Rakettmootor

Rakettmootor on reaktiivmootor, mis ei vaja reaktiivjoa tekitamiseks väliskeskkonda. Tuntuim on keemiline rakettmootor, milles energia allikaks on mõni eksotermiline reaktsioon (peamiselt põlemine ja katalüütiline lagunemine) ning reaktiivjoa moodustavad selle kuumad jääkgaasid. Keemiline rakettmootor ei vaja töötamiseks välisõhku ei oksüdeerija ega reaktiivmassina. Rakettmootor on peamine kosmonautikas kasutatav mootor. Ühe või mitme rakettmootoriga lennuseadet nimetatakse üldjuhul raketiks. Tänapäeval kasutatakse peamiselt keemilisi vedelkütus- ja tahkekütusrakettmootoreid, kuid arendamisel on ka tuuma- ja elektrirakettmootorid. Rakettmootorite töö aluseks on impulsi jäävuse seadus. Siinses käsitluses on tehtud järgnevad lihtsustavad eeldused: Rakett on isoleeritud süsteem st sellele ei mõju teisi jõude peale mootori tekitatud tõukejõu Tõukejõud T {\displaystyle \textstyle T} ja reaktsioonimassi efektiivne väljumiskiirus v e {\displaystyle \textstyle v_{e}} on rakettmootori töötamise ajal konstantsed. Δ p r = Δ p m {\displaystyle \Delta p_{r}=\Delta p_{m}} kus p r {\displaystyle \textstyle p_{r}} on raketi impulss, ning p m {\displaystyle \textstyle p_{m}} reaktsioonimassi impulss. Tõukejõud avaldub impulsi definitsiooni ja Newtoni 3. seaduse kohaselt T = − d d t p m = − d d t m ( t ) v e = − m ˙ v e {\displaystyle T=-{\frac {d}{dt}}p_{m}=-{\frac {d}{dt}}m(t)v_{e}=-{\dot {m}}v_{e}} ja raketi impulsi muut ajahetkel t {\displaystyle \textstyle t} Δ p r ( t ) = T t = m ˙ v e t {\displaystyle \Delta p_{r}(t)=Tt={\dot {m}}v_{e}t} . Raketi kiiruse muut avaldub Tsiolkovski raketivõrrandist: Δ v = v e ln ⁡ m 0 m 1 {\displaystyle \Delta v=v_{\text{e}}\ln {\frac {m_{0}}{m_{1}}}} Rakettmootoris vabastatud energiast läheb vaid osa raketi kineetilise energia tõstmiseks ehk raketi kiirendamiseks. Erinevad kaod on seotud põlemise ebaefektiivsusega, soojuskadudega põlemiskambri seintesse, soojuskadudega reaktiivjoa jääksoojusse ning kineetilise energia kaoga reaktiivjoa enda liikumisse. Jättes kõrvale soojuskaod on võimalik leida rakettmootori tõuke-efektiivsus, st suhe raketi ning reaktiivjoa kineetiliste energiate vahel: η = 2 v r v e 1 + v r v e 2 {\displaystyle \eta ={\frac {2{\frac {v_{r}}{v_{e}}}}{1+{\frac {v_{r}}{v_{e}}}^{2}}}} , kus η {\displaystyle \textstyle \eta } on kasutegur ning v r {\displaystyle \textstyle v_{r}} raketi liikumise kiirus Vaata ka: Ioonmootor Reaktiivmootor Raketimootoriga lendkeha 1981. Tehnikaleksikon. Tallinn, Valgus. Lk 416 Benson, Tom (toim.). "Ideal Rocket Equation". NASA. Originaali arhiivikoopia seisuga 22.05.2013. Vaadatud 24.11.2013. Sutton, George P.; Biblarz, Oscar (2001). Rocket Propulsion Elements (PDF) (7 trükk). New York: John Wiley and Sons, Inc. ISBN 0-471-32642-9.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) http://wra2.org/WRA2_Standings.php Zegler, Frank; Bernard Kutter (2. september 2010). "Evolving to a Depot-Based Space Transportation Architecture" (PDF). AIAA SPACE 2010 Conference & Exposition. AIAA. Lk 3. Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 24.06.2014. Vaadatud 29.01.2016. Õnneks on aurustunud jääkvesinik selleks otstarbeks parim teadaolev kütus (kui monokütus lihtsas päikesesoojust kasutavas kütusesüsteemis). Hvězdárna Vsetín, Kosmonautika XVI – Raketové motory Net Thrust of a Rocket Engine calculator Design Tool for Liquid Rocket Engine Thermodynamic Analysis Rocket & Space Technology – Rocket Propulsion The official website of test pilot Erich Warsitz (world’s first jet pilot) which includes videos of the Heinkel He 112 fitted with von Braun’s and Hellmuth Walter’s rocket engines (as well as the He 111 with ATO Units)