रॉकेट इंजन कैसे काम करते हैं

Apr 01 2000
मानो या न मानो, अंतरिक्ष अन्वेषण का सबसे कठिन हिस्सा जमीन से एक अंतरिक्ष यान प्राप्त करना है। प्रणोदन की मूल बातें एक्सप्लोर करें और ठोस-ईंधन और तरल-ईंधन रॉकेट इंजन दोनों के बारे में जानें।
२००५ रॉकेट की और तस्वीरें देखें।

मनुष्य द्वारा अब तक किए गए सबसे आश्चर्यजनक प्रयासों में से एक अंतरिक्ष की खोज है। विस्मय का एक बड़ा हिस्सा जटिलता है। अंतरिक्ष अन्वेषण जटिल है क्योंकि हल करने के लिए बहुत सारी समस्याएं हैं और बाधाओं को दूर करना है। आपके पास ऐसी चीजें हैं:

  • अंतरिक्ष का निर्वात
  • गर्मी प्रबंधन की समस्या
  • पुन: प्रवेश की कठिनाई
  • कक्षीय यांत्रिकी
  • सूक्ष्म उल्कापिंड और अंतरिक्ष मलबे
  • ब्रह्मांडीय और सौर विकिरण
  • भारहीन वातावरण में शौचालय की सुविधा होने का लॉजिस्टिक्स

लेकिन सभी की सबसे बड़ी समस्या जमीन से एक अंतरिक्ष यान को हटाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा का उपयोग करना है। यहीं से रॉकेट इंजन आते हैं।

रॉकेट छवि गैलरी

रॉकेट इंजन, एक ओर, इतने सरल हैं कि आप अपने स्वयं के मॉडल रॉकेट का निर्माण और उड़ान बहुत सस्ते में कर सकते हैं (विवरण के लिए लेख के अंतिम पृष्ठ पर लिंक देखें)। दूसरी ओर, रॉकेट इंजन (और उनकी ईंधन प्रणालियाँ) इतने जटिल हैं कि केवल तीन देशों ने ही वास्तव में लोगों को कक्षा में स्थापित किया है। इस लेख में, हम रॉकेट इंजनों को यह समझने के लिए देखेंगे कि वे कैसे काम करते हैं, साथ ही साथ उनके आसपास की कुछ जटिलताओं को भी समझेंगे।

जब ज्यादातर लोग मोटर या इंजन के बारे में सोचते हैं, तो वे रोटेशन के बारे में सोचते हैं। उदाहरण के लिए, एक कार में एक पारस्परिक गैसोलीन इंजन पहियों को चलाने के लिए घूर्णी ऊर्जा पैदा करता है। एक इलेक्ट्रिक मोटर पंखे को चलाने या डिस्क को घुमाने के लिए घूर्णी ऊर्जा पैदा करती है। एक भाप इंजन का उपयोग एक ही काम करने के लिए किया जाता है, जैसा कि एक भाप टरबाइन और अधिकांश गैस टर्बाइन होता है

रॉकेट इंजन मौलिक रूप से अलग हैं। रॉकेट इंजन प्रतिक्रिया इंजन हैं। रॉकेट इंजन चलाने का मूल सिद्धांत प्रसिद्ध न्यूटनियन सिद्धांत है कि "हर क्रिया के लिए एक समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है।" एक रॉकेट इंजन द्रव्यमान को एक दिशा में फेंक रहा है और परिणामस्वरूप दूसरी दिशा में होने वाली प्रतिक्रिया से लाभान्वित हो रहा है।

"द्रव्यमान फेंकने और प्रतिक्रिया से लाभ उठाने" की इस अवधारणा को पहली बार समझना मुश्किल हो सकता है, क्योंकि ऐसा नहीं लगता कि क्या हो रहा है। रॉकेट इंजन आग की लपटों और शोर और दबाव के बारे में प्रतीत होते हैं, न कि "चीजों को फेंकने" के बारे में। आइए वास्तविकता की बेहतर तस्वीर प्राप्त करने के लिए कुछ उदाहरण देखें:

