การบินสู่อวกาศนั้นไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นหนึ่งในความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของอารยธรรมของเรา กาการินชื่อดัง "go!" และขั้นตอนแรกของอาร์มสตรองบนพื้นผิวดวงจันทร์ - เหตุการณ์สำคัญทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับวิธีการดาวเคราะห์ที่ห่างไกลและระบบดาวฤกษ์อื่น ๆ ไม่มีอะไรจะเกิดขึ้นหากไม่มีเครื่องยนต์จรวดซึ่งทำให้เราสามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์และทำให้มันเป็นไปได้ที่จะเข้าสู่วงโคจรของโลก
อุปกรณ์ของเครื่องยนต์จรวดนั้นมีความตรงไปตรงมาที่คุณสามารถสร้างมันขึ้นมาเองที่บ้านได้ด้วยการจ่าย kopeck สามตัว แต่ในอีกด้านหนึ่งการออกแบบของอวกาศและจรวดทหารนั้นซับซ้อนจนมีเพียงไม่กี่รัฐในโลกที่มีเทคโนโลยีการผลิต
เครื่องยนต์จรวด (RD) เป็นเครื่องยนต์ไอพ่นชนิดหนึ่งซึ่งเป็นตัวงานและแหล่งพลังงานซึ่งอยู่บนเครื่องบินโดยตรง นี่คือความแตกต่างหลักจากเครื่องยนต์เจ็ท ดังนั้นทางแท็กซี่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับออกซิเจนในบรรยากาศจึงสามารถใช้สำหรับเที่ยวบินในอวกาศ (อากาศ)
รัสเซียเป็นหนึ่งในผู้นำระดับโลกในด้านการสร้างเครื่องยนต์จรวด งานในมือที่สืบทอดมาจากสหภาพโซเวียตนั้นน่าประทับใจ อุตสาหกรรมในประเทศสามารถผลิตเครื่องยนต์จรวดที่ดีที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์ต่าง ๆ ข้อพิสูจน์เรื่องนี้คือเครื่องยนต์จรวด RD-180 ซึ่งใช้ในแผนที่อเมริกา การส่งมอบไปยังสหรัฐอเมริกาเริ่มขึ้นในปี 2000 และดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ มีการพัฒนาที่น่าสนใจอื่น ๆ และเรากำลังพูดถึงไม่เพียง แต่เกี่ยวกับเครื่องยนต์ทรงพลังสำหรับอวกาศหรือขีปนาวุธ แต่ยังรวมถึง taxiways สำหรับระบบอาวุธต่างๆ
ปัจจุบันเครื่องยนต์จรวดทางเคมีที่พบมากที่สุดซึ่งมีแรงกระตุ้นเฉพาะเกิดขึ้นเนื่องจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง นอกจากนี้ยังมีเครื่องยนต์นิวเคลียร์และไฟฟ้า ในบทความนี้เราจะพูดคุยเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครื่องยนต์จรวดบอกคุณเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของมันและยังนำเสนอการจำแนกประเภทของ taxiways ในปัจจุบัน
ฟิสิกส์บางอย่างหรือมันทำงานอย่างไร
เครื่องยนต์จรวดประเภทต่าง ๆ มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการออกแบบ แต่งานของพวกเขานั้นขึ้นอยู่กับกฎข้อที่สามที่มีชื่อเสียงของนิวตันซึ่งกล่าวว่า "ทุกการกระทำมีความต้านทานเท่ากัน" RD จะปล่อยไอพ่นของของไหลทำงานในทิศทางเดียวและตามทิศทางของนิวตันซึ่งเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้เชื้อเพลิงผ่านหัวฉีดก่อให้เกิดความอยาก - นี่คือพื้นฐานของทฤษฎีเครื่องยนต์จรวด
