Roket motorları yanma odasında yakıcı-yanıcı çiftinin kimyasal reaksiyonu ile oluşan ısı enerjisinin, lüle aracılığıyla itkiye dönüştüğü motorlardır. Yüksek egzoz hızları ve itme kuvvetleri sebebiyle uzay incelemelerinde, askeri amaçlarla kullanımını görebiliriz. Sınıflandırılması şu şekildedir:
Sıvı yakıtlı motorlar yanıcı-yakıcı çiftinin sıvı formda kullanıldığı tepkimeli motorlar olarak tanımlanır. Savaş füzeleri, uzay mekiklerinin çoğu, uzun menzilli balistik füzeler ve yüksek irtifa araştırma roketleri spesifik kullanım alanlarıdır. Avantajları, yüksek ve ayarlanabilir itki seviyesi, yanma odasında kontrol edilebilir yanma hızı ve sıvı formdaki iticilerin yüksek yoğunluğu sebebiyle tank hacimlerinin küçük olmasına izin vermesi olarak değerlendirilebilir. Yüksek bakım maliyeti ve karmaşık akış kontrol sisteminin yanı sıra kullanılan iticilerin çoğunlukla toksik maddeler olması eksi yönleridir. Ayrıca yanma odasının soğutulması da majör bir problemdir.
İtici kullanım adedine göre sıvı yakıtlı roketleri iki sınıf altında toplayabiliriz. İlki literatürde monopropellant adıyla bilinen tek terkipli yakıttır. Tek tip itici kullanır. Uzay mekikleri için yükseklik kontrolünde kullanımına rastlanır. Basit bir tasarımı olmasına rağmen düşük itki, egzoz hızı ve özgül impuls gibi olumsuz özelliklere sahiptir. İkincisi ise literatürde bipropellant olarak bilinen çift roket yakıtıdır. Yanıcı ve yakıcı dediğimiz iticiler ayrı tanklarda depolanır. Katı ve hibrit yakıtlara kıyasla daha verimli olup yüksek egzoz hızları elde edilebilir. Sistemin genel olarak karmaşıklığı ve pahalı olması ve iticilerin depolama zorluğu dezavantajlarıdır. Yanıcı yakıcı olarak kullanılan malzemeler şu şekildedir:
Çalışma prensibi Brayton çevrimi esasına dayanır. Yanıcı ve yakıcı çifti ayrı ayrı depolandıkları tanklardan basınçlandırılarak enjeksiyon sistemine aktarılırlar. Yanma odasına girmeden önce atomizasyon işlemi uygulanarak gerçekleşecek yanma işleminin verimi artırılır. Yüksek sıcaklıkta yanma odasından ayrılan karışım lüleyi yüksek itki ile terkeder.
Bugünkü yazımızda sıvı yakıtlı roket motorları özellikleri, türleri ve sistemin çalışma prensibine değindik. Keyifli okumalar.
Kaynakça
-
A.Lepore, F. (1991, June). https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19910021900.pdf retrieved from.
-
F.El-Sayed, A. (no date). Fundamentals of Aircraft and Rocket Propulsion. Springer.
-
Sutton, G. P., & Biblarz, O. (2017). Rocket Propulsion Elements. Wiley.