  • यदि आपने कभी एक बन्दूक , विशेष रूप से एक बड़ी 12-गेज बन्दूक को गोली मारी है , तो आप जानते हैं कि इसमें बहुत अधिक "किक" है। यही है, जब आप बंदूक को गोली मारते हैं तो यह आपके कंधे को बहुत अधिक बल के साथ "किक" करता है। वह किक एक प्रतिक्रिया है। एक बन्दूक लगभग 700 मील प्रति घंटे की गति से लगभग एक औंस धातु को एक दिशा में गोली मार रही है, और प्रतिक्रिया के साथ आपका कंधा हिट हो जाता है। यदि आप रोलर स्केट्स पहने हुए थे या बंदूक चलाते समय स्केटबोर्ड पर खड़े थे , तो बंदूक एक रॉकेट इंजन की तरह काम कर रही होगी और आप विपरीत दिशा में लुढ़क कर प्रतिक्रिया करेंगे।
  • यदि आपने कभी एक बड़ी आग की नली को पानी का छिड़काव करते देखा है, तो आपने देखा होगा कि नली को पकड़ने में बहुत ताकत लगती है (कभी-कभी आप दो या तीन अग्निशामकों को नली पकड़े हुए देखेंगे )। नली रॉकेट इंजन की तरह काम कर रही है। नली एक दिशा में पानी फेंक रही है, और अग्निशामक प्रतिक्रिया का मुकाबला करने के लिए अपनी ताकत और वजन का उपयोग कर रहे हैं। अगर वे नली को छोड़ देते, तो वह जबरदस्त ताकत से इधर-उधर हो जाती। यदि अग्निशामक सभी स्केटबोर्ड पर खड़े होते, तो नली उन्हें बहुत तेज गति से पीछे की ओर ले जाती!
  • जब आप एक गुब्बारे को उड़ाते हैं और उसे जाने देते हैं ताकि वह हवा से बाहर निकलने से पहले पूरे कमरे में उड़ जाए, तो आपने एक रॉकेट इंजन बनाया है। इस मामले में, जो फेंका जा रहा है वह गुब्बारे के अंदर हवा के अणु हैं। बहुत से लोग मानते हैं कि हवा के अणुओं का वजन कुछ भी नहीं होता है, लेकिन वे करते हैं ( हवा के वजन की बेहतर तस्वीर पाने के लिए हीलियम पर पेज देखें )। जब आप उन्हें गुब्बारे की नोक से बाहर फेंकते हैं, तो शेष गुब्बारा विपरीत दिशा में प्रतिक्रिया करता है।

इसके बाद, हम एक अन्य परिदृश्य को देखेंगे जो क्रिया और प्रतिक्रिया की व्याख्या करता है: स्पेस बेसबॉल।

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रॉकेट इंजन पर अधिक

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अंतर्वस्तु
  1. क्रिया और प्रतिक्रिया: अंतरिक्ष बेसबॉल परिदृश्य
  2. जोर
  3. ठोस-ईंधन रॉकेट: ईंधन मिश्रण
  4. ठोस ईंधन रॉकेट: चैनल विन्यास
  5. तरल प्रणोदक रॉकेट
  6. रॉकेट इंजन का भविष्य

क्रिया और प्रतिक्रिया: अंतरिक्ष बेसबॉल परिदृश्य

एक रिमोट कैमरा हैनकॉक काउंटी, मिस में जॉन सी। स्टैनिस स्पेस सेंटर में एक परीक्षण फायरिंग के दौरान एक स्पेस शटल मुख्य इंजन के नज़दीक के दृश्य को कैप्चर करता है।

निम्नलिखित स्थिति की कल्पना कीजिए: आप एक पहने हुए हैं अंतरिक्ष सूट और आप के बगल में अंतरिक्ष में तैर रहे हैं अंतरिक्ष यान ; आपके हाथ में बेसबॉल होता है।