หากคุณกำลังยืนอยู่ในเรือให้โยนก้อนหินจากท้ายเรือแล้วเรือของคุณจะแล่นไปข้างหน้าเล็กน้อย นี่คือรูปแบบภาพของการทำงานของเครื่องยนต์จรวดทั้งหมด อีกตัวอย่างหนึ่งคือการทำงานของสายส่งน้ำดับเพลิงจากการที่น้ำไหลออกภายใต้แรงดันสูง คุณจำเป็นต้องใช้ความพยายาม หากคุณใส่นักดับเพลิงบนสเก็ตบอร์ดและให้สายยางแก่เขาเขาจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงพอสมควร
คุณสมบัติหลักที่กำหนดประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวคือแรงขับ (thrust force) มันถูกสร้างขึ้นเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานเริ่มต้นเป็นเจ็ทการเคลื่อนไหวของของเหลวทำงาน ในระบบเมตริกวัดแรงผลักของจรวดเป็นหน่วยวัดในนิวตันในขณะที่คนอเมริกันนับเป็นปอนด์
พารามิเตอร์ที่สำคัญอีกประการของเครื่องยนต์จรวดคือแรงกระตุ้นเฉพาะ นี่คืออัตราส่วนของแรงผลักดัน (หรือจำนวนการเคลื่อนไหว) ต่อการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงต่อหน่วยของเวลา พารามิเตอร์นี้ถือเป็นระดับของความสมบูรณ์แบบของทางพิเศษและเป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพ
เครื่องยนต์เคมีทำงานเนื่องจากปฏิกิริยาคายความร้อนของการเผาไหม้เชื้อเพลิงและสารออกซิแดนท์ RD ประเภทนี้มีสององค์ประกอบ:
- หัวฉีดที่พลังงานความร้อนถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์
- ห้องเผาไหม้ที่ซึ่งกระบวนการเผาไหม้เกิดขึ้นนั่นคือการแปลงพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงเป็นความร้อน
จากประวัติของปัญหานี้
เครื่องยนต์จรวดเป็นหนึ่งในประเภทเครื่องยนต์ที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์รู้จัก เราไม่สามารถตอบคำถามได้อย่างแม่นยำเมื่อจรวดแรกถูกสร้างขึ้น มีการสันนิษฐานว่าสิ่งนี้ทำโดยชาวกรีกโบราณ (นกพิราบไม้ของ Archite of Tarent) แต่นักประวัติศาสตร์ส่วนใหญ่มองว่าจีนเป็นแหล่งกำเนิดของสิ่งประดิษฐ์นี้ สิ่งนี้เกิดขึ้นรอบ ๆ ศตวรรษที่ 3 หลังจากการค้นพบดินปืน เดิมทีใช้จรวดเป็นดอกไม้ไฟและความบันเทิงอื่น ๆ เครื่องยนต์จรวดแบบผงนั้นค่อนข้างมีประสิทธิภาพและง่ายต่อการผลิต
เป็นที่เชื่อกันว่าเทคโนโลยีเหล่านี้มาถึงยุโรปบางแห่งในศตวรรษที่สิบสามพวกเขาศึกษานักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษโรเจอร์เบคอน
ขีปนาวุธต่อสู้ครั้งแรกได้รับการพัฒนาในปี ค.ศ. 1556 โดยคอนราดฮาสผู้คิดค้นอาวุธหลากหลายประเภทสำหรับจักรพรรดิเฟอร์ดินานด์ที่ 1 นักประดิษฐ์นี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นผู้สร้างคนแรกของทฤษฎีเครื่องยนต์จรวดเขายังเขียนแนวคิดของจรวดหลายขั้น จากสองจรวด การสำรวจได้ดำเนินการต่อโดยเสา Kazimir Semenovich ที่อาศัยอยู่ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 17 อย่างไรก็ตามโครงการเหล่านี้ทั้งหมดยังคงอยู่ในกระดาษ
