Motor de rachetă hibrid

Un motor de rachetă hibrid (HRM)  este un motor de rachetă chimic care utilizează componente propulsoare în diferite stări de agregare - lichid și solid. Starea solidă poate fi atât un agent oxidant, cât și un combustibil .

Prezența unei componente solide face posibilă simplificarea semnificativă a designului, ceea ce face ca GRE să fie unul dintre cele mai promițătoare, fiabile și simple tipuri de motoare de rachetă. Agenții oxidanți utilizați sunt destul de obișnuiți - oxigen lichid și gazos , protoxid de azot . Combustibilul poate fi orice substanță combustibilă solidă - PVC , cauciuc butilic , cauciuc , parafină etc.

În URSS, primul zbor al unei rachete experimentale de croazieră echipată cu un motor hibrid , proiectat sub conducerea lui S.P. Korolev la GIRD , a avut loc la 23 mai 1934 .

În Federația Rusă , Centrul de Cercetare M. V. Keldysh este angajat în cercetarea și construcția motorului cu turbină cu gaz [2] .

Pe prima navetă spațială privată „ SpaceShipOne ” a companiei „ Scaled Composites ”, care a crescut în 2004 la o înălțime de peste 100 km, a fost folosit GRE.

Avantaje

Avantaje comparativ cu motoarele lichide :

• Simplitatea designului [2] (mai puține conducte și supape; nu este nevoie de turbopompe pentru rachete mici - deoarece există mult mai puțin fluid, se poate folosi un sistem de purjare sau oxidanți autopresurizați).
• Ușurință de întreținere (infrastructură de realimentare mai simplă, adesea nu este nevoie de neutralizarea scurgerilor ).
• Compactitate ( compușii cu greutate moleculară mare utilizați pentru combustibil au o densitate mare).
• Este posibil să adăugați o pulbere de metale reactive la combustibil pentru a crește atât impulsul specific , cât și densitatea.

Avantaje față de motoarele cu combustibil solid :

• Impuls specific teoretic mai mare .
• Mai puțin exploziv [2] : nu explodează din fisurile din cartușul de combustibil; combustibilul nu este sensibil la sarcina electrică parazită și nu este predispus la autoaprindere din cauza încălzirii; racheta poate fi transportată fără oxidant și alimentată pe loc.
• Controlabilitate flexibilă: controlul tracțiunii, oprirea și pornirea sunt posibile (spre deosebire de combustibilul solid, a cărui combustie este aproape imposibil de oprit).
• Protecția mediului [2] : combustibilul și oxidantul sunt adesea netoxice.

Dezavantaje

Motoarele de rachete hibride au propriile lor probleme tehnice:

• Pe măsură ce combustibilul arde, forța se schimbă, iar combustibilul în multe modele este punctat cu canale și, prin urmare, densitatea sa nu este atât de mare.
• O cameră de ardere mare face motorul neprofitabil pentru instalarea pe rachete mari.
• Motorul este predispus la o „pornire grea”, când s-a acumulat mult oxidant în camera de ardere, iar atunci când este aprins, motorul dă un impuls mare de tracțiune într-un timp scurt.
• Alimentarea nu este posibilă (ca în rachetele solide). În funcție de scopul rachetei, aceasta poate fi sau nu o problemă.
• Pentru rulare, trebuie să utilizați un motor suplimentar (ca în rachetele solide).
• Fără răcire regenerativă a duzei, cortina de combustibil (ca în rachetele solide) este imposibilă.

În dezvoltarea rachetelor orbitale hibride mari, există o problemă cu alimentarea turbopompelor care presurizează oxidatorul pentru a obține debite mari. Într-o rachetă lichidă, se folosește perechea principală de propulsor pentru aceasta, dar propulsorul solid nu poate fi alimentat în motorul turbopompă.

Note

1. ↑ Salamul poate fi folosit ca combustibil pentru o rachetă hibridă? . Străbători de mituri . Consultat la 25 noiembrie 2015. Arhivat din original la 10 mai 2021. (nedefinit)
2. ↑ 1 2 3 4 Centrul de Cercetare numit după M.V. Keldysh copie de arhivă din 11 iulie 2009 la Wayback Machine