यदि आप बेसबॉल फेंकते हैं , तो आपका शरीर गेंद की विपरीत दिशा में जाकर प्रतिक्रिया करेगा। जिस गति से आपका शरीर दूर जाता है उसे नियंत्रित करने वाली चीज बेसबॉल का भार है जिसे आप फेंकते हैं और त्वरण की मात्राकि आप उस पर आवेदन करें। द्रव्यमान को त्वरण से गुणा करने पर बल (f = m * a) होता है। आप बेसबॉल पर जो भी बल लगाते हैं, वह आपके शरीर पर लागू एक समान प्रतिक्रिया बल (m * a = m * a) द्वारा बराबर हो जाएगा। तो मान लीजिए कि बेसबॉल का वजन 1 पाउंड है, और आपके शरीर और अंतरिक्ष सूट का वजन 100 पाउंड है। आप बेसबॉल को 32 फीट प्रति सेकेंड (21 मील प्रति घंटे) की गति से फेंक देते हैं। कहने का तात्पर्य यह है कि, आप अपने हाथ से 1-पाउंड बेसबॉल को तेज करते हैं ताकि यह 21 मील प्रति घंटे की गति प्राप्त कर सके। आपका शरीर प्रतिक्रिया करता है, लेकिन इसका वजन बेसबॉल से 100 गुना अधिक होता है। इसलिए, यह बेसबॉल के वेग के सौवें हिस्से या 0.32 फीट प्रति सेकंड (0.21 मील प्रति घंटे) से दूर चला जाता है।

यदि आप अपने बेसबॉल से अधिक जोर उत्पन्न करना चाहते हैं , तो आपके पास दो विकल्प हैं: द्रव्यमान बढ़ाएं या त्वरण बढ़ाएं। आप एक भारी बेसबॉल फेंक सकते हैं या एक के बाद एक कई बेसबॉल फेंक सकते हैं (द्रव्यमान बढ़ाना), या आप बेसबॉल को तेजी से फेंक सकते हैं (उस पर त्वरण बढ़ाना)। लेकिन वह सब है जो आप कर सकते हैं।

एक रॉकेट इंजन आम तौर पर एक उच्च दबाव गैस के रूप में द्रव्यमान फेंक रहा है । विपरीत दिशा में प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए इंजन गैस के द्रव्यमान को एक दिशा में बाहर फेंकता है। द्रव्यमान ईंधन के भार से आता है जो रॉकेट इंजन जलता है। जलने की प्रक्रिया ईंधन के द्रव्यमान को तेज कर देती है जिससे यह रॉकेट नोजल से तेज गति से बाहर आ जाता है। तथ्य यह है कि ईंधन जलने पर ठोस या तरल से गैस में बदल जाता है, इसका द्रव्यमान नहीं बदलता है। यदि आप एक पाउंड रॉकेट ईंधन जलाते हैं, तो एक पाउंड निकास उच्च तापमान, उच्च-वेग गैस के रूप में नोजल से निकलता है। रूप बदलता है, लेकिन द्रव्यमान नहीं। जलने की प्रक्रिया द्रव्यमान को तेज करती है।

आइए आगे थ्रस्ट के बारे में और जानें।

जोर

किसी रॉकेट इंजन की "ताकत" को उसका प्रणोद कहा जाता है । थ्रस्ट को अमेरिका में "पाउंड ऑफ़ थ्रस्ट" में और न्यूटन में मीट्रिक सिस्टम के तहत मापा जाता है (4.45 न्यूटन ऑफ़ थ्रस्ट 1 पाउंड थ्रस्ट के बराबर होता है)। एक पौंड जोर पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण बल के खिलाफ 1 पौंड वस्तु को स्थिर रखने के लिए आवश्यक जोर की मात्रा है । तो पृथ्वी पर , गुरुत्वाकर्षण का त्वरण 32 फीट प्रति सेकंड प्रति सेकंड (21 मील प्रति सेकंड) है। यदि आप बेसबॉल के बैग के साथ अंतरिक्ष में तैर रहे थेऔर आपने प्रति सेकंड एक बेसबॉल को 21 मील प्रति घंटे की गति से फेंक दिया, आपके बेसबॉल 1 पाउंड जोर के बराबर उत्पन्न कर रहे होंगे। यदि आप 42 मील प्रति घंटे के बजाय बेसबॉल फेंकते हैं, तो आप 2 पाउंड का जोर पैदा कर रहे होंगे। यदि आप उन्हें 2,100 मील प्रति घंटे (शायद उन्हें किसी प्रकार की बेसबॉल बंदूक से गोली मारकर) फेंकते हैं, तो आप 100 पाउंड जोर पैदा कर रहे हैं, और इसी तरह।