การใช้ขีปนาวุธในทางปฏิบัติเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ XIX เท่านั้น ในปี ค.ศ. 1805 นายวิลเลียมคอนเกรฟเจ้าหน้าที่ของอังกฤษแสดงจรวดผงซึ่งมีพลังอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนในเวลานั้น การนำเสนอนั้นประทับใจและขีปนาวุธของ Congreve ถูกนำมาใช้โดยกองทัพอังกฤษ ข้อได้เปรียบหลักของพวกเขาเมื่อเทียบกับปืนใหญ่กระบอกปืนนั้นมีความคล่องตัวสูงและราคาค่อนข้างต่ำและข้อเสียเปรียบหลักคือความแม่นยำของไฟซึ่งเหลือมากที่ต้องการ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 ปืนไรเฟิลถูกกระจายอย่างกว้างขวางพวกเขายิงอย่างแม่นยำมากดังนั้นขีปนาวุธจึงถูกปลดออกจากการบริการ
ในรัสเซียปัญหานี้ได้รับการจัดการโดย General Zasyadko เขาไม่เพียง แต่พัฒนาขีปนาวุธ Congrive แต่ยังเป็นคนแรกที่เสนอให้ใช้สำหรับการบินสู่อวกาศ ในปี 1881 นักประดิษฐ์ชาวรัสเซีย Kibalchich ได้สร้างทฤษฎีเครื่องยนต์จรวดของเขาเอง
เพื่อนร่วมงานของเราอีกคนคือ Konstantin Tsiolkovsky ซึ่งมีส่วนช่วยอย่างมากในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ หนึ่งในแนวคิดของเขาคือเครื่องยนต์จรวดของเหลว (LRE) ซึ่งทำงานกับส่วนผสมของออกซิเจนและไฮโดรเจน
ในตอนต้นของศตวรรษที่ผ่านมาผู้ที่ชื่นชอบในหลาย ๆ ประเทศทั่วโลกได้มีส่วนร่วมในการสร้าง RD ของเหลวคนแรกที่ประสบความสำเร็จคือ Robert Goddard นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน จรวดของเขาทำงานกับส่วนผสมของน้ำมันเบนซินและออกซิเจนเหลวถูกเปิดตัวเรียบร้อยแล้วในปี 1926
สงครามโลกครั้งที่สองเป็นช่วงเวลาของการกลับมาของอาวุธจรวด ในปี 1941 สถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งของการระดมยิง BM-13, Katyusha ที่มีชื่อเสียงเป็นลูกบุญธรรมโดยกองทัพแดงและในปี 1943 เยอรมันเริ่มใช้ขีปนาวุธ V-2 กับเครื่องยนต์จรวดจรวดของเหลว มันได้รับการพัฒนาภายใต้การดูแลของเวอร์เนอร์ฟอนเบราน์ซึ่งต่อมาได้เป็นหัวหน้าโครงการอวกาศของอเมริกา เยอรมนียังเชี่ยวชาญการผลิต KR V-1 ด้วยเครื่องยนต์เจ็ทแบบไหลโดยตรง
หลังจากสิ้นสุดสงครามระหว่างสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาการแข่งขัน "จรวด" ที่แท้จริงก็เริ่มขึ้น โปรแกรมโซเวียตนำโดย Sergey Korolev นักออกแบบเครื่องยนต์จรวดที่โดดเด่นภายใต้การนำของเขาว่า ICBM R-7 ในประเทศถูกสร้างขึ้นและต่อมามีการเปิดตัวดาวเทียมเทียมลำแรก
