Motor de foguete
Um motor de foguete é um dispositivo que produz uma força empurrando gases em alta velocidade para fora de um bico. Os motores de foguete queimam produtos químicos como petróleo e oxigênio líquido a pressões e temperaturas muito altas para transformar a energia química em movimento. Em alguns casos (como os foguetes da NASA), a força criada pode ser superior a 1.000.000 libras-força (4.400.000 newtons).
Uma mangueira de jardim mostra como o fluido em movimento pode criar uma força. Quando uma mangueira é virada para cima, a mangueira se cobrirá, a menos que seja mantida parada. A água que sai está criando uma força sobre a mangueira, assim como os gases do motor do foguete empurram para o motor do foguete.
RS-68 sendo testado.
Líquidos, sólidos e híbridos
Alguns motores de foguete queimam combustíveis líquidos enquanto outros queimam combustíveis sólidos. Os motores de foguete de combustível sólido são às vezes chamados de "motores de foguete".
Os motores de foguete de combustível líquido muitas vezes exigem bombas e válvulas complexas para mover (e pressurizar) adequadamente os líquidos do tanque de combustível para o motor real. Estas máquinas devem trabalhar em temperaturas e pressões extremas. O oxigênio líquido é muito frio (-223˚C) enquanto o motor é muito quente (3000˚C), e a pressão é muitas vezes centenas de vezes maior do que a pressão normal do ar. Devido a estas condições, os motores de foguete de combustível líquido são freqüentemente muito complexos e requerem materiais muito especializados (metais, cerâmica, etc.).
Os motores de foguete de combustível sólido têm o combustível (chamado propulsor) como uma mistura sólida de um oxidante e combustível. Um oxidante suporta a queima do combustível como o oxigênio suporta a queima. O oxidante comum é o perclorato de amônio em pó, enquanto o combustível comum é o metal de alumínio em pó. Os dois pós são colados junto com um terceiro componente conhecido como aglutinante. O aglutinante é um sólido emborrachado que também queima como combustível. A idéia simples torna os motores de foguete sólidos mais baratos, mas eles não podem ser desligados ou controlados, e são mais propensos a explodir do que os motores de foguete líquidos. Os foguetes sólidos também fornecem um impulso específico menor, portanto, devem ser mais pesados para lançar a mesma carga útil.
Os mísseis militares geralmente usam foguetes sólidos porque podem ser mantidos prontos por muitos anos. Muitos lançadores de satélites usam foguetes sólidos quando iniciam, mas foguetes líquidos durante a maior parte do vôo.
Os motores de foguete híbridos combinam as duas idéias. Os dois propulsores são estados diferentes da matéria, muitas vezes com oxidantes líquidos e combustíveis sólidos. Eles não são muito utilizados, mas podem ser mais seguros do que motores de foguete sólidos ou motores de foguete líquidos.
| Especificações do motor de foguete líquido | ||||||||||||||
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| RL-10 | HM7B | Vinci | KVD-1 | CE-7.5 | CE-20 | YF-75 | YF-75D | RD-0146 | ES-702 | ES-1001 | LE-5 | LE-5A | LE-5B |
| País de origem | ||||||||||||||
| Ciclo | Expandir | Gerador de gás | Expandir | Combustão encenada | Combustão encenada | Gerador de gás | Gerador de gás | Expandir | Expandir | Gerador de gás | Gerador de gás | Gerador de gás | Expandir o ciclo de sangramento | Expandir o ciclo de sangramento |
| Thrust (vac.) | 66,7 kN (15.000 lbf) | 62,7 kN | 180 kN | 69,6 kN | 73 kN | 200 kN | 78,45 kN | 88,26 kN | 98,1 kN (22.054 lbf) | 68,6kN (7,0 tf) | 98kN (10.0 tf) | 102,9kN (10,5 tf) | r121,5kN (12,4 tf) | 137,2kN (14 tf) |
| Relação de mistura | 5.2 | 6.0 | 5.2 | 6.0 | 5.5 | 5 | 5 | |||||||
| Razão do bocal | 40 | 100 | 80 | 80 | 40 | 40 | 140 | 130 | 110 | |||||
| Isp (vac.) | 433 | 444.2 | 465 | 462 | 454 | 443 | 438 | 442 | 463 | 425 | 425 | 450 | 452 | 447 |
| Pressão de câmara :MPa | 2.35 | 3.5 | 6.1 | 5.6 | 5.8 | 6.0 | 3.68 | 7.74 | 2.45 | 3.51 | 3.65 | 3.98 | 3.58 | |
| LH2 TP rpm | 125,000 | 41,000 | 46,310 | 50,000 | 51,000 | 52,000 | ||||||||
| LOX TP rpm | 16,680 | 21,080 | 16,000 | 17,000 | 18,000 | |||||||||
| Comprimento m | 1.73 | 1.8 | 2.2~4.2 | 2.14 | 2.14 | 2.8 | 2.2 | 2.68 | 2.69 | 2.79 | ||||
| Peso seco kg | 135 | 165 | 280 | 282 | 435 | 558 | 550 | 242 | 255.8 | 259.4 | 255 | 248 | 285 | |
