ساخت موتور راکت سوخت جامد به روش ابداعی

*** مطلب رمز دار ***

ساخت موتور راکت سوخت جامد به روش ابداعی

---

H.G.Cutforth

Nov.28,1961-United States Patent Office

این اختراع به موتورهای راکت سوخت جامدی که گرین آن موشک قرار دارد مربوط می شود . (casing) تحت فشار پوشش خارجیاینگونه موتورها از یک محفظه استوانه ای که در آن گرین سوخت قرار دارد و بااحتراق و سوزش آن حجم زیادی گاز با دما و فشار بالا تولید می شود ، بهره می برند .

---

گازهای تولیدی در محفظه احتراق با سرعت زیاد از نازلی که در انتهای موشک قرار دارد خارج شده و نیروی پیشرانی تولید می کند که سبب حرکت به جلو راکت می گردد . سوختی که گرین از آن ساخته می شود شامل نوعی سوخت جامد به همراه یک اکسید کننده جامد می باشد.نیترات آمونیوم و پر کلرات آمونیوم اکسید کنندگان مناسبی هستند و برای قسمت سوخت می توان از موادهیدروکربنی ای استفاده کرد که هم سبب چسبیدن ذرات به گرین می گردندو هم به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می گیرند .این مواد می توانند به طور مثال آسفالت، پلاستیک و یا سایر مواد چسبناک هیدروکربنی باشند. گرینها یا به صورت ریخته گری و یا به صورت اکسترود تولید شده ودر داخل محفظه های استوانه ای موتورهای راکتی جایگذاری می شوند .در برخی موتورها مانند آنهایی که برای ایجاد تراست کمک جهت برخاست هواپیما استفاده می شوند، سطح خارجی گرین به سطح داخلی پوشش استوانه ای موشک چسبیده است .

درطی مراحل نگهداری و انبار ، حمل و نقل و یا سیکل های حرارتی ای که متناسب با اهداف نظامی است (به طور مثال بین 70 - تا 170 + درجه فارنهایت ) گرین موتورهایی که اصطلاحاً بارگذاری شده و یا پر شده ،به علت تغییرات کریستالی و یا انبساط و انقباض ناشی از دمای محیط دچار تغییرات حجمی می گردند .این مطلب به خصوص برای گرین هایی که اکسید کننده آنها نیترات آمونیوم است صحیح می باشد ، زیرا تغییرات کریستالی نیترات آمونیوم در اثر تغییرات دما ، به خوبی شناخته شده است . اینگونه تغییرات کریستالی اغلب سبب کاهش استحکام ذرات به همراه تغییرات قابل اندازه گیری در حجم آنها می شود .چنانچه گرین راکتی ازاینگونه مواد ساخته شده باشد تمایل به خارج شدن از پوشش راکت را پیدا کرده و معمولاً براثر ایجاد تنش کششی ، گرین دچار ترک و یا شکست می شود.ترک ، برخی سطوح گرین را در بر می گیرد که در نتیجه موجب عدم کنترل سوزش در گرین و ایجاد فشارهای اضافی مخرب در داخل محفظه احتراق می شود .

این گونه احتراق های غیر قابل کنترل و شتاب دار باعث تولید گازهایی با فشارهای زاید در فوصل زمانی کم می گردد که این زمان برای تولید تراست ماکزیمم کافی نمی باشد . در مورد نیترات آمونیوم ،کاهش دما می تواند باعث انقباض زیاد گرین شود ، ولی در مورد افزایش دما ، چون گرین تحت فشار پوشش موشک قرار دارد وبه دلیل افزایش استحکام گرین تحت فشار ، با مشکل کمتری

Cutfort روبرو خواهیم شد . با توجه به مطالب ذکر شده ، هدف از اختراغ آقای مشخص می شود : ساخت یک موتور راکت با سوخت جامد که گرین آن تحت فشار پوشش موشک قرار دارد و اینکه گرین در اثر تغییرات دمایی تمایل به خارج شدن از جای خود را نداشته باشد . این گونه راکتها معمولاً برای کمک به بلند شدن می دهد که بیانگر مراحل تولید موتور مورد نظر است .برای ساخت موتور به یک لوله استوانه ای از جنس فلز نرم نیاز داریم . برای این کار می توان از لوله های آلومینیومی یا آلیاژهای آن استفاده کرد . سپس گرین استوانه ای سوخت راداخل آن قرار می دهیم . این سوخت از موادی ساخته شده است که با تغییر دما دجار تغییرحجم می شوند .همانطور که گفته شد این تغییرات حجمی می تواند بر اثر تغییرات کریستالی و یا انبساط و انقباض گرین مثلاًوقتی که باروت در آن به کار رفته باشد . گرین می تواند دارای یک سوراخ در راستای محور استوانه ای خود باشد تا بتوان یک سمبه را در داخل آن قرار داد تا نقش تکیه گاه داخلی گرین را بازی نماید . اکنون محفظه ای که در آن گرین کارگذاری شده است را از بین غلتک یا حدیده و یا چیزی شبیه آن عبور می دهیم تا قطر آن کاهش یابد.

با اتمام کاهش قطر محفظه موشک ، گرین تحت فشار قرار می گیرد و در یک گستره وسیع دمایی (بین 70 - تا + 170 درجه فارنهایت )، تمایلی به بیرون کشیده شدن از دیواره داخلی موشک ، نخواهد داشت. در این مرحله از کار می توان محفظه بار گذاری شده را برش داد . در واقع در این نوع موتور ،گرین سوخت و موتور به
صورت یکپارچه تولید می شوند. قبل از اتمام قسمت اول برخی قسمتهای شماره گذاری شده در شکل و مورد نیاز
در این بخش را معرفی می نماییم:
ویا پوشش فلزی راکت؛ casing-11
-13 گرین؛
-16 بخشی که حصار بین گرین و پوشش فلزی است ؛
-19 سمبه؛
-22 حدیده برای کاهش قطر پوشش فلزی