Blog poświęconym modelarstwu rakietowemu

Jak jest zbudowany silnik rakiety modelarskiej?

Silniki stosowane do rakiet modelarskich to silniki odrzutowe, które poprzez proces emitujący ciepło wytwarzają siłę ciągu. Czyli rakieta rusza w wyniku odrzutu, który owy ciąg powietrzny wytwarza, a wszystko to w wyniku przetworzenia energii chemicznej paliwa na energię kinetyczną strumienia gazów.

Jak zbudowany jest silnik rakiety modelarskiej? Poniższy rysunek przedstawia jego przekrój poprzeczny:

budowa silnika rakiety modelarskiej

Dwa najważniejsze elementy z których skonstruowany jest silnik to komora spalania i dysza. Cała reakcja chemiczna zachodzi właśnie w komorze spalania między paliwem i utleniaczem.

W przeciwieństwie do silnika na paliwo ciekłe (w których dysza jest chłodzona) – w silniku na paliwo stałe z reguły nie ma medium chłodzącego dyszę. Problem ten rozwiązywany jest przeważnie w dwojaki sposób.

Pierwszym jest stosowanie do budowy dyszy materiału o umiarkowanych właściwościach topienia się, który posiada duże ciepło właściwe, a dzięki odpowiednim ciężarze dyszy, ciepło jest w łatwy sposób odprowadzane w wyniku czego dysza nie spala się. Sposób faktycznie rozwiązuje problem, ale nie jest wolny od wad. Przede wszystkim duży ciężar dyszy posiada dużą pojemność cieplną co skutkuje wzrostem ciężaru samego silnika.

Drugi sposób zakłada, że obudowa dyszy powinna być zbudowana z materiałów takich jak molibden lub grafit, czyli o wysokiej topliwości. Pomimo świetnego założenia to rozwiązanie również posiada wady, głównie jeśli zakładamy długą prace silnika i jeśli zastosujemy wysokoenergetyczne paliwo.

spalanie paliwa w silniku rakiety modelarskiej

Poprzednio stosowane sposoby nie rozwiązały problemu do końca, dlatego wymyślono chłodzenie, które wykorzystuje ciepło parowania substancji czy też tzw. ochładzanie przeponowe.

Komora spalania silnika to z reguły cylinder o cienkich ściankach. Parametry komory są ściśle związane z właściwościami paliwa. Trzeba jednak wiedzieć, że na grubość ścianek komory maja wpływ dodatkowe czynniki, takie jak występujące podczas lotu momenty zginające, czy naprężenia techniczne, które mogą mieć miejsce podczas pracy silnika.

Aktualnie do budowy komór spalania stosuje się wytrzymałe materiały, głównie termicznie obrabianą stal, materiały wzmocnione włóknem szklanym czy nawet warstwowe materiały zbudowane z wielu warstw stali oraz mas plastycznych.

Zastosowanie stali obrabianej termicznie, ma ten plus, że przy jej głębokim tłoczeniu możliwe jest zgodne z wymogami dokładne wyprofilowanie zmiennej grubości ścianek.

Tworzywa wzmocnione włóknem węglowym są dokładnie ukierunkowane zgodnie z obciążeniem jakie może wystąpić, a wszystko po to, żeby komora cechowała się dużą wytrzymałością.

budowa spalanie silnika rakiety modelarskiej

Warto samodzielnie zbudować silnik do rakiety modelarskiej czy może kupić gotowy?

Jeśli jesteś zaawansowanym modelarzem, który od podszewki zna budowę rakiet i wszelkich jego komponentów, wówczas możesz pokusić się o samodzielne zbudowanie silnika. Praca taka wymaga na prawdę solidnej wiedzy i doświadczenia. W pozostałych przypadkach polecam zdecydowanie się na zakup gotowego silnika. Producenci pełnią rolę fachowców, którzy doskonale znają się na rzeczy – warto więc skorzystać z ich doświadczenia i wybrać jeden z dostępnych na rynku gotowych silników.

Albo możesz samodzielnie testować silnik rakietowy 🙂 tak jak na tym filmie…

Read More

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *