بخشی از مقاله
جت
جت در مکانیک شاره‌ها به معنی جریانی است که از تخلیه شاره از درون یک روزنه، به فضای آزاد ناشی می‌شود
متور جت
موتور جت نوعی موتور است که از شتاب دادن و تخلیه شاره برای ایجاد رانش برپایه قانون سوم نیوتن استفاده می‌کند.
با این تعریف گسترده موتورهائی مانند توربوجت و توربوفن و رام‌جت و موتور موشک، گونه‌ای موتور جت به‌شمار می‌روند. ولی معمولاً منظور از موتور جت توربینی است که با بیرون‌دادن گاز داغ برای پیشرانش به‌کار می‌رود.
موتورهایی که از اصول کار موتورجت بهره‌می‌برند ولی پیشرانش در آنها با ملخ انجام می‌گیرد توربوپراپ نام دارند و نوعی موتور جت به‌شمار نمی‌روند.
توربو جت
توربوجت نوعی موتور جت است که در آن همه هوای مکیده شده به اتاق احتراق می‌رود و پس از مخلوط شدن با سوخت و احتراق به‌صورت گاز خروجی داغ از دهانه عقب موتور خارج می‌شود.
این نوع موتور قدیمی‌ترین نوع موتور جت است.
توربوفن
توربوفن نوعی موتور جت است که در آن بخش بزرگی از هوای مکیده شده بدون رفتن به اتاق احتراق از روزنه انتهائی خارج می‌شود. این نوع موتور برای سرعت‌های متوسط مناسب است و به‌همین دلیل موتور بیشتر هواپیماهای جت مسافری توربوفن است .
رام جت
رام‌جت یا رم‌جت ساده‌ترین نوع موتور جت است. در این نوع موتور هوائی که وارد موتور می‌شود به خاطر سرعت ورود به مجرای موتور خودبه‌خود فشرده می‌شود ونیازی به داشتن فشارنده (کمپرسور) نیست.
موتور رم‌جت فقط در سرعت‌های زیاد کارآئی دارد.
موتور موشک
دامنه استفاده از راکت‌ها فقط به ارتش و جنگ ختم نمی‌شود، بلکه از آن برای ارسال ماهواره یا سفینه‌های فضانورد و مکتشف نیز استفاده می‌گردد. اولین مورد استفاده نظامی از موشک یا به اصطلاح دیگر راکت مربوط به قرن سیزدهم و در چین بوده‌است. در این هنگام چینی‌ها از سلاحهائی به نام « تیرهای آتش » برای محاصره و سقوط « قلعه کیفینگ » استفاده کردند. این تیرها در حقیقت راکت‌های سوخت جامد (باروت تفنگ) بودند. ایده طرح و ساخت راکت‌ها از آن زمان به بعد مورد توجه قرار گرفت. بطوری که امروزه راکت‌های سوخت مایع نیز ساخته شده و تکامل بسیاری یافته‌اند.
فهرست مندرجات
• ۱ سیر تحولی رشد
• ۲ موتور راکت با سوخت مایع
• ۳ پمپ مواد سوختی
• ۴ تزریقگرها
• ۵ مواد سوختی مایع
o ۵.۱ کار با مواد سوختی مایع
• ۶ کاربرد موتورهای راکت
سیر تحولی رشد
در سال ۱۲۸۵ راکت‌ها در « کولوگن » اروپا مورد استفاده قرار گرفتند و از آن تاریخ تا به حال به عنوان یک اسلحه مورد توجه می‌باشند. از میان جنگهای معروفی که در آنها از راکت به عنوان اسلحه استفاده شد، می‌توان جنگهای « سرنیگاپاتا » در هند و در سالهای ۱۷۲۲ و ۱۷۹۹ جنگهای « بولوگن »، در سال ۱۸۰۶ جنگ « دانزیگ » و جنگ « کپنهاگ » در ۱۸۰۷ و همچنین حمله انگلیس در « فورت مک هنری » را نام برد.
در طی جنگ جهانی دوم، چند کشور از جمله ایالات متحده آمریکا با موفقیت از مقرهای پرتاپ چند موشکه استفاده کردند. راکت‌هائی که در جنگ « استالینگراد » توسط شوروی بکار گرفته شدند، در طی جنگ دوم جهانی توسط آمریکا در اختیار شوروی قرار گرفته بودند. راکت‌های سوخت مایع در ایالات متحده توسط پروفسور « رابرت راچ گادارد » ساخته شده و تکامل یافتند. گادارد چندین سال سعی کرد تا ایده‌های خود را به دولت امریکا قبولاند و وسایل مورد نیاز خود را تهیه کرد. گادارد با همکاری « چارلز لیندبرگ » بالاخره توانستند تعدادی راکت سوخت مایع که با بنزین و اکسیژن مایع تغذیه می‌شدند را ساخته و با موفقیت به پرواز در آورند.