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีความพยายามในการสร้างเครื่องยนต์จรวดที่ดำเนินการโดยใช้พลังงานจากการสลายตัวของนิวเคลียร์ (การสังเคราะห์) แต่ก็ไม่เคยมีการใช้ประโยชน์จากโรงไฟฟ้าดังกล่าว ในยุค 70 การใช้เครื่องยนต์จรวดไฟฟ้าเริ่มขึ้นในสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกา วันนี้พวกมันถูกใช้เพื่อแก้ไขวงโคจรและเส้นทางของยานอวกาศ ในยุค 70 และ 80 มีการทดลองกับ XRD ของพลาสมาซึ่งเชื่อว่ามีศักยภาพดี ความหวังสูงนั้นมาจากเครื่องยนต์จรวดไอออนิกซึ่งการใช้ทฤษฎีนั้นสามารถเร่งยานอวกาศได้อย่างมีนัยสำคัญ
อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีเหล่านี้เกือบทั้งหมดยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นและยานพาหนะหลักของนักสำรวจอวกาศยังคงเป็นจรวด "เคมี" ที่เก่าแก่ ปัจจุบัน American F-1 ซึ่งเข้าร่วมในโครงการจันทรคติและโซเวียต RD-170/171 ซึ่งใช้ในโปรแกรม "Energy-Buran" กำลังแข่งขันเพื่อชิงตำแหน่ง "เครื่องยนต์จรวดทรงพลังที่สุดในโลก"
พวกเขาชอบอะไร
การจำแนกประเภทของเครื่องยนต์จรวดขึ้นอยู่กับวิธีการรับพลังงานสำหรับการแยกของเหลวทำงาน ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์นี้ taxiways คือ:
- เคมี
- นิวเคลียร์ (นิวเคลียร์)
- ไฟฟ้า (จรวดไฟฟ้า);
- ก๊าซ
แต่ละประเภทข้างต้นสามารถแบ่งออกเป็นประเภทเล็ก ตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์เคมี (HDR) ขึ้นอยู่กับสถานะของการรวมตัวของเชื้อเพลิงคือเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งและเชื้อเพลิงเหลว นอกจากนี้ยังมีเครื่องยนต์จรวดลูกผสมทางเคมี (GRD) HDR ยังมีเครื่องยนต์จรวดอากาศลิ่มซึ่งมีรูปทรงและหัวฉีดที่แตกต่างออกไป มีแก๊ส - เฟสและโซลิดเฟส RD นิวเคลียร์ โรงไฟฟ้ามีหลายประเภท
Chemical RD: ข้อดีและข้อเสีย
เครื่องยนต์จรวดประเภทนี้เป็นเครื่องยนต์ที่ใช้กันทั่วไปและมีความเชี่ยวชาญเป็นอย่างดี เราสามารถพูดได้ว่ามันเป็น HRD ที่ให้พื้นที่แก่มนุษยชาติ มันทำงานได้เนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีคายความร้อนและทั้งเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์อยู่บนเครื่องบินและรวมตัวกันเป็นเชื้อเพลิง มันยังทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานและเป็นพื้นฐานสำหรับของเหลวทำงาน
HDD มีแรงกระตุ้นเฉพาะค่อนข้างน้อย (เมื่อเปรียบเทียบกับระบบไฟฟ้า) แต่จะให้แรงดึงที่มากกว่า สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเปิดตัวเครื่องยนต์จรวดและเมื่อนำ payloads ออกสู่วงโคจร
ในเครื่องยนต์เหลวตัวออกซิไดเซอร์และเชื้อเพลิงอยู่ในสถานะของเหลว ด้วยความช่วยเหลือของระบบเชื้อเพลิงพวกเขาจะถูกป้อนเข้าห้องที่พวกเขาถูกเผาและไหลผ่านหัวฉีด
