آشنایی با انواع سیستم موتور راکت (1)

همانطور که می دانیم موتور(پیشران) یکی از بخشهای عمده موشک است که نسبت به سایر قسمت ها، هزینه و دقت زیادی صرف تکمیل آن شده است. کار این قسمت ایجاد نیروی محرکه لازم برای طی مسافت دلخواه توسط موشک است. در این مطلب با انواع سیستم های موتور راکت آشنا می شویم.

سیستم های موتور راکت

 1. موتور جت: پیشران های نوع جت برای ایجاد نیروی لازم جهت پرتاب موشک از گازهای با تحرک و سرعت بیشتر استفاده می نمایند. نیرویی که باعث به حرکت در آوردن چیزی یا بدنه موتور شود، تراست نامیده می شود. به عبارت دیگر، نیروی حاصله از انبساط و خروج گازها را تراست می نامیم و نیروی فوق با پوند و در اندازه های بزرگ با کیلوتن اندازه گیری می شود.

شکل زیر نوعی موتور جت ساده وابسته به هوا را نشان می دهد. هوا از طریق مدخل ورودی یا دهانه باز موتور، وارد موتور می شود. سوخت در محفظه احتراق با هوا مخلوط شده و مخلوط آنها به وسیله آتش زنه تحریک و در محفظه مزبور محترق می شود. و گازهای حاصله از احتراق( به علت بسته و مقاوم بودن) انبساط حاصل می نمایند و چون به طرف قسمت جلو نیز راهی ندارند (زیرا هوا کماکان از قسمت جلو در حال وارد شدن است) لذا، انبوه گازهای گداخته شده از قسمت عقب و باز موتور که اگزوز نازل نامیده می شود، با سرعت و فشار زیادی به بیرون هدایت می شود. گازهای حاصله از این مرحله، گازهای اگزوز نامیده می شوند. با خروج گازهای مزبور، فشار معکوس، به دهانه موتور وارد کرده که تعادل موتور را از حالت موازنه بودن نیروها به هم زده و باعث حرکت آن به جلو شود.

2. سیستم موتور ترکیبی: موتور جت شکل زیر رام جت نام دارد. علت نامگذاری آن این است که هوای موجود در اتمسفر با حرکت قسمت جلوی موتور در فضا، وارد موتور می شود. دیگر موتورهای جت، نظیر آنچه در هواپیما وجود دارد، برای وارد کردن هوا به موتور و فشرده نمودن آن از سیستم مکانیکی استفاده می نماید.

موتورهای رام جت به خاطر اینکه قبل از کار کردن باید به سرعت معین برسند، در موشک کمتر از آنها استفاده می شود. موشک ها با موتور رام جت از موتور ثانویه ای به نام راکت موتور استفاده می نمایند. راکت موتوری که به این منظور استفاده می شود، بوستر نام دارد. بعد از اینکه بوستر موتور رام جت را به سرعت مشخص که برای کار کردن موتور ضروری است، برساند از موتور اصلی جدا و آنرا ترک خواهد کرد. با شروع کار رام جت نیازی به بوستر نیست.

بوستر یا راکت موتور به قسمت عقبی بدنه موشک متصل بوده و راکت موتور در اصل یک لوله است که محتوی سوخت جامد می باشد و پیشران ترکیبی از سوخت و اکسید کننده است که در صورت فعال شدن و سوزش انبوهی از گازها را تولید می کند، وقتی آتشزنه تحریک و آماده فعالیت می شود، موتور بوستر روشن شده و قسمت سطحی سوخت جامد شروع به سوختن می نماید. با ادامه سوزش سوخت اصلی، مقدار زیادی گاز گداخته شده تولید می شود که از طریق اگزوز نازل به بیرون رانده می شود تا تراست لازم را برای روانه سازی و سرعت بخشیدن موشک فراهم نماید. راکت موتور از این نوع، فقط چند ثانیه روشن شده، ولی در همین مدت تراست لازم را جهت به حرکت درآوردن موشک از حالت عادی قبل از پرتاب فراهم نموده و سرعت آنرا تا حدود هزار فوت یا بیشتر در ثانیه می رساند. وقتی موتور بوستر خاموش شود و یا سوخت آن به اتمام برسد، کار بوستر روانه سازی و سرعت بخشیدن به موتور به اتمام می رسد و در این موقع بوستر از موتور جدا یا رها می شود. این قسمت (بوستر) را که موشک را روانه و پس از سرعت بخشیدن و انجام وظیفه جدا می شود مرحله اول می نامند.

در موشک های بزرگ ممکن است بیش از دو مرحله بوستر به کار ببرند تا آنرا (موشک بزرگ) در مدت کوتاهی به سرعت مورد نظر رسانده و پس از اتمام سوخت از آن جدا شود.

در موشک های تالوس، بوستر شتاب لازم را به موشک می دهد تا موتور رام جت آن به کار بیفتد. بدنه اصلی موشک به صورت سیلندر یا استوانه تو خالی می باشد. هوا از قسمت مدخل جلو وارد شده و پس از ورود و طی قسمت مرکزی بدنه اصلی موشک وارد محفظه احتراق در قسمت عقب موشک می شود. سر جنگی موشک تالوس در داخل مجرای قسمت جلویی موشک قرار گرفته و سیستم هدایت، مخزن سوخت و مکانیزم های کنترل به شکل رینگ و جدا در اطراف استوانه مرکزی قرار گرفته اند و پس از انجام عملیات احتراق در محفظه احتراق به صورت گاز از اگزوز نازل خارج می شود. که به این وسیله باعث تولید تراست می شود.

ادامه دارد...

محسن مرادی

بخش دانش و زندگی تبیان

منابع:

وب سایت دانشجو،ساختمان موشک ها نوشته یعقوب اصلانی