Stałe paliwo rakietowe

Stałe paliwo rakietowe – paliwo rakietowe będące ciałem stałym[1].

Stałe paliwo rakietowe służy do napełnienia silnika rakietowego na paliwo stałe. Podczas spalania paliwa rakietowego wytwarza się duża ilość gorących gazów, które są czynnikiem roboczym powodującym ruch urządzenia z zamocowanym silnikiem rakietowym.

Wyróżnia się stałe paliwo rakietowe jednorodne i niejednorodne, które jest odmianą prochu nitroglicerynowego (balistyt, kordyt). Różni się od prochów artyleryjskich większymi wymiarami ziaren (lasek) i niektórymi dodatkami. Paliwa niejednorodne są mieszaniną drobnych cząsteczek utleniacza i substancji palnej. Utleniaczami są substancje nieorganiczne jak nadchlorany, chlorany, azotany (np. amonu, sodu, potasu)[1]. Jako substancje palne stosuje się: nitrocelulozę (w tym przypadku będącą jednocześnie utleniaczem i paliwem), elastomery żywice polimerowe polimery winylowe PBAN, HTPB, kauczuk (naturalny lub syntetyczny). Substancja palna jest elastyczną masą wiążącą sproszkowany utleniacz, więc spełnia funkcję lepiszcza. Sadza i pył aluminium mogą być wypełniaczami uzupełniającymi skład niektórych paliw niejednorodnych[1]. W skład paliwa mogą również wchodzić dodatki drugorzędne, które zmieniają właściwości substancji wiążących, katalizatory lub flegmatyzatory spalania. Ogólną cechą paliw niejednorodnych jest niejednorodność ich struktury i pod tym względem przypominają proch czarny. Z paliw jednorodnych produkuje się laski o mniejszych rozmiarach metodą tłoczenia (prasowania), a z paliw niejednorodnych – duże ładunki napędowe metodą odlewania[1].

Gęstość stosowanych paliw zawiera się w granicach 1,5–1,8 g/cm³, ciepło spalania jest rzędu 1 Mcal/kg, impuls właściwy 180–250 s, szybkość spalania rzędu kilku cm/s, temperatura spalania 2000–4000 K i więcej. Prędkość wypływu produktów spalania z dyszy silnika wynosi ok. 2 km/s. Te paliwa mają niższe wartości energetyczne niż paliwa płynne, jednak są szeroko stosowane w wojskowej i cywilnej technice rakietowej[1].

Bardzo ważna jest struktura paliwa, kształt paliwa ma wpływ na sposób jego spalania, a przez to na pracę silnika i jego osiągi m.in. siłę ciągu.

Przykładową stałą kompozycją będącą materiałem pędnym zawierającym stałe paliwo rakietowe jest APCP.

Przypisy

  1. ↑ a b c d e Ciepliński i Woźniak 1994 ↓, s. 213.

Bibliografia

  • Andrzej Ciepliński, Ryszard Woźniak: Encyklopedia współczesnej broni palnej (od połowy XIX wieku). Warszawa: Wydawnictwo „WIS”, 1994, s. 213. ISBN 83-86028-01-7.