ठोस और तरल रॉकेट इंजन

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

एक प्रकार के हथियार के रूप में मिसाइल बहुत लंबे समय से मौजूद हैं। इस मामले में अग्रणी चीनी थे, जैसा कि उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में स्वर्गीय साम्राज्य के भजन में उल्लेख किया गया है। "रॉकेट्स की लाल चकाचौंध" - इस तरह इसे गाया जाता है। उन पर बारूद का आरोप लगाया गया था, जैसा कि आप जानते हैं, उसी चीन में आविष्कार किया गया था। लेकिन "लाल हाइलाइट्स" चमकने के लिए, और आग के तीर दुश्मनों के सिर पर गिरे, रॉकेट इंजन की जरूरत थी, भले ही सबसे सरल। हर कोई जानता है कि बारूद फटता है, और उड़ान को निर्देशित गैस रिलीज के साथ तीव्र दहन की आवश्यकता होती है। इसलिए ईंधन की संरचना को बदलना पड़ा। जबकि पारंपरिक विस्फोटक 75% नाइट्रेट, 15% कार्बन और 10% सल्फर हैं, रॉकेट इंजन 72% नाइट्रेट, 24% कार्बन और 4% सल्फर हैं।

आधुनिक ठोस प्रणोदक रॉकेट और बूस्टर ईंधन के रूप में अधिक जटिल मिश्रण का उपयोग करते हैं, लेकिन सिद्धांत वही रहता है, प्राचीन चीनी। उसके गुण निर्विवाद हैं। ये सादगी, विश्वसनीयता, दीक्षा की उच्च गति, सापेक्ष सस्तापन और उपयोग में आसानी हैं। प्रक्षेप्य शुरू करने के लिए, ठोस दहनशील मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए, वायु प्रवाह प्रदान करने के लिए पर्याप्त है - और बस, यह उड़ गया।

हालांकि, वहाँ हैऐसी सिद्ध और विश्वसनीय तकनीक की अपनी कमियां हैं। सबसे पहले, ईंधन के दहन को शुरू करने के बाद, इसे रोकना संभव नहीं है, साथ ही दहन मोड को बदलना भी संभव नहीं है। दूसरे, ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, और दुर्लभ या वायुहीन स्थान की स्थितियों में यह नहीं होता है। तीसरा, जलना अभी भी बहुत जल्दी होता है।

जिस समाधान की खोज कई देशों के वैज्ञानिक कई सालों से कर रहे थे वो आखिरकार मिल ही गया है। डॉ रॉबर्ट गोडार्ड ने 1926 में पहले तरल प्रणोदक रॉकेट इंजन का परीक्षण किया। उन्होंने ईंधन के रूप में तरल ऑक्सीजन के साथ मिश्रित गैसोलीन का इस्तेमाल किया। सिस्टम को कम से कम ढाई सेकंड के लिए मज़बूती से संचालित करने के लिए, गोडार्ड को अभिकर्मकों के पंपिंग, शीतलन प्रणाली और स्टीयरिंग तंत्र से संबंधित कई तकनीकी समस्याओं को हल करना पड़ा।

जिस सिद्धांत से सभी तरल रॉकेट इंजन बनाए जाते हैं वह अत्यंत सरल है। मामले के अंदर दो टैंक हैं। उनमें से एक से, मिक्सिंग हेड के माध्यम से, ऑक्सीडाइज़र को अपघटन कक्ष में खिलाया जाता है, जहाँ, एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में, दूसरे टैंक से आने वाला ईंधन गैसीय अवस्था में चला जाता है। एक दहन प्रतिक्रिया होती है, गर्म गैस पहले नोजल के संकुचित सबसोनिक क्षेत्र से गुजरती है, और फिर विस्तारित सुपरसोनिक क्षेत्र, जहां ईंधन की आपूर्ति भी की जाती है। वास्तव में, सब कुछ बहुत अधिक जटिल है, नोजल को ठंडा करने की आवश्यकता होती है, और फ़ीड मोड को उच्च स्तर की स्थिरता की आवश्यकता होती है। आधुनिक रॉकेट इंजनों को हाइड्रोजन द्वारा संचालित किया जा सकता है, ऑक्सीकारक ऑक्सीजन है। यह मिश्रण अत्यंत विस्फोटक है, और किसी भी प्रणाली के संचालन का मामूली उल्लंघन हैदुर्घटना या आपदा की ओर ले जाता है। ईंधन के घटक अन्य पदार्थ भी हो सकते हैं जो कम खतरनाक नहीं हैं:

- केरोसिन और तरल ऑक्सीजन - इनका उपयोग अपोलो कार्यक्रम में शनि वी लॉन्च वाहन कार्यक्रम के पहले चरण में किया गया था;

- शराब और तरल ऑक्सीजन - जर्मन V2 रॉकेट और सोवियत वाहक "वोस्तोक" में इस्तेमाल किया गया था;

- नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड - मोनोमेथिल - हाइड्राज़िन - कैसिनी इंजन में प्रयुक्त।

डिजाइन की जटिलता के बावजूद, तरल रॉकेट इंजन अंतरिक्ष कार्गो पहुंचाने का मुख्य साधन हैं। इनका उपयोग अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों में भी किया जाता है। उनके संचालन के तरीके सटीक विनियमन के लिए उत्तरदायी हैं, आधुनिक प्रौद्योगिकियां उनकी इकाइयों और विधानसभाओं में होने वाली प्रक्रियाओं को स्वचालित करना संभव बनाती हैं।

हालांकि, ठोस प्रणोदक रॉकेट इंजन ने भी अपना महत्व नहीं खोया है। इनका उपयोग अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी में सहायक के रूप में किया जाता है। ब्रेकिंग और रेस्क्यू मॉड्यूल में उनका महत्व बहुत अच्छा है।