रॉकेटों की एक अजीब समस्या यह है कि जिन वस्तुओं को इंजन फेंकना चाहता है वे वास्तव में कुछ वजन करते हैं, और रॉकेट को उस वजन को चारों ओर ले जाना पड़ता है। तो मान लीजिए कि आप 2,100 मील प्रति घंटे की गति से हर सेकंड एक बेसबॉल फेंक कर एक घंटे के लिए 100 पाउंड का जोर उत्पन्न करना चाहते हैं। इसका मतलब है कि आपको 3,600 1-पाउंड बेसबॉल (एक घंटे में 3,600 सेकंड होते हैं), या 3,600 पाउंड बेसबॉल के साथ शुरुआत करनी होगी। चूंकि आप अपने स्पेससूट में केवल 100 पाउंड वजन करते हैं , आप देख सकते हैं कि आपके "ईंधन" का वजन पेलोड (आप) के वजन को बौना कर देता है। वास्तव में, ईंधन का भार पेलोड से 36 गुना अधिक होता है। और यह बहुत आम है। इसलिए एक छोटे से व्यक्ति को अभी अंतरिक्ष में लाने के लिए आपके पास एक विशाल रॉकेट होना चाहिए - आपको बहुत सारा ईंधन ले जाना होगा।

आप स्पेस शटल पर भार समीकरण को बहुत स्पष्ट रूप से देख सकते हैं। यदि आपने कभी अंतरिक्ष यान का प्रक्षेपण देखा है, तो आप जानते हैं कि इसके तीन भाग हैं:

  • ऑर्बिटर
  • बड़ा बाहरी टैंक
  • दो ठोस रॉकेट बूस्टर (एसआरबी)

ऑर्बिटर का वजन 165,000 पाउंड खाली है। बाहरी टैंक का वजन 78,100 पाउंड खाली है। दो ठोस रॉकेट बूस्टर का वजन १८५,००० पाउंड खाली है। लेकिन फिर आपको ईंधन में लोड करना होगा। प्रत्येक एसआरबी में 1.1 मिलियन पाउंड का ईंधन होता है। बाहरी टैंक में 143, 000 गैलन तरल ऑक्सीजन (1,359,000 पाउंड) और 383,000 गैलन तरल हाइड्रोजन (226,000 पाउंड) है। पूरे वाहन - शटल, बाहरी टैंक, ठोस रॉकेट बूस्टर केसिंग और सभी ईंधन - का लॉन्च के समय कुल वजन 4.4 मिलियन पाउंड है। १६५,००० पाउंड कक्षा में प्राप्त करने के लिए ४.४ मिलियन पाउंड एक बहुत बड़ा अंतर है! निष्पक्ष होने के लिए, ऑर्बिटर 65,000-पाउंड पेलोड (आकार में 15 x 60 फीट तक) भी ले जा सकता है, लेकिन यह अभी भी एक बड़ा अंतर है। ईंधन का वजन ऑर्बिटर [स्रोत: द स्पेस शटल ऑपरेटर्स मैनुअल] से लगभग 20 गुना अधिक है।

उस सभी ईंधन को शायद ६,००० मील प्रति घंटे (रासायनिक रॉकेटों के लिए विशिष्ट रॉकेट निकास वेग ५,००० और १०,००० मील प्रति घंटे के बीच) की गति से स्पेस शटल के पीछे फेंका जा रहा है। SRB लगभग दो मिनट तक जलते हैं और लॉन्च के समय प्रत्येक में लगभग 3.3 मिलियन पाउंड का थ्रस्ट उत्पन्न करते हैं (बर्न पर औसतन 2.65 मिलियन पाउंड)। तीन मुख्य इंजन (जो बाहरी टैंक में ईंधन का उपयोग करते हैं) लगभग आठ मिनट तक जलते हैं, जिससे प्रत्येक जलने के दौरान 375, 000 पाउंड का जोर पैदा होता है।

