منبع سوخت موشک ها از چیست؟
4528290#0
سوخت موشک () یا سوخت رانش، یک ماده شیمیایی است که در توسعه و تولید انرژی مورد نیاز برای حرکت شاره‌ها یا تولید نیروی پیش‌رانش و پرتابه استفاده می‌شود. سوخت‌های موشک، موادی پر انرژی هستند و از سوخت‌هایی مانند بنزین، سوخت جت، نیروی محرکه راکت یا عوامل اکسنده تشکیل می‌شوند.
سوخت موشک
543071#17
منبع اکسیژن مایع مانند یک بطری خالی از هوای بزرگ طراحی شده برای ذخیرهٔ اکسیژن در دمای پایین و به صورت مایع است. دمای داخل این منبع در حالت عادی منفی می‌باشد. اکسیژن مایع موجود با پمپهایی با سرعت در دقیقه به سکوی پرتاب انتقال می‌یابد. هیدروژن مایع که سبک‌تر است در منبعی در شمال شرقی هر سکوی پرتاب ریخته شده‌است. این سوخت باید در دمای پایین‌تری نسبت اکسیژن ذخیره شود، حدود زیر ذخیره شود. برای انتقال سوخت اجازه می‌دهند، مقداری کمی از سوخت به صورت گاز درآید و همین گاز با فشار خود باعث جابه‌جایی سوخت به سکو می‌شود.
مجتمع پرتاب ۳۹ پایگاه فضایی کندی
540421#12
این قسمت شامل تمامی شیرهای باز و بسته کردن، سیستم‌های هشداردهنده می‌شد. وزن آن‌ها حدود بود. هر منبع سوخت (اکسیژن و هیدروژن) دارای دو شیر بود. شیر اصلی برای پر کردن و شیر اطمینان در بالای مخزن. فشار فضای خالی در مخزن اکسیژن مایع به و در مخزن هیدروژن مایع به می‌رسید. مخزن اکسیژن مایع دارای یک دریچهٔ جدا در بالای خود بود، که در زمان جدا شدن مخزن خارجی از مدارگرد باز شده و با نیرویی که وارد می‌کرد، باعث مانور آسان‌تر برای مدارگرد و جداسازی آسان‌تر مخزن خارجی از آن می‌شد. هشت حسگر سنجش سوخت و اکسیدکننده وجود داشتند، که چهار حسگر سوخت برای هیدروژن مایع و چهار حسگر باقی‌مانده برای اکسیدکننده استفاده می‌شدند. حسگرهای هیدروژن مایع در پایین مخزن قرار می‌گرفتند. حسگرهای اکسیدکننده در مسیر اصلی ورود اکسیژن مایع به مدارگرد تعبیه شده بودند. هنگام سوزاندن هیدروژن در سه موتور اصلی مدارگرد، رایانه‌های کلی مدارگرد در هر لحظه وزن شاتل را برای یافتن میزان سوخت سوزانده شده، اندازه‌گیری می‌کردند. معمولاً موتورهای اصلی، در زمان رسیدن به وزن معینی خاموش می‌شدند، البته اگر هر یک از حسگرهای سوخت یا اکسیدکننده خشک می‌شدند، موتورها به صورت خودکار از کار می‌افتادند. با توجه به محل قرار گرفتن حسگرهای اکسیدکننده، این امکان برای مدارگرد وجود داشت که اکسیدکننده را تا آخر مصرف کند. علت این بود که قبل از اینکه پمپ اکسیژن خشک شود، باید موتورهای مدارگرد خاموش می‌شدند. بدین منظور همیشه مقداری بیش از نیاز از هیدروژن مایع حدود بارگیری می‌شد تا حسگر سوخت باعث خاموش شدن موتور نشود. خاموش شدن موتور در حالتی که هنوز اکسیژن مایع در آن قرار داشت، باعث صدمات و فرسایش قطعات مختلف آن می‌شد.
مخزن خارجی شاتل فضایی
11081#98
گاز خروجی از سامانه نیروی محرکه موشک‌ها در جوّ زمین و فضا می‌تواند تأثیر ناخوشایندی روی محیط زیست زمین داشته باشد. بعضی از سوخت‌های هایپرگل موشکها، مثل هیدرازین، پیش از احتراق بسیار سمی هستند، اما پس از سوختن به موادی با درجه سمیت کمتر تبدیل می‌شوند. موشک‌هایی که از سوخت‌های هیدروکربنی، مثل نفت سفید استفاده می‌کنند، خروجی کربن دی‌اکسید و دوده دارند. با این وجود، مقدار کربن دی‌اکسید منتشرشده در قیاس با مقداری که از دیگر منابع منتشر می‌شود اندک است؛ برای مثال، ایالات متحده در سال ۲۰۱۴ به‌طور میانگین در هر روز سوخت مایع مصرف می‌کند، در حالی که یک موشک فالکن ۹ در زمان پرتاب حدود نفت سفید مصرف می‌کند. با فرض این که هر روز یک موشک فالکن ۹ پرتاب شود، مقدار مصرف سوخت مایع و انتشار کربن دی‌اکسید آن تنها برابر ۰٫۰۰۶٪ از مصرف سوخت همان روز خواهد بود. علاوه بر این، خروجی موتورهای برپایه اکسیژن مایع و هیدروژن مایع، مثل موتور اصلی شاتل فضایی، تقریباً چیزی جز بخار آب نیست. مطابق سند خط مشی محیط زیستی ملی در سال ۲۰۱۱، ناسا برنامه کانستلیشن را به دلایل محیط زیستی لغو کرد. بر خلاف این، پیشرانه یونی برای تأمین نیروی محرکه، از گازهای نجیب بی‌ضرر، همچون زنون، استفاده می‌کند.