تقریبا در همین زمان چند دانشمند آلمانی به رهبری « هرمان اوبرت » بر روی موتورهای سوخت مایع کار می‌کردند. این گروه توسط « ورنهر ون براوف » که بعدها اسیر شده و به امریکا منتقل شد، کمک می‌شدند. ون براون بعدها در امریکا رهبری دانشمندان امریکایی را که بر روی پروژه راکت سوخت مایع کار می‌کردند، بر عهده گرفت. در پایان جنگ جهانی دوم موشکهای وی _ ۲ که توسط براون در آلمان طراحی شده بود، به سمت انگلستان پرتاپ شده و قدرت و کفایت خود را به اثبان رساندند. امروزه انواع مختلف راکت‌ها برای مقاصد گوناگون ساخته و بکار گرفته شده‌اند.
موتور راکت با سوخت مایع
یک موتور موشک که با سوخت مایع کار می‌کند، شامل تزریق کننده، اتاقک احتراق، گلوگاه و شیپور می‌باشد. بخش پشتی اتاقک انفجار یا احتراق که محل تزریق سوخت است را اینجکتور یا تزریق کننده می‌نامند. لایه داخلی اتاقک احتراق دارای جداری تو خالی است که گاز خنک کننده‌ای در آن جریان دارد. شیپور در قسمت عقب دارای شکلی همگرا بوده و ایجاد گلو می‌کند و در قسمت جلو شکلی واگرا داشته و تولید دهانه بزرگ خروجی را می‌نماید. در پشت شیپور اتاقک احتراق قرار دارد. معمول‌ترین طرح شیپور، شیپور دلاوال نام دارد. این نام از اسم دکتر « گوستاو پاتریک دلاواو » یک مهندس سوئدی بود، گرفته شده‌است. موتور راکت با سوخت جامد
این نوع از موشک که در مقایسه با موشکهای سوخت مایع از ساختار ساده تری برخوردار است از قسمت‌های گرین سوخت ، محفظه احتراق ، کلاهک ، باله‌ها ، و نازل که همان موتور موشک است تشکیل شده سوخت جامد بر اثر سوختن تبدیل به گاز شده و در نازل لاوال ابتدا سرعت ان در گلوگاه نازل به سرعت صوت رسیده سپس در قسمت واگرای بعدی سرعت ان از سرعت صوت بیشتر شده و بر اساس قانون پایستگی تکانه گاز خروجی باعث پیشرانی موشک می‌شود از موشکهای سوخت جامد بیشتر در موشکهای کوتاه برد یا در موشکهای کمکی ماهواره‌ها که از موشک اصلی جدا می‌شود استفاده می‌شود
پمپ مواد سوختی
معمولا پمپ مواد سوختی در هر موتور موشک شامل یک توربین گازی است که دو پمپ سانتریفوژی (گریز از مرکز) که بر روی شافت (محور) همان توربین سوار است را می‌گرداند. جنس توربین گازی و لوله سفید آن از آلیاژ نیکل است که در مقابل حرارت زیاد مقاوم می‌باشد. بدنه پمپ مواد سوختی و پروانه‌های آنها از آلیاژ آلومینیوم ساخته می‌شود تا از وزن آنها کاسته شود. ژنراتور گاز توربو پمپ شبیه به اتاقک احتراق موتور راکت است. سوخت ژنراتور گاز معمولا از منبع اصلی سوخت موشک تامین می‌شود.
سیستم اشتعال در موتورهای سوخت مایع موشک سیستم اشتعال در راکت‌های سوخت مایع می‌تواند یک سیستم جرقه زنی الکتریکی یا یک سیستم هیپرگولیک باشد. در سیستم الکتریکی، سوخت و اکسید کننده به صورت پودر به اتاقک احتراق تزریق شده و پس از مخلوط شدن توسط جرقه‌های الکتریکی مشتعل می‌شوند.
تزریقگرها
تزریقگرها (اینجکتورها) در شکلهای مختلف طراحی شده و ساخته می‌شوند. در همه اینجکتورها سوخت و اکسید کننده به هنگام خروج به خوبی و بطور کامل با هم مخلوط می‌شوند. در بعضی از اینجکتورها سوخت و اکسید کننده پس از ورود به اتاقک با هم مخلوط می‌شوند. در این روش ذرات کوچکتر که همان گازهای حاصل از احتراق باشند، تولید می‌شوند. در روش دیگر، سوخت و مایع اکسید کننده بر روی صفحاتی که در مقابل اینجکتور تعبیه شده‌اند، پاشیده می‌شوند. در این عمل سوخت و ماده اکسید کننده با هم مخلوط شده و مشتعل می‌شوند.