ในเชื้อเพลิงแข็ง RD ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและออกซิไดเซอร์จะถูกวางโดยตรงในห้องเผาไหม้ ตามกฎแล้วเชื้อเพลิงนั้นมีรูปร่างของแท่งที่มีช่องกลาง กระบวนการเผาไหม้เริ่มจากจุดศูนย์กลางไปยังรอบนอกซึ่งเป็นก๊าซที่ไหลออกมาจากหัวฉีดทำให้เกิดแรงผลักดัน เครื่องยนต์เหล่านี้มีข้อดีหลายประการ: ค่อนข้างง่ายราคาถูกเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเชื่อถือได้
ข้อเสียของเครื่องยนต์สารเคมีที่เป็นของแข็งประกอบด้วยระยะเวลาที่ จำกัด ของการดำเนินงานตัวบ่งชี้ขนาดเล็กของแรงกระตุ้นที่เฉพาะเจาะจง (เทียบกับของเหลว XRDs) และเป็นไปไม่ได้ของการเริ่มต้นใหม่ - หลังจากเริ่มมันไม่สามารถหยุดได้อีกต่อไป คุณสมบัติข้างต้นเป็นตัวกำหนดขอบเขตการใช้ Taxiways ของจรวดขับเคลื่อนซึ่งเป็นจรวดขีปนาวุธและอุตุนิยมวิทยาขีปนาวุธจรวดขีปนาวุธขีปนาวุธจรวดสำหรับระบบยิงวอลเลย์ เชื้อเพลิงแข็งยังใช้ในการสตาร์ทเครื่องยนต์จรวด
Taxiways เหลวมีแรงกระตุ้นที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นพวกเขาสามารถหยุดและเริ่มต้นใหม่อีกครั้งและผลักดัน - เพื่อควบคุม นอกจากนี้เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งพวกมันเบาและกะทัดรัดกว่า แต่ยังมีแมลงวันอยู่ในครีม: เครื่องยนต์ของไหลมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงดังนั้นพื้นที่หลักของการใช้คือยานอวกาศ
ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงสำหรับของเหลว XRD ใช้การผสมผสานที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่นออกซิเจน + ไฮโดรเจนหรือไนโตรเจนเตตราอกไซด์ + อสมมาตรไดเมทิลไฮดราซีน ในปีที่ผ่านมาจรวดออกซิเจนและน้ำมันก๊าดได้รับความนิยมอย่างมาก เชื้อเพลิงอาจประกอบด้วยห้าส่วนขึ้นไป เครื่องยนต์จรวดมีเทนถือว่ามีความเป็นไปได้สูงมากวันนี้พวกเขามีส่วนร่วมในการสร้างของพวกเขาในหลายประเทศทั่วโลกในครั้งเดียว ท่ามกลางการพัฒนาที่น่าสนใจอื่น ๆ ในพื้นที่นี้เราสามารถพูดถึงเครื่องยนต์จรวดที่เรียกว่า detonation ซึ่งเชื้อเพลิงไม่ไหม้ แต่ระเบิด
การปรับปรุง HDR ไม่หยุด แต่มีโอกาสที่จะถึงขีด จำกัด แล้ว - นักออกแบบได้ "บีบ" ทุกอย่างที่ทำได้จากเชื้อเพลิงเคมี ปัญหาร้ายแรงของ HDR คือเชื้อเพลิงจำนวนมากที่เครื่องบินต้องยกขึ้น และนี่คือสิ่งที่ไม่ได้ผล โครงการที่มีขั้นตอนที่ถอดออกได้ค่อนข้างปรับปรุงสถานการณ์ แต่ชัดเจนไม่ได้กลายเป็นยาครอบจักรวาล
ควรสังเกตว่าเครื่องยนต์จรวดใช้สารเคมีไม่เพียง แต่ใช้สำหรับการสำรวจอวกาศเท่านั้น พวกเขาพบว่าการใช้บนโลกนั้นโดยทั่วไปจะมีเฉพาะในกิจการทางทหารเท่านั้น ขีปนาวุธต่อสู้ทั้งหมดเริ่มต้นด้วยเครื่องบินขนาดเล็กหรือต่อต้านรถถังและสิ้นสุดด้วย ICBM ขนาดใหญ่ติดตั้ง HRA พวกเขามีเครื่องยนต์เชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งที่เรียบง่ายและน่าเชื่อถือกว่า ตัวอย่างของการใช้ HRD อย่างสันติคือจรวดธรณีฟิสิกส์และอุตุนิยมวิทยา
บนเรือปรมาณูสู่ดวงดาว!