ناسا
427475#4
سیستم سوخت رسانیبه مجموعه‌ای از لوله‌های و پمپها و سوخت فشانها اطلاق می‌شود که کار انتقال سوخت را از محفظه‌های نگهداری سوخت به اتاقک احتراق بر عهده دارند. برای انتقال سوخت از مخازن از دو روش پمپاژ یاانتقال تحت فشار استفاده می‌شود. در روش اول یک پمپ کار انتقال پیشران را بر عهده دارد، در حالی که در روش دوم فشار یک گاز مانند هلیوم یا نیتروژن باعث حرکت پیشران‌ها از مخازن به اتاقک احتراق می‌شود.
موشک با سوخت مایع
5797270#2
یک نمونه از افزایش عملکرد بوسترهای سوخت جامد در موشک Ariane 4 است. مدل اصلی بدون استفاده از بوسترهای سوخت جامد قادر بود محموله‌هایی را به وزن ۴٬۷۹۵ پوند (۲٬۱۷۵ کیلوگرم) به مدار زمین ثابت انتقال منتقل کند. در حالی که در مدل 44P با ۴ بوستر سوخت جامد توان انتقال ۷٬۶۳۹ پوند (۳٬۴۶۵ کیلوگرم) را به مدار زمین ثابت انتقال داشت.
بوستر سوخت جامد
543071#18
سامانهٔ مانور مداری و کنترل عکس‌العمل مداگرد، مونومتییل هیدازین را به عنوان سوخت و نیتروژن تترااکسید را به عنوان اکسیدکننده استفاده می‌کند. این دو مایع هایپرگل در منبع مجزا یکی در جنوب شرقی و دیگری در جنوب غربی سکو نگهداری می‌شوند. خطوط انتقال این مایعات از طریق ساختمان ثابت سرویس و سپس سیستم دریچه‌های هایپرگل که روی ساختمان دوار سرویس قرار دارند، به سه دریچهٔ همسان خود بر روی مداگرد متصل می‌شوند.
مجتمع پرتاب ۳۹ پایگاه فضایی کندی
1076432#6
این موشک از سوختی با ترکیب ۷۵٪ اتانول/۲۵٪ آب بهره می‌گرفت. این آب اضافی، شعله را سردتر و پایدارتر می‌کرد و همچنین تنش حرارتی وارد بر نازل را کاهش می‌داد.
وی-۲
4000167#25
در سال ۲۰۱۵ محققان یک برنامه کاربردی SMFC را معرفی کردند که انرژی را استخراج کرده و باتری را شارژ می کند. نمک ها به یون های دارای بار مثبت و منفی در آب تجزیه می شوند و حرکت می کنند و به الکترودهای منفی و مثبت مربوطه می چسبند و باتری را شارژ می کنند و حذف نمک موثر بر نمک زدایی خازنی میکروبی را ممکن می سازند. میکروب‌ها انرژی بیشتری نسبت به فرآیند نمک‌زدایی تولید می‌کنند. در سال ۲۰۲۰، یک پروژه تحقیقاتی اروپایی به تصفیه آب دریا به آب شیرین برای مصارف انسانی با مصرف انرژی در حدود ۰.۵ کیلووات ساعت بر متر مکعب دست یافت که نشان دهنده کاهش ۸۵ درصدی مصرف انرژی فعلی با توجه به فناوری های پیشرفته نمک زدایی است. علاوه بر این، فرآیند بیولوژیکی که از آن انرژی به طور همزمان به دست می آید، آب باقیمانده را برای تخلیه آن در محیط زیست یا استفاده مجدد در مصارف کشاورزی/صنعتی تصفیه می کند. این امر در یک مرکز نوآوری نمک‌زدایی واقع در اسپانیا به دست آمده است.
پیل سوختی میکروبی
5035456#6
در حال حاضر، منبع اصلی انرژی مورد استفاده انسان، سوخت‌های فسیلی تجدیدناپذیر است. از زمان ظهور فناوری‌های موتورهای احتراق داخلی در قرن نوزدهم، نفت و سایر سوخت‌های فسیلی همچنان در تقاضای مداوم باقی مانده‌اند. در نتیجه، زیرساخت‌ها و سیستم‌های حمل و نقل متداول، که بر اساس موتورهای احتراقی هستند، در سرتاسر کره زمین برجسته هستند.
منابع تجدیدناپذیر