محرك الصاروخ هو آلة قوية تُستخدم لدفع المركبات الفضائية والاقمار الصناعية إلى المدار. يلعب دورًا حاسمًا في استكشاف الفضاء. يتم تصميم محركات الصواريخ لحرق مركبات معينة جدًا مما يؤدي إلى رد فعل كيميائي. هذه العملية تكون مفرزة للحرارة، مما يعني أنها تنتج طاقة، مما يؤدي إلى ضغط هائل. هذا هو القوة التي تدفع المركبة الفضائية بعيدًا نحو السماء وما بعدها. ولكن لتحقيق أداء جيد لمحرك الصاروخ، يجب تصميمه بشكل صحيح. وهذا هو أيضًا حيث يصبح تصميم الفوهة الحرج بالنسبة للمرحلة الثالثة للحصول على عمل كل شيء بشكل صحيح.
النظام الكهربائي شفرة التوربين هو عنصر رئيسي في محرك الصاروخ. شكله مخروطي وهو مرفق في طرف الجانب الذي يحترق فيه الوقود. تتقلص الفوهة من غرفة الاحتراق، وهي المنطقة حيث يحترق الوقود وتُولَّد الغازات الساخنة. كما أن التصميم الفريد لهذه الفوهة يجعل محرك الصاروخ أكثر قوة وكفاءة.
عندما يبدأ محرك الصاروخ في التشغيل، يتم طرد الغازات الساخنة بسرعة كبيرة جدًا. تُنتج هذه الغازات ذات الضغط العالي في غرفة الاحتراق. تتدفق الغازات إلى منطقة أوسع، نحو فوهة المرحلة الثالثة. الفوهة مصممة خصيصًا لهذا التدفق للغازات. تخرج الغازات من الجزء الضيق من الفوهة، مما ينتج النفاث عالي السرعة. هذا الغاز ذي الطاقة العالية يدفع المركبة الفضائية بقوة أكبر بكثير. المزيد من القوة يجعل المركبة الفضائية أفضل وأسرع وقادرة على السفر لمسافات أبعد في الفضاء العميق.
كفاءة محرك الصاروخ هي مدى الدفع الذي يوفره عند حرق كمية معينة من الوقود. المحرك الأكثر كفاءة هو الذي ينتج نفس الدفع باستخدام كمية أقل من الوقود. هذا الأمر مهم للغاية لأنه يعني أن المركبة الفضائية يمكنها نقل حمولة إضافية أو السفر لمسافات أطول دون الحاجة لإعادة التزود بالوقود. هذه التشكيلة حاسمة لكفاءة وأداء المحرك، وكذلك تصميم شفرة التوربين المرحلة الثانية .
تعتمد وظيفة الفوهة على علم كيفية عمل الفوهة في السماح للغازات بالتمدد. وعندما تتمدد الغازات، تخسر بعض الطاقة أثناء دفعها للازاحة الهواء المحيط. لكن