ويژگي‌هاي اصلي
در فصل قبلي در خصوص مشخصه‌هاي عمومي تجهيزات موشك‌هاي بالستيك سوخت جامد و حتي در مورد بيوگرافي آن‌ها صحبت كرديم. اكنون به خود موتور موشك سوخت جامد توجه مي‌كنيم.
سوخت جامد، برخلاف سوخت مايع به محفظه تزريق نمي‌شود. كل سوخت در خود محفظه به شكل گرين قرار داده مي‌شود وپس از احتراق كاملا در معرض آتش قرار دارد و اگر احتراق شروع شده باشد، ديگر به سختي مي‌توان در فرآيند سوختن آن دست‌برد.
تلاش در حل مشكل كنترل موتور سوخت‌هاي جامد، هنوز به نتيجه قطعي نرسيده است. بنابراين برنامه احتراق گرين سوخت‌هاي جامد از قبل در مرحله مطالعه طراحي برنامه‌ريزي مي‌شود و تغييرات پيش‌ران اسمي موتور موشك سوخت جامد نسبت به زمان از قبل تعيين مي‌شود كه بستگي به مشخصه‌هاي پروژه و پارامترهاي اصلي شماي موشك يا موتور طرح شده دارد.
در موتور موشك سوخت جامد مشخصه‌هاي پيش‌ران، از مقدار اسمي منحرف مي‌شود و اگر خيلي هم محسوس نباشد، در خيلي از حالات در استارت به قدري است كه به طور وضوح روي مقدار برد اثر مي‌گذارد.
چون پيش‌ران موتورهاي سوخت جامد غيرقابل كنترل است، بنابراين بايد مسير را براساس پيشگويي متناوب نقطه ثابت تغيير داد. اين چنين روش هدايت مشكل است و آن را فقط به كمك يك كامپيوتر پروازي قوي مي‌توان عملي كرد كه در اين خصوص بعدا صحبت خواهد شد.
تحليل مقاومت مصالح موشك‌هاي سوخت جامد، به طور عمده به محفظه احتراق بر مي‌گردد، به طوريكه مقاومت آن تحت فشار داخلي و رژيم دمايي تعيين مي‌شود. در اثر بارهاي اعمالي در طول مسير، نيازي به تقويت پوسته نداريم. چون پوسته خودبه‌خود خيلي محكم و مقاوم است، اما در عوض بايد محل اتصال محفظه به قسمت عدسي جلو موشك تقويت شود. در بعضي حالت‌ها(معمولا براي محفظه‌هاي كامپوزيتي) ساخت چنين تكيه گاه‌هايي به عنوان مهم‌ترين عمليات در طراحي بررسي مي‌شود. به دليل بالا بودن مقاومت پوسته در موتور سوخت جامد، در مقايسه با موشك سوخت مايع، از تعداد زيادي از محدوديت‌هايي كه در موشك سوخت مايع در قسمت پرواز در اتمسفر وجود داشت، خبري نيست.
رژيم‌كاري موتورهاي سوخت جامد عملا تابعي از بارهاي مسير نيست و عدم وجود سيستم تزريق آن را به صوت ار يك بلوك مجزا در مي‌آورد. بنابراين، به طور مستقل تست مي‌شود. در نتيجه موتور سوخت جامد كاملا از ديگر المان‌ها مستقل است، به طوري كه مي‌توان آن را مانند يك مجموعه جدا طراحي كرد. اين مطلب را قبلا در مثال كاربرد موتورهاي سوخت جامد كمكي در مراحل مختلف موشك ساتورن5 ديديم.
امكانات انرژيتيكي سوخت جامد كم‌تر از سوخت مايع است، همچنين شاخص‌هاي وزني موتور سوخت جامد پايين‌تر از سوخت مايع است، اما كاربرد آن‌ها ساده‌تر است. بنابراين در مسير گسترش و پيشرفت موتور سازي، موتور سوخت جامد تعقيب كننده موتور سوخت مايع است، تا زماني كه امكانات موتور موشك سوخت جامد به سطح سوخت مايع برسد و بتواند مسايل خاص را حل كند. در اين صورت سريعا تغيير سيستم شكل مايع به شكل ساده‌تر يعني سوخت جامد را خواهيم داشت. اما براي رسيدن به اين نتيجه، همان‌طور كه گفته شد، به تحقيقات چند ساله نياز است، كه يكي از مهم‌ترين آن‌ها عايق حرارتي پوسته و قسمت نازل است.
تعداد زيادي مشكلات عمده در ساخت موتور سوخت جامد وجود دارد كه در رأس همه آن‌ها سوخت قرار دارد. در موتورهاي سوخت جامد، گرين اصلي‌ترين المان سازه‌اي است. بنابراين شيمي سوخت، توليد و ساخت گرين و تكنولوژي موتور در مجموع به يكديگر مرتبط هستند. براي تجزيه و تحليل از مكانيزم احتراق شروع مي‌كنيم.
No comments:
Post a Comment