अगले भाग में, हम ठोस-ईंधन रॉकेटों में विशेष ईंधन मिश्रण को देखेंगे।

ठोस-ईंधन रॉकेट: ईंधन मिश्रण

प्रज्वलन के तुरंत पहले और बाद में एक ठोस-ईंधन रॉकेट

सॉलिड-फ्यूल रॉकेट इंजन मनुष्य द्वारा बनाए गए पहले इंजन थे। उनका आविष्कार सैकड़ों साल पहले चीन में हुआ था और तब से व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। राष्ट्रगान (1800 के दशक की शुरुआत में लिखा गया) में "रॉकेट की लाल चमक" के बारे में पंक्ति बम या आग लगाने वाले उपकरणों को वितरित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे सैन्य ठोस-ईंधन रॉकेट के बारे में बात कर रही है। तो आप देख सकते हैं कि रॉकेट काफी समय से उपयोग में हैं।

एक साधारण ठोस-ईंधन रॉकेट के पीछे का विचार सीधा है। आप जो करना चाहते हैं वह कुछ ऐसा बनाना है जो बहुत जल्दी जलता है लेकिन विस्फोट नहीं करता है। जैसा कि आप शायद जानते हैं, बारूद फटता है। गनपाउडर 75% नाइट्रेट, 15% कार्बन और 10% सल्फर से बना होता है। एक रॉकेट इंजन में, आप एक विस्फोट नहीं चाहते हैं - आप चाहते हैं कि समय की अवधि में शक्ति अधिक समान रूप से जारी हो। इसलिए आप मिश्रण को 72% नाइट्रेट, 24% कार्बन और 4% सल्फर में बदल सकते हैं। इस मामले में, बारूद के बजाय, आपको एक साधारण रॉकेट ईंधन मिलता है। इस तरह का मिश्रण बहुत तेजी से जलेगा, लेकिन अगर इसे ठीक से लोड किया जाए तो यह फटता नहीं है। यहाँ एक विशिष्ट क्रॉस सेक्शन है:

बाईं ओर आप रॉकेट को प्रज्वलन से पहले देखते हैं। ठोस ईंधन हरे रंग में दिखाया गया है। यह बेलनाकार होता है, जिसके बीच में एक ट्यूब ड्रिल की जाती है। जब आप ईंधन जलाते हैं, तो यह ट्यूब की दीवार के साथ जलता है। जैसे ही यह जलता है, यह आवरण की ओर तब तक जलता है जब तक कि सारा ईंधन जल न जाए। एक छोटे मॉडल रॉकेट इंजन में या एक छोटी बोतल रॉकेट में जला एक सेकंड या उससे कम समय तक रह सकता है। एक मिलियन पाउंड से अधिक ईंधन वाले स्पेस शटल SRB में, बर्न लगभग दो मिनट तक रहता है।

ठोस ईंधन रॉकेट: चैनल विन्यास

जब आप शटल के सॉलिड रॉकेट बूस्टर जैसे उन्नत सॉलिड-फ्यूल रॉकेट के बारे में पढ़ते हैं, तो आप अक्सर इस तरह की चीजें पढ़ते हैं:

प्रत्येक एसआरबी मोटर में प्रणोदक मिश्रण में एक अमोनियम परक्लोरेट (ऑक्सीकारक, वजन से 69.6 प्रतिशत), एल्यूमीनियम (ईंधन, 16 प्रतिशत), लौह ऑक्साइड (एक उत्प्रेरक, 0.4 प्रतिशत), एक बहुलक (एक बाइंडर जो मिश्रण को एक साथ रखता है) होता है। 12.04 प्रतिशत), और एक एपॉक्सी इलाज एजेंट (1.96 प्रतिशत)। प्रणोदक फॉरवर्ड मोटर सेगमेंट में एक 11-बिंदु स्टार के आकार का वेध है और प्रत्येक पिछाड़ी खंड और पिछाड़ी बंद में एक डबल-ट्रंकेटेड-शंकु छिद्र है। यह विन्यास प्रज्वलन पर उच्च जोर प्रदान करता है और फिर अधिकतम गतिशील दबाव के दौरान वाहन को अधिक तनाव से बचाने के लिए लिफ्ट-ऑफ के बाद लगभग एक तिहाई 50 सेकंड तक जोर कम कर देता है। [स्रोत: नासा]

यह पैराग्राफ न केवल ईंधन मिश्रण पर चर्चा करता है बल्कि ईंधन के केंद्र में ड्रिल किए गए चैनल के विन्यास पर भी चर्चा करता है। एक "11-बिंदु तारे के आकार का वेध" इस तरह दिख सकता है:

