سوخت موشک

       نویسنده:کسری رضایی عمله 

آیا می‌دانستید سوخت موشک چیست ؟یا از چه موادی  تشکیل شده است ؟نیرویی است ک محرکه آن از خروج گازهای داغ ناشی از سوختن یک ماده جامد تأمین می‌شود. ساختمان موشک‌ها با سوخت جامد ساده و نگهداری آنها آسان بوده و از این رو کاربردهای گسترده‌ای در عرصه‌های نظامی و غیرنظامی دارند. اولین موشک‌های ساخته شده در جهان موشک‌هایی با سوخت جامد و از نوع باروت بودند؛ این موشک‌ها توسط چینی‌ها، هندی‌ها، مغول‌ها و ایرانی‌ها از سده ۱۳ میلادی در جنگ‌ها استفاده می‌شدند و تمام موشک‌های مورد استفاده در جهان تا قرن ۲۰ میلادی نوعی موشک سوخت جامد یا پودری بودند تا اینکه موشک‌های سوخت مایع با توان کنترل بیشتر مصرف سوخت معرفی شدند. امروزه به دلیل سادگی نسبی و قابلیت اطمینان بالا، از موشک‌های سوخت جامد بیشتر در کاربردهای نظامی و در بوسترهای فضاپیماها استفاده می‌شود. از مزایای این موشک‌ها می‌توان به سادگی ساختمان و کارکرد و نگهداری آسان آن‌ها اشاره کرد. در مقابل امکان کنترل جریان سوخت در این موشک‌ها وجود ندارد، بدین معنی که بر خلاف موشک سوخت مایع هنگامی که عمل احتراق در موشک شروع شود نمی‌توان آن را کند یا متوقف ساخت. بسیار خطرناک نیز می‌باشد و دارای حساسیت بالایی است و کاربرد آنها بیشتر موشک‌های نظامی را موشک‌های با سوخت جامد تشکیل می‌دهند. در عرصه غیرنظامی یکی از پرکاربردترین موارد مصرف این موشکها استفاده از آنها به عنوان راکت‌های کمکی برای حمل شاتل‌ها به فضا است. همچنین راکت‌ها و فشفشه‌هایی که در آتش‌بازی به کار می‌روند نیز از سوخت جامد بهره می‌گیرند و یکی از عوامل اصلی در سرعت موشک استفاده از نازل صحیح در آن است.

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.

با پیشرفته شدن علم و فناوری در زمینه های متعدد و گوناگون مانند ساخت موشک ها، می توانیم عنوان کنیم که رفته رفته علم در زمینه ساخت موشک ها به جایگاه بهتری از روز های قبل خود خواهد رسید. یکی از مواردی که در این زمینه و در زمینه طراحی به صرفه این محصولات کارایی خواهد داشت، ارائه بهترین سوخت موشک بالستیک خواهد بود.

سوخت موشک بالستیک یکی از موارد مهمی است که مهندسین در زمان ساخت و طراحی این نوع از موشک ها باید به آن توجه فراوانی داشته باشند، در این صورت خروجی نهایی و طرح پایانی ارائه داده شده می تواند به یک موفقیت ملی در این زمینه تبدیل شود. درباره سوخت موشک بالستیک:سوخت موشک ها با یکدیگر متفاوت هستند. یکی از نمونه موشک هایی که در زمینه های نظامی و غیرنظامی امروزه ایران و کشورهای دیگر از آن استفاده می کنند، موشک بالستیک است که دارای نمونه های متعدد و با ظاهری مختلف خواهد بود. 

سوخت جامد چیست؟سوخت جامد سوختی است که مواد قابل اشتعال آن مواد جامد هستند و معمولا تا انتها و تا ذره آخر می سوزند و سوخت مورد نیاز موشک را فراهم خواهد کرد.

بعد از سوخته شدن این نوع سوخت ها نیرو محرکه برای حرکت کردن موشک فراهم خواهد شد. این نوع از موارد جامد با تولید گاز های متنوع و مختلفی که با شدت از قسمت انتهایی موشک ها خارج می شود سبب حرکت موشک به سمت جلو خواهند شد. سوخت موشک بالستیک از این نوع سوخت می باشد.

معمولا از سوخت جامد برای موشک های کوچک تر استفاده می شود و از سوخت مایع برای موشک های سنگین تر و بزرگتر.

موشک هایی که توسط سوخت جامد هدایت می شوند به سختی قابل کنترل خواهند بود چون نیاز به موارد کنترل کننده ندارند و به همین دلیل ساخت این نوع از موشک ها سخت نمی باشد و ساختشون راحت تر از موشک های سوخت مایع هست.

یکی از ساده ترین و در دسترس ترین سوخت‌های جامد معروف است به سوخت آب نباتی که از ترکیب شکر و پتاسیم نیترات است که باید به صورت همگن ترکیب شوند. برای تولید سوخت آبنباتی حتما باید در نظر گرفت سوخت در مرحله تولید و همگن شدن خاصیت خود را از دست ندهد که این امر یک مساله کاملا تخصصی است.

تفاوت سوخت جامد موشک با سوخت مایع موشک چیست؟

همانطور که عنوان نمودیم دو نوع سوخت برای شتاب دادن به موشک و متحرک نمودن آن موجود است، سوخت های مایع و جامد.

از تفاوت های این دو نوع سوخت می توانیم موارد زیر را عنوان نماییم:

1. سوخت های جامد در لحظه انرژی بیشتری تولید می کند به همین دلیل برای شروع حرکت موشک از سوخت جامد استفاده می کند.
2. سوخت های مایع باعث افزایش وزن موشک(به علت حمل اکسیژن برای سوختن در بیرون جو که اکسیژن وجود ندارد) خواهند شد در حالی که سوخت های جامد اینگونه نیستند.
3. نیرویی که برای حرکت از یک گرم سوخت مایع ایجاد میشود بیشتر از یک گرم سوخت های جامد است.
4. سوخت‌های مایع قابلیت کنترل شدن را دارا هستند در حالیکه سوخت جامد پس از فعال شدن دیگر کنترلی برای سوختن آن وجود ندارد و برای کنترل thrust موشک باید نازل را کنترل کنیم که این هزینه بالایی نسبت به سوخت مایع دارد.

در سوخت‌های جامد و سوخت‌های جامد مرکب، سوخت و اکسیدان با هم مخلوط شده و سوخت متبلور می‌شود. سپس فرآیند احتراق ادامه می یابد و امروزه یکی از رایج ترین سوخت ها هستند.

یکی از مهمترین مزایای استفاده از سوخت های جامد نسبت به سوخت های مایع، دوام این سوخت ها است. سوخت‌های مایع ماندگاری بسیار کوتاهی دارند و پس از مدتی باید تعویض شوند، اما سوخت‌های جامد چند سال ماندگاری دارند، بنابراین نگهداری از این موشک‌ها راحت‌تر است.