مواد سوختی مایع
مواد سوختی به مجموعه سوخت و ماده اکسید کننده اطلاق می‌شود. برای موتورهای موشک سوخت مایع انواع بسیاری سوخت و اکسید کننده وجود دارد، اما باید توجه داشت که خصوصیات این مواد با هم متفاوتند. از مواد اکسید کننده می‌توان اکسیژن مایع، فلورین، پراکسید هیدروژن، اسید نیتریک سفید دود کننده و کلرین را نام برد. بعضی از ترکیبات سوختی بسیار آتش‌زا هستند. برای مثال اکسید کننده فلورین در ترکیب با آمونیاک ترکیب بسیار قابل احتراقی را تولید می‌کند.
کار با مواد سوختی مایع
تکنسین یا تعمیرکار موشک که مسئول مواد سوختی راکت است، باید بطور کامل با تکنیکهای این موضوع آشنا باشد. وی ابتدا باید با طبیعت این مواد آشنا بوده و ترکیبات و خصوصیات هر کدام را بداند. برای مثال اکسیژن مایع همیشه در دمای کم نگهداری می‌شود و در صورت تماس با ترکیبات آلی و بافتهای زنده بلافاصله آنها را منجمد می‌کند و به همین دلیل هرگز نباید اکسژن مایع با پوست تماس پیدا کند، زیرا در اثر تبخیر شدید و گرفتن مقدار زیادی از دمای پوست باعث صدمه زدن به آن می‌شود.
کاربرد موتورهای راکت
موتورهای راکت در موشکهای نظامی مانند موشکهای هوا به هوا (ای ای ام)، زمین به هوا (اس ای ام)، هوا به زمین (ای اس ام)، زمین به زمین (اس اس ام) و غیره استفاده می‌شود. موتورهای راکت که در موشکهای رزمی بکار می‌رود هم از نوع سوخت مایع و هم از نوع سوخت جامد می‌باشد. قدرت این موتورها بین چند صد تا چند میلیون پوند متغیر است. موتور موشک ( نازل) در همهٔ موشک‌ها اعم از سوخت مایع و جامد از نازل لاوال استفاده می‌شود این نازل از سه قسمت همگرا، دهانه ، واگرا ساخته شده گازهای حاصل از سوختن سوخت با فشار بالا و دمای بالا وارد قسمت همگرا می‌شود سرعت گاز زیاد می‌شود تا جایی که در دهانه موشک سرعت ان به سرعت صوت می‌رسد در قسمت و وارد قسمت واگرا می‌شود در این قسمت به دلیل خاصیت خاص گازها در سرعت‌های بالاتر از سرعت صوت حالت تغیر سرعت بر اثر تغیر سطح مقطع برعکس شده و سرعت به جای کم شدن زیاد می‌شود بدین ترتیب سرعت گازهای خروجی به بالاتر از سرعت صوت می‌رسد
توربوپراپ نوعی موتور توربینی گازی است که در آن از گردش محور توربین برای گرداندن ملخ وایجاد رانش استفاده می‌شود.
با اینکه گاز خروجی این موتورها نوعی جت است ولی در طراحی توربوپراپ سرعت گاز خروجی را فدای قدرت چرخاندن محور می‌کنند تا بیشتر نیروی موتور صرف گرداندن ملخ شود.
موتورهای توربوپراپ در سرعت‌های متوسط (در حدود ۷۳۰ کیلومتر/ساعت) کارآئی دارند و در سرعت‌های بیشتر کارآیی را از دست می‌دهند. این موتورها بیشتر در هواپیماهای مسافری کوچک و هواپیماهای ترابری نظامی به‌کار می‌روند.
هواپیمایی جت
هواپیمای جت هواپیمائی است که دارای موتور جت است. از موتور جت برای پیشرانش استفاده می‌شود
موشک
موشَک پرتابه‌ای است که با نیروی عکس‌العمل ناشی از خروج گاز (معمولاً ناشی از سوختن سوخت) حرکت می‌کند. در موشک ماده اکسیدکننده نیز به همراه سوخت حمل می‌شود و سوختن سوخت در آن نیاز به اکسیژن هوا ندارد. از این نظر موشک با راکت و فشفشه فرق دارد.
موشک‌ها از نظر سوخت به دو دسته موشک با سوخت مایع و موشک با سوخت جامد تقسیم می‌شوند.
انواع موشک‌ها
