írta: Beverly Perry
mi a közös a vízben és az alumíniumban?
ha kitaláltad, hogy a víz és az alumínium teszi SLS repülni, adj magadnak egy arany csillag!
A kémia a rakéták repülésének középpontjában áll. A rakétahajtás Newton harmadik törvényét követi, amely kimondja, hogy minden cselekvéshez egyenlő és ellentétes reakció van. Ahhoz, hogy egy rakéta ki a dob pad, hozzon létre egy kémiai reakció, hogy lő gáz és részecskék ki az egyik végén a rakéta, a rakéta megy a másik irányba.,
milyen kémiai reakció kap forró gázokat, amelyek egy rakéta üzleti végén lövöldöznek, elegendő sebességgel ahhoz, hogy levegyék a Föld gravitációjáról? Égés.
függetlenül attól, hogy a személyes jármű vagy egy behemoth indító jármű, mint az SLS, az alapok ugyanazok. Az égés (égő valami) energiát bocsát ki,ami a dolgokat megy. Kezdje az üzemanyaggal (valami égetni) és egy oxidálószerrel (valami, ami elégeti), és most már van hajtóanyaga. Adj neki egy szikra és energia szabadul fel, valamint néhány melléktermékek.,
SLS repülni, égés zajlik két fő területen: a motor (négy Aerojet Rocketdyne RS-25s), valamint a twin szilárd rakéta booster (épült Orbitális ATK), amelyek több, mint 75% – a tolóerő a felszállás. Az égés mind a meghajtórendszereket, de az üzemanyagok és az oxidálószerek különbözőek.
az RS-25 főmotorokat” folyékony motoroknak ” nevezik, mivel az üzemanyag folyékony hidrogén (LH2). A folyékony oxigén (LOX) oxidálószerként szolgál. A booster, másrészt, használja alumínium üzemanyag ammónium-perklorát, mint az oxidálószer, összekeverjük egy kötőanyag, amely létrehoz egy homogén szilárd hajtóanyag.
így a víz teszi SLS fly
hidrogén, az üzemanyag a fő motorok, a legkönnyebb elem, és általában létezik, mint egy gáz., A gázok – különösen a könnyű hidrogén-alacsony sűrűségűek, ami azt jelenti, hogy egy kicsit sok helyet foglal el. Ahhoz, hogy elegendő legyen a nagy égési reakció táplálásához, hihetetlenül nagy tartályra lenne szükség ahhoz, hogy megtartsa – ez ellentétes azzal, ami egy aerodinamikailag tervezett indító járműhöz szükséges.
a probléma megkerüléséhez fordítsa a hidrogéngázt folyadékká, amely sűrűbb, mint egy gáz. Ez azt jelenti, hogy a hidrogént -423 Fahrenheit (-253 Celsius fok) hőmérsékletre hűtjük. Nagyon hideg.,
bár sűrűbb, mint a hidrogén, az oxigént folyadékba kell tömöríteni, hogy illeszkedjen egy kisebb, könnyebb tartályba. Az oxigén folyékony állapotába történő átalakításához -297 Fahrenheit (-183 Celsius fok) hőmérsékletre hűtjük. Bár ez balzsamos az LH2-hez képest, mindkét hajtóanyag-összetevőnek különleges kezelésre van szüksége ezen a hőmérsékleten. Mi több, a kriogén LH2 és LOX gyorsan elpárolog környezeti nyomáson és hőmérsékleten, ami azt jelenti, hogy a rakéta csak néhány órával a kilövés előtt tölthető be hajtóanyaggal.,
egyszer a tartályokban, majd a kilövési visszaszámlálás nullához közeledik, az LH2-t és a LOX-ot minden motor égésterébe pumpálják. Amikor a hajtóanyag meggyullad, a hidrogén robbanásszerűen reagál oxigénnel, hogy kialakuljon: víz! Elemi!
2H2 + O2 = 2H2O + Energy
Ez a” zöld ” reakció hatalmas mennyiségű energiát bocsát ki túlhevített vízzel (gőz) együtt. A hidrogén-oxigén reakció óriási hőt termel, ami miatt a vízgőz kitágul, és 10 000 mérföld / óra sebességgel távozik a motor fúvókáiból!, Mindez a gyorsan mozgó gőz megteremti a tolóerőt, amely meghajtja a rakétát a földről.
minden az impulzusról szól
de nem csak a környezetbarát vízreakció teszi a kriogén LH2-t fantasztikus rakétaüzemanyaggá. Ez az impulzusspecifikus impulzusról szól. A rakéta-üzemanyag hatékonyságának ez a mértéke leírja az elégetett üzemanyag mennyiségének tolóerejét. Minél magasabb a konkrét impulzus, annál több “nyomja le a padot” kap minden egyes Font üzemanyag.,
az LH2-LOX hajtóanyag a leggyakrabban használt rakétaüzemanyag legnagyobb specifikus impulzusa, a hihetetlenül hatékony RS – 25 motor pedig nagy gázteljesítményt kap egy már hatékony üzemanyagból.
de annak ellenére, hogy az LH2-nek a legnagyobb fajlagos impulzusa van, alacsony sűrűsége miatt elegendő LH2-t szállít ahhoz, hogy a Föld felszínének elhagyásához szükséges reakciót táplálja, túl nagy, túl nehéz tartályra lenne szükség, és túl sok szigeteléssel védi a kriogén hajtóanyagot ahhoz, hogy praktikus legyen.
ahhoz, hogy ezt megkerüljék, a tervezők lendületet adtak az SLS-nek.,
Legközelebb: Hogy a szilárd rakéta booster használata alumínium – ugyanazokat a dolgokat használja, hogy fedezze a maradékot–, hogy elegendő tolóerőt, hogy SLS le a földre.