विचार चैनल के सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए है, जिससे जला क्षेत्र और इसलिए जोर बढ़ रहा है। जैसे ही ईंधन जलता है, आकार एक वृत्त में समान हो जाता है। एसआरबी के मामले में, यह इंजन को उड़ान के बीच में उच्च प्रारंभिक जोर और कम जोर देता है।

ठोस-ईंधन वाले रॉकेट इंजन के तीन महत्वपूर्ण लाभ हैं:

  • सादगी
  • कम लागत
  • सुरक्षा

उनके दो नुकसान भी हैं:

  • जोर को नियंत्रित नहीं किया जा सकता है।
  • एक बार प्रज्वलित होने के बाद, इंजन को रोका या पुनः आरंभ नहीं किया जा सकता है।

नुकसान का मतलब है कि ठोस-ईंधन रॉकेट कम-आजीवन कार्यों (जैसे मिसाइल ), या बूस्टर सिस्टम के लिए उपयोगी होते हैं । जब आपको इंजन को नियंत्रित करने में सक्षम होने की आवश्यकता होती है, तो आपको एक तरल प्रणोदक प्रणाली का उपयोग करना चाहिए। हम आगे उन और अन्य संभावनाओं के बारे में जानेंगे।

तरल प्रणोदक रॉकेट

डॉ. रॉबर्ट एच. गोडार्ड और उनका तरल ऑक्सीजन-गैसोलीन रॉकेट जिस फ्रेम से 16 मार्च, 1926 को ऑबर्न, मास में दागा गया था। कॅबैज पैच।

1926 में, रॉबर्ट गोडार्ड ने पहले तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन का परीक्षण किया। उनके इंजन में गैसोलीन और लिक्विड ऑक्सीजन का इस्तेमाल होता था। उन्होंने रॉकेट इंजन डिजाइन में कई मूलभूत समस्याओं पर भी काम किया और हल किया, जिसमें पंपिंग तंत्र, शीतलन रणनीति और स्टीयरिंग व्यवस्था शामिल हैं। ये समस्याएं हैं जो तरल-प्रणोदक रॉकेट को इतना जटिल बनाती हैं।

मूल विचार सरल है। अधिकांश तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजनों में, एक ईंधन और एक ऑक्सीडाइज़र (उदाहरण के लिए, गैसोलीन और तरल ऑक्सीजन) को एक दहन कक्ष में पंप किया जाता है। वहां वे गर्म गैसों की एक उच्च दबाव और उच्च-वेग धारा बनाने के लिए जलते हैं। ये गैसें एक नोजल के माध्यम से प्रवाहित होती हैं जो उन्हें और तेज करती हैं (5,000 से 10,000 मील प्रति घंटे की गति सामान्य होने के कारण), और फिर वे इंजन को छोड़ देती हैं। निम्नलिखित अत्यधिक सरलीकृत आरेख आपको मूल घटक दिखाता है।

यह आरेख एक विशिष्ट इंजन की वास्तविक जटिलताओं को नहीं दिखाता है (अच्छे चित्रों और वास्तविक इंजनों के विवरण के लिए पृष्ठ के निचले भाग में कुछ लिंक देखें)। उदाहरण के लिए, ईंधन या ऑक्सीडाइज़र के लिए तरल हाइड्रोजन या तरल ऑक्सीजन जैसी ठंडी तरलीकृत गैस होना सामान्य है। एक तरल-प्रणोदक रॉकेट इंजन में एक बड़ी समस्या दहन कक्ष और नोजल को ठंडा करना है, इसलिए क्रायोजेनिक तरल पदार्थों को पहले सुपर-हीटेड भागों के चारों ओर ठंडा करने के लिए परिचालित किया जाता है। दहन कक्ष में जलने वाले ईंधन के दबाव को दूर करने के लिए पंपों को अत्यधिक उच्च दबाव उत्पन्न करना पड़ता है। स्पेस शटल में मुख्य इंजन वास्तव में दो पंपिंग चरणों का उपयोग करते हैं और दूसरे चरण के पंपों को चलाने के लिए ईंधन जलाते हैं।यह सब पंपिंग और कूलिंग एक विशिष्ट तरल प्रणोदक इंजन को एक प्लंबिंग प्रोजेक्ट की तरह दिखता है जो किसी और चीज की तुलना में खराब हो गया है - इंजनों को देखेंयह पृष्ठ यह देखने के लिए कि मेरा क्या मतलब है।

