnes. Raketové motory však nepohání pouze rakety pro vojenské účely, ale také sondážní rakety pro výzkum vysokých vrstev atmosféry a kosmické rakety, s jejichž pomocí člověk dobývá vesmír a připravuje si tak předmostí pro budoucí opuštění Země. Pohonná jednotka využívající reaktivní princip U chemických raketových motorů se ve spalovací komoře spaluje raketové palivo (pohonné látky jsou buď tuhé nebo kapalné) a vznikající horké spalné plyny o vysokém tlaku expandují (zvětšuje se měrný objem plynů nebo par) a unikají tryskou do okolního prostoru se značnou rychlostí. Podle zákona zachování hybnost je raketový motor (a s ním spojená raketa) urychlována opačným směrem.

Startující raketa se po startu hned neodlepí od země, což je dáno tím, že tah raketových motorů přemáhá zpočátku hlavně hmotnost stroje. Protože se však nádrže na palivo se stoupáním rakety odlehčují, můžeme vidět, jak postupně nabírá rychlost. Její rychlost se stále zvětšuje až dosáhne rychlosti nutné k překonání zemské přitažlivosti. Rakety musí mít motory pracující i ve vzduchoprázdnu. Tyto motory jsou proto založeny na jiném principu než reaktivní motory letadel, které potřebují atmosferický kyslík. Rakety tedy nemají jen zásoby paliva, ale také zásoby kyslíku většinou v tekuté formě, který se skladuje při velmi nízkých teplotách. Zásoby kyslíku účinkují jako zápalná směs. Palivo a zápalná směs se nazývají propergoly-raketová paliva. Jsou-li pevné, znamená to, že jde o směs připravenou již před použitím, jsou-li tekuté, veze si je raketa v oddělených zásobnících. Moderní rakety mají většinou raketové motory na kapalné palivo, které se dá lépe ovládat než tuhá paliva. Palivem je často letecký benzín. Motory na pevné palivo se používají u pomocných raketových motorů, které se po dosažení potřebné rychlosti odhazují.
Fáze hoření raketového motoru:


Raketové pohonné hmoty
Pohonné hmoty se u raketových motorů podílejí velmi významnou měrou na jejich celkovém výkonu a odrážejí částečně i konstrukční filozofii jednotlivých zemí.

Pohonné hmoty, jak kapalné, tak i pevné, se hodnotí, stejně jako motory, pomocí svého specifického impulsu. Ten je zpravidla udáván pro hodnoty tlaku 7 MPa ve spalovací komoře a 0,1 MPa v ústí trysky.
Raketové pohonné hmoty jsou charakterizovány tím, že tepelnou energii uvolňují při spalování, to znamená při slučování různých prvků s kyslíkem. Z chemického hlediska poskytují podobné reakce jako kyslík ještě prvky fluor a chlor (a také jejich sloučeniny). Proto i slučování různých prvků s fluorem a chlorem nebo jejich sloučeninami je možno přibližně označit jako spalování příslušných prvků. Zde je nutno poznamenat, že raketa nese kyslík ( popřípadě chlor, nebo fluor) potřebný ke spalování přímo ve svém těle, takže spalování není závislé na okolním prostředí rakety. Raketové pohonné hmoty jsou směsí několika látek různého chemického složení. Vzhledem k fyzikálnímu skupenství se dělí raketové pohonné hmoty na dvě základní skupiny:
a) raketové pohonné hmoty tuhé (TPH)
b)raketové hmoty kapalné (KPH)

