Hybrid raketmotor

En hybridraketmotor (HRM)  är en kemisk raketmotor som använder drivmedelskomponenter i olika aggregationstillstånd - flytande och fast. Det fasta tillståndet kan vara både ett oxidationsmedel och ett bränsle .

Närvaron av en solid komponent gör det möjligt att avsevärt förenkla designen, vilket gör GRE till en av de mest lovande, pålitliga och enkla typerna av raketmotorer. Oxidationsmedel som används är ganska vanligt - flytande och gasformigt syre , dikväveoxid . Bränslet kan vara vilket fast brännbart ämne som helst - PVC , butylgummi , gummi , paraffin , etc.

I Sovjetunionen ägde den första flygningen av en experimentell kryssningsmissil utrustad med en hybridmotor , designad under ledning av S.P. Korolev vid GIRD , rum den 23 maj 1934 .

I Ryska federationen är M. V. Keldysh Research Center engagerad i forskning och konstruktion av gasturbinmotorn [2] .

På den första privata rymdfärjan " SpaceShipOne " från företaget " Scaled Composites ", som steg 2004 till en höjd av mer än 100 km, var det GRE som användes.

Fördelar

Fördelar jämfört med flytande motorer :

• Enkel design [2] (färre rörledningar och ventiler; inget behov av turbopumpar för små raketer - eftersom det finns mycket mindre vätska, ett spolsystem eller självtrycksatta oxidatorer kan användas).
• Enkelt underhåll (enklare infrastruktur för tankning, ofta inget behov av att neutralisera spill ).
• Kompakthet ( föreningar med hög molekylvikt som används för bränsle har hög densitet).
• Det är möjligt att tillsätta ett pulver av reaktiva metaller till bränslet för att öka både specifik impuls och densitet.

Fördelar jämfört med fastbränslemotorer :

• Teoretiskt högre specifik impuls .
• Mindre explosiv [2] : exploderar inte från sprickor i bränslepatronen; bränslet är inte känsligt för parasitisk elektrisk laddning och är inte benäget att självantända på grund av uppvärmning; raketen kan transporteras utan oxidationsmedel och tankas på plats.
• Flexibel styrbarhet: dragkontroll, stopp och start är möjliga (till skillnad från fast bränsle, vars förbränning är nästan omöjlig att stoppa).
• Miljövänlighet [2] : bränsle och oxidationsmedel är ofta giftfria.

Nackdelar

Hybridraketmotorer har sina egna tekniska problem:

• När bränslet brinner upp ändras dragkraften och bränslet i många utföranden är prickat med kanaler, och därför är dess densitet inte så hög.
• En stor förbränningskammare gör motorn olönsam för installation på stora raketer.
• Motorn är benägen att få en "hård start", när mycket oxidationsmedel har samlats i förbränningskammaren, och vid antändning ger motorn en stor dragimpuls på kort tid.
• Tankning är inte möjlig (som i fasta raketer). Beroende på syftet med raketen kan detta vara ett problem eller inte.
• För taxining måste du använda en extra motor (som i fasta raketer).
• Ingen regenerativ kylning av munstycket, bränsleridån (som i fasta raketer) är omöjlig.

Vid utvecklingen av stora hybridorbitala raketer finns det problem med att driva turbopumparna som trycksätter oxidatorn för att uppnå höga flödeshastigheter. I en flytande raket används huvuddrivmedelsparet för detta, men fast drivmedel kan inte matas in i turbopumpmotorn.

Anteckningar

1. ↑ Kan salami användas som bränsle för en hybridraket? . Mythbusters . Hämtad 25 november 2015. Arkiverad från originalet 10 maj 2021. (obestämd)
2. ↑ 1 2 3 4 Forskningscentrum uppkallat efter M.V. Keldysh Arkivexemplar daterad 11 juli 2009 på Wayback Machine