तरल प्रणोदक रॉकेट इंजन में सभी प्रकार के ईंधन संयोजनों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए:

  • तरल हाइड्रोजन और तरल ऑक्सीजन - स्पेस शटल के मुख्य इंजनों में उपयोग किया जाता है
  • गैसोलीन और तरल ऑक्सीजन - गोडार्ड के शुरुआती रॉकेटों में इस्तेमाल किया गया
  • केरोसिन और तरल ऑक्सीजन - अपोलो कार्यक्रम में बड़े सैटर्न वी बूस्टर के पहले चरण में इस्तेमाल किया गया
  • शराब और तरल ऑक्सीजन - जर्मन V2 रॉकेट में प्रयुक्त
  • नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड/मोनोमेथिल हाइड्राज़ीन - कैसिनी इंजन में प्रयुक्त

रॉकेट इंजन का भविष्य

एक क्सीनन आयन इंजन की यह छवि, निर्वात कक्ष के एक बंदरगाह के माध्यम से खींची गई जहां नासा की जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला में इसका परीक्षण किया जा रहा था, इंजन से उत्सर्जित होने वाले आवेशित परमाणुओं की धुंधली नीली चमक को दर्शाता है। आयन प्रणोदन इंजन पहला गैर-रासायनिक प्रणोदन है जिसका उपयोग अंतरिक्ष यान को चलाने के प्राथमिक साधन के रूप में किया जाता है।

हम रासायनिक रॉकेट इंजन देखने के आदी हैं जो थ्रस्ट उत्पन्न करने के लिए अपना ईंधन जलाते हैं। हालांकि जोर उत्पन्न करने के कई अन्य तरीके हैं। कोई भी प्रणाली जो द्रव्यमान फेंकती है वह करेगी। यदि आप बेसबॉल को अत्यधिक तेज गति से तेज करने का तरीका समझ सकते हैं , तो आपके पास एक व्यवहार्य रॉकेट इंजन होगा। इस तरह के दृष्टिकोण के साथ एकमात्र समस्या बेसबॉल "निकास" (उस पर हाई-स्पीड बेसबॉल) अंतरिक्ष के माध्यम से स्ट्रीमिंग छोड़ दी जाएगी। यह छोटी सी समस्या रॉकेट इंजन डिजाइनरों को निकास उत्पाद के लिए गैसों का पक्ष लेने का कारण बनती है।

कई रॉकेट इंजन बहुत छोटे होते हैं। उदाहरण के लिए, उपग्रहों पर एटीट्यूड थ्रस्टर्स को अधिक थ्रस्ट उत्पन्न करने की आवश्यकता नहीं होती है। उपग्रहों पर पाया जाने वाला एक सामान्य इंजन डिज़ाइन बिल्कुल भी "ईंधन" का उपयोग नहीं करता है - दबाव वाले नाइट्रोजन थ्रस्टर्स केवल एक नोजल के माध्यम से एक टैंक से नाइट्रोजन गैस को उड़ाते हैं। इस तरह के थ्रस्टर्स स्काईलैब को कक्षा में रखते हैं, और शटल के मानवयुक्त पैंतरेबाज़ी प्रणाली पर भी उपयोग किए जाते हैं।

नए इंजन डिजाइन थ्रस्ट को अधिक कुशलता से बनाने के लिए आयनों या परमाणु कणों को अत्यधिक उच्च गति तक पहुंचाने के तरीके खोजने की कोशिश कर रहे हैं । नासा का डीप स्पेस -1 अंतरिक्ष यान प्रणोदन के लिए आयन इंजन का उपयोग करने वाला पहला व्यक्ति था [स्रोत: ProfoundSpace.org ]। प्लाज्मा और आयन इंजन की अतिरिक्त चर्चा के लिए यह पृष्ठ देखें ।

रॉकेट इंजन और संबंधित विषयों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, अगले पृष्ठ पर लिंक देखें।

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