เครื่องยนต์จรวดเหลวให้พื้นที่มนุษย์และช่วยไปยังดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุด ความเร็วของเจ็ทเจ็ทไอเสียในเชื้อเพลิงเหลวไม่เกิน 4.5-5 m / s ซึ่งทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับภารกิจระยะไกล - ซึ่งต้องใช้เวลาหลายสิบเมตรต่อวินาที ยานอวกาศที่มี HRD ยังคงสามารถส่งคนไปยังดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุด - เช่น Mars หรือ Venus - แต่การเดินทางไปยังวัตถุที่อยู่ไกลออกไปของระบบสุริยะเราจะต้องหาสิ่งใหม่ขึ้นมา หนึ่งในหลายวิธีที่เป็นไปได้คือการใช้พลังงานที่ซ่อนอยู่ในนิวเคลียสของอะตอม
เครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์ (YARD) เป็นโรงไฟฟ้าประเภทหนึ่งที่ของเหลวทำงานได้รับความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันหรือพลังงานสังเคราะห์ ขึ้นอยู่กับสถานะของเชื้อเพลิงมันอาจเป็นของแข็งของเหลวหรือเฟสก๊าซ มักใช้ไฮโดรเจนหรือแอมโมเนียเป็นตัวกลางในการทำงาน ฉุด YARD ค่อนข้างเทียบได้กับเครื่องยนต์เคมีในขณะที่พวกเขามีแรงกระตุ้นที่เฉพาะเจาะจงสูง แต่มีปัญหาหนึ่งคือ - มลพิษของชั้นบรรยากาศด้วยไอเสียที่มีกัมมันตภาพรังสี
ประวัติความเป็นมาของเครื่องยนต์นิวเคลียร์เริ่มขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 50 ทั้งสองประเทศในโลก - สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต - มีส่วนร่วมในการสร้างการปฏิบัติของพวกเขา ในปีพ. ศ. 2501 ชาวอเมริกันได้กำหนดภารกิจในการสร้าง YARD สำหรับเที่ยวบินไปยัง Moon และ Mars (โปรแกรม NERVA) ในช่วงเวลาเดียวกันนักออกแบบโซเวียตก็จัดการกับปัญหาที่คล้ายกัน ในตอนท้ายของยุค 70 เครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์ของ RD-0410 ถูกสร้างขึ้น แต่มันไม่ได้ผ่านการทดสอบอย่างเต็มรูปแบบ
ปัจจุบันสิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือเครื่องยนต์นิวเคลียร์แบบใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงซึ่งเชื้อเพลิงอยู่ในสถานะก๊าซในขวดปิดผนึกพิเศษ สิ่งนี้จะช่วยลดการสัมผัสกับของเหลวในการทำงานและลดโอกาสในการปนเปื้อนของสารกัมมันตรังสีอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าที่จริงแล้วปัญหาทางเทคนิคหลักของการสร้าง NREs นั้นได้รับการแก้ไขมานานแล้ว แต่ก็ยังไม่มีใครพบการใช้งานของพวกเขา แม้ว่า YARD นี้จะดูมีแนวโน้มมากที่สุดจากมุมมองของการใช้งานจริง
เครื่องยนต์จรวดไฟฟ้าคุณสมบัติข้อดีและข้อเสีย
คู่แข่งที่เป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งซึ่งมีโอกาสเปลี่ยน HRD คือเครื่องยนต์จรวดไฟฟ้า (ERE) ซึ่งใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อกระจายของเหลวทำงาน
ความคิดในการสร้างโรงไฟฟ้าดังกล่าวถือกำเนิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักวิทยาศาสตร์โซเวียต Glushko ได้นำไปใช้ในทางปฏิบัติ งานขับเคลื่อนเครื่องยนต์ไฟฟ้าเริ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตในปี 1960 และในปี 1970 เครื่องยนต์จรวดรุ่นแรกของประเภทนี้ถูกติดตั้งบนยานอวกาศแล้ว
ERD หลายประเภท:
- electrothermal;
- ไฟฟ้าสถิต
- แม่เหล็กไฟฟ้า;
- พลาสมา
เครื่องยนต์จรวดไฟฟ้ามีอัตราอิมพัลส์เฉพาะสูงซึ่งช่วยให้พวกเขาบริโภคน้ำมันทำงานได้อย่างประหยัด แต่พวกเขายังต้องการพลังงานจำนวนมากซึ่งเป็นปัญหาร้ายแรง จนถึงตอนนี้แหล่งกำเนิดที่แท้จริงสำหรับการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าคือแผงโซลาร์เซลล์ พวกเขามีแรงผลักดันต่ำซึ่งไม่อนุญาตให้ใช้ในชั้นบรรยากาศของโลก - เครื่องยนต์จรวดที่ปล่อยจากเครื่องยนต์ขับเคลื่อนจะไม่ทำงานอย่างแน่นอน ปัจจุบันพวกมันถูกใช้เพื่อหลบหลีก - สำหรับการแก้ไขวงโคจรของยานอวกาศ