Tuhé pohonné hmoty mají před kapalnými řadu předností, z nichž hlavní je ta, že motor na TPH je nesrovnatelně jednodušší, lacinější a v provozu spolehlivější než motor kapalinový. Ekonomickou nevýhodou TPH je několikanásobně vyšší cena ve srovnání s běžnými druhy KPH. Tato nevýhoda strácí na významu při komplexním rozboru ceny motoru na TPH a KPH stejného výkonu, neboť vzhledem k podstatě jednodušší konstrukci motoru na TPH je cena celé rakety s TPH obvykle nižší než cena složitější rakety s KPH. Tuhé raketové pohonné hmoty patří podle fyzikálních vlastností do dvou skupin.Tuhé okysličovadlo je hlavním nositelem kyslíku potřebného pro spalování. Jeho tepelným rozkladem se uvolňuje kyslík, který se využije při spalování. Proto jako tuhých okysličovadel je možno použít všech látek, které ve své molekule obsahují dostatečný počet atomů kyslíku a jsou schopny po rozkladu dávat volný kyslík. Takovými látkami jsou peroxydy, dusičnany, chlorečnany a chloristany. Nejužívanějším tuhým okysličovadlem je dusičnan sodný NaNO3, chlorečnan draselný KClO3, cloristan draselný KClO4 a chloristan amonný NHClO4. Tuhé palivo je hlavním nositelem prvků schopných hořet s kyslíkem. Těmito prvky jsou vodík, uhlík, síra, ale také hliník, hořčík, bor atd. Tuhým palivem mohou být všechny sloučeniny obsahující uvedené prvky, nebo prvky samotné. Pojidlo slouží ke spojení všech složek tuhých pohoných hmot, a musí mít proto dostatečnou spojovací schopnost. pojidlem bývá nejčastěji některá syntetická pryskyřice, guma, asfalt a podobně. Technologické přísady jsou látky, které umožňují, nebo ulehčují výrobu hmoty. Katalyzátory slouží k ovlivňování vlastností pohonné hmoty v žádaném směru. Nejčastěji je ovlivňována rychlostí hoření. Jako katalyzátorů se obvykle užívá solí těžkých kovů.

Vývoj raketových motorů je až do 20. století charakterizován náhlými skoky a zastoupením jediného druhu – raketových motorů na TPH. V průběhu minulého století se již bouřlivě rozvinuly motory na KPH, které svými výkony umožnily vesmírné lety. Kromě sublimačních a plynových motorů byly rovněž experimentálně vyzkoušeny některé druhy fyzikálního pohonu.
V současné době probíhají práce na zlepšování starých a vývoji nových chemických raketových motorů (Aerospike) a na vývoji nových fyzikálních motorů, z nichž mají zatím zřejmě největší šanci elektrostatické a plazmové. Pokud se podaří zvládnout otázku získávání velkého množství elektrické energie, mohou nastoupit i vysoce výkonné motory elektrotermální.

Za průkopníka raketových motorů je považován hlavně Rus Konstantin Eduardovič Ciolkovskij. Učil na střední škole aritmetiku a všechen svůj volný čas obětoval tomu, že se snažil přijít na to, jak by mohl fungovat raketový pohon pro cestu vesmírem. Ve vesmíru totiž není vzduch, který by letící stroj nadnášel. Čím více jsme nad zemským povrchem, tím je vzduch řidší, až se nakonec ocitneme ve vakuu. A v něm jsou stroji křídla zbytečná, stejně jako vrtulový nebo proudový pohon. A proto je ve vesmíru nejlepším dopravním prostředkem ten, který bude poháněn raketovým motorem.
ikona mailu Poslat mailem    ikona tiskárny Vytisknout               Přidej vlastní referát
Hodnocení: (hodnotilo 353 čtenářů)

Ohodnoť tento referát:

(špatný)
(horší)
(průměrný)
(lepší)
(dobrý)
 
 
 
 
Referáty | Čtenářský deník | Životopisy | Au-pair | Vysoké školy
Kontakt | Přidej vlastní referát | Zásady zpracování cookies

© provozovatelem jsou iReferaty.cz (GigaNet s.r.o.). Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno bez předchozího souhlasu. Diskuse: miniBB forum software © 2001-2006
Referáty jsou dílem dobrovolných přispivatelů (z části anonymních). Obsah a kvalita děl je rozdílná a závislá na autorovi. Zveřejňování referátů odpovídá smluvním podmínkám. Kontakt: info@ireferaty.cz
Naši partneři: pohodlne-pujcky.cz | Dovolená Bibione | Cestovatelský Norimberk.info