موشک؛آشنایی با پیشران های سوخت مایع((مقاله های دانشجویی/تخصصی))

مخزن سوخت
در ساختمان مخازن سوخت، پیشران های با سوخت مایع معمولا از فلزات سبک و آلیاژ آنها نظیر فلز تیتان که خاصیت زنگ زدگی ندارد و یا آلیاژهای کروم استفاده می شود. مواد پلیمر با وجود دارا بودن وزن کمتر به سبب حساس بودن به درجه حرارت بالا (نزدیک به 180 درجه سانتیگراد) کمتر استفاده می شود. نوع جنس بدنه مخازن معمولا با توجه به نوع سوخت، انتخاب می شود.

ضخامت بدنه مخزن سوخت، نیز به تزریق سوخت به اتاق احتراق (تزریق تحت فشار) بستگی دارد. نوع سوخت انتخابی در وزن نهایی موشک موثر می باشد و در موشک های قاره پیما درصد عظیمی از وزن موشک را سوخت آنها تشکیل می دهند. مخازن سوخت، ممکن است یک جداره و یا دو جداره انتخاب شوند.
سیستم انتقال سوخت
برای انجام جریان انتقال سوخت، اتاق احتراق می بایستی از فشار گازهای حاصله از سوزش بیشتر از دو الی هشت بار باشد. نوع نازل طراحی شده نیز از این لحاظ موثر است. معمولا انتقال سوخت به طرق انتقال تحت فشار گاز یا با استفاده از پمپ انجام می شود. انتخاب یکی از دو روش پیش گفته نیز به اندازه موشک، وزن اولیه موشک به وزن بدون سوخت و فشار اتاق بستگی دارد.
آخرین بخش از سیستم انتقال، سوپاپ ورودی است که وظیفه آن کنترل و تنظیم سوخت مشعلی به اتاق احتراق می باشد. سوپاپ ها دارای انواع مختلفی به شرح زیر می باشند:
* سوپاپ هیدرولیکی
* سوپاپ نیوماتیکی
* سوپاپ هایی که با الکتروموتور کار می کنند
* سوپاپ هایی که به وسیله انفجار باز و بسته می شوند.
اتاق یا محفظه احتراق
پس از روشن شدن سوخت و اکسید کننده در این قسمت عمل سوزش انجام می گیرد. عمل احتراق معمولا به شیوه زیر صورت می گیرد:
احتراق سوخت مایع در تماس فوری سوخت و اکسید کننده. در این روش ترکیب سوخت و اکسید کننده حرارتی ایجاد می کند که باعث می شود عمل احتراق خود به خود انجام گیرد و احتیاجی به انرژی خارجی نمی باشد. برای مثال اسید نیتریک غلیظ یا مخلوطی از تری اتیل آمین در کمتر از صد میلی ثانیه در تماس با یکدیگر مشتعل می شوند.
بعضی از مواد سوختنی مشابه مواد قبلی در تماس با یکدیگر مشتعل نمی شود، برای رسیدن به اشتعال به اکسید کننده تبدیل می شوند. برای این کار ابتدا مواد اکسید کننده اصلی وارد محفظه احتراق می شود. بعد از اشتعال این مواد و بلافاصه سوخت و اکسید کننده اصلی به داخل اتاق یا محفظه احتراق وارد می شود
ابتدا سوپاپ الکتریکی مابین مخازن تحت فشار گاز و دو مخزن اکسید کننده باز می شود. مواد اکسید کننده با فشار به محفظه مخلوط کن منتقل و بعد از فعل و انفعال مشتعل می شوند.
پس از احتراق کامل مواد اکسید کننده نوار فلزی نازکی که در داخل محفظه مخلوط کن قرار دارد، پس از یک ثانیه ذوب و متعاقب آن سوپاپ سوخت و اکسید کننده اصلی باز شده و این دو ماده به اتاق احتراق رانده می شوند. پس از ورود مواد اصلی سوخت، دمای احتراق به اندازه ای است که موجب ادامه اشتعال و سوزش می شود.
چاشنی الکتریکی
در قسمت فوق محفظه احتراق نوار فلزی که در درجه حرارت بالا ذوب می شود تعبیه شده است. این فلز با جاری شدن الکتریسیته حرارت لازم را برای اشتعال سوخت پس از رسیدن به محفظه احتراق فراهم می نماید. می توان از الکترودهایی نیز که با رسیدن الکتریسیته متناوب یا مستقیم گداخته می شوند، به این منظور استفاده نمود.

احتراق به وسیله کاتالیزور یا کمک کننده

در این سیستم یکی از مواد محترقه از کاتالیزور عبور داده شده و پس از فعل و انفعال، حرارتی تولید می کند که برای احتراق دو ماده اصلی سوخت کافی است. گرم کردن الیاف پلاتینی به وسیله هیدروژن را به عنوان مثال می توان ذکر نمود.

منبع:تبیان دات نت