نام کاربري : کلمه عبور : عضو انجمن نيستيد ! همين حالا عضو شويد . | کلمه عبور خود را فراموش کرده ام !









تعداد ارسال ها: 546
نیروی هوافضای سپاه پاسداران

پاسخ : 7 RE نگاهی ساده بر موشک های بالستیک
سلام مجدد ...

این بار میخوایم به موضوع سوخت مورد استفاده در موشک های بالستیک و راکت های فضایی بپردازیم :

به طور عمده ، دو نوع سوخت در موشک های بالستیک و ماهواره ها استفاده میشه ....

1- سوخت مایع
2-سوخت جامد

کاری به مباحث تاریخی نداریم که چه موقع و چرا فلان سوخت به وجود اومده ... تنها به مباحث علمی و تئوری سوخت های نام برده شده ، میپردازیم :

1- سوخت مایع :



نحوه ی عملکرد سوخت مایع و ایضا پیشران های سوخت مایع بسیار ساده هست و از همین جهت تکنولوژی بالایی نداره ...
همونطور که در شکل میبینین ، در یک موتور راکتی سوخت مایع ، مخزن سوخت ( دیگ سوخت - Fuel ) و مخزن اکسید کننده ( دیگ اکسید کننده - Oxidizer ) کاملا از هم جدا هستند و هیچ تماس و برخوردی باهم ندارند . در موتور های سوخت مایع ، سوخت و اکسید کننده که در دو محفظه ی جداگانه نگهداری میشن ، با پمپاژ ( pumps ) و حرکت به سمت محفظه ی احتراق ( Comustion Chamber ) باهم دیگه مخلط میشن و عمل احتراق صورت میگیره . محفظه ی احتراق در واقع با محترق کردن سوخت و اکسید کننده ی ترکیب شده ، باعث تولید بخارات و گازهایی با دما و فشار بالا میشه که بهش تراست گفته میشه که باعث ایجاد نیروی پیشرانش در موشک های بالستیک و ماهواره ها و راکت های فضایی میشه .
بخارات و گازهای داغ تولید شده در محفظه ی احتراق به این علت که در یک فضای تنگ و بسته قرار دارن ، نرخ عبور جریانی بالایی ندارند ، از همین رو ، سوخت تولید شده با عبور از بخش پایانی موتور ( نازل - nozzle ) که فضای بیشتر و بازتری نسبت به محفظه ی احتراق داره ، باعث تسریع بخشیدن در نرخ عبور جریانی سوخت داره و باعث میشه که سوخت تولیدی با سرعت بیشتری از موتور خارج بشه . که در نهایت ، با خروج گازهای داغ و پر فشار تولیدی ، از نازل موتور ، باعث ایجاد نیروی تراست ( پیشرانش ) میشه که در نهایت نیرو محرکه ی کافی و لازم رو جهت حرکت موشک یا راکت فراهم میکنه ...

نکته : نیروی تراست موتور ، بر اساس قانون سوم ( از قوانین سه گانه حرکتی ) نیوتون به وجود میاد ( هر عملی عکس العملی داره ) ...

مقدار نیروی تراست تولید شده در موتور به 3 عامل بستگی داره :
1- نرخ جریان جرمی که بواسطه ی موتور به وجود میاد
2- سرعت خروج گازها و بخارات تولید شده از نازل موتور
3- میزان فشار در خروجی نازل

تمامی 3 مورد گفته بستگی به نوع طراحی نازل ( محفظه ی خروجی ) موتور داره . کوچکترین بخش ( کوچکترین سطح مقطع ) در نازل موتور ، گلوگاه ( Throat ) نام داره .
جریانات بخار و گاز داغ تولیدی در هنگام عبور از گلوگاه ( throat ) ، بعلت کوچک بودن سطح مقطع این قسمت ، گازها و بخارات در این قسمت مسدود میشن ، همونطور که قبلا گفته شد ، در محفظه ی احتراق ، گازها و بخارات تولیدی دما و فشار زیاد دارن ، از همین جهت زمانی که این گازهای پرفشار به تنگ ترین بخش نازل یعنی گلوگاه میرسن ، مسدود میشن ( متراکم میشن ) . این تراکم گازهای تجمع یافته باعث میشه که عملا زمانی که گازها از بخش گلوگاهی عبور میکنند و از طریق نازل به بیرون هدایت میشن ، سرعتی نزدیک به 1 ماخ داشته باشن . و همین تفاوت ضریب مساحت بخش گلوگاهی نسبت به مساحت بخش نازل ( اگزوز ) ، باعث به وجود اومدن سرعت و فشار خروجی متفاوت میشه ...
در برخی از شرایط ، ممکنه که فشار تولیدی موتور با فشار محیط ( هوا ) برابر باشه ، که در اینصورت برای محسابه نیروی تراست میتونیم از این فرمول استفاده کنیم :
F = m dot * Ve + (pe - p0) * Ae
در فرمول بالا پارامتر ها به شکل زیر هست :
F : نیروی تراست
m dot : نرخ جریان جرمی
Ve : سرعت خروجی گازها و بخارات تولیدی از نازل
Pe : فشار خروجی گاز ها و بخارات تولیدی از نازل
P0 : فشار محیط ( هوا )
Ae :
سطح مقطع نازل بیرونی ( اگزوز )

پ.ن : علت اینکه در موتور های سوخت مایع و جامد که در موشک ها و راکت های فضایی استفاده میشه از جریان هوا جهت تامین اکسیژن ( اکسید کننده ) جهت احتراق سوخت استفاده نمیشه ( بر خلاف موتور های توربینی ) ، به این علت هست که محفظه ی اکسیژن ( اکسید کننده ) درون بدنه ی موشک قرار داره و نیازی به تامین اکسیژن از هوای آزاد نداره و به همین خاطر هست که موشک های بالستیک چند مرحله ای و یا راکت های فضایی ، در شرایط خلا که هیچ گونه هوا و اکسیژنی وجود نداره ، براحتی میتونن ادامه مسیر بدن .

انشالله در پست بعدی در مورد نحوه ی عملکرد موتور راکتی سوخت جامد و بررسی معایب و مزایای سوخت جامد و مایع مطلب میزارم ....








چهارشنبه 22 دی 1395 - 15:14
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 7 کاربر از rubik به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: ahmad /alij /espadan /takavar313 /mehdi /crounus2000 /farhan /


انجمن نظامی آی آر ارتش



سايت نظامي آي آر ارتش در مرداد ماه سال 1391 تاسيس و براي بالابردن معلومات نظامي پارسي زبانان جهان راه اندازي شده است.اين سايت به هيچ ارگان دولتي و نظامي وابسته نيست و کاملا شخصي مي باشد.تمامي حقوق مطالب براي سايت آي آر ارتش محفوظ مي باشد.
ضمنا کپي برداري از مطالب انجمن و سايت با ذکر منبع باعث خوشنودي ماست.



ايميل پست الکترونيکي مديريت سايت : ir.artesh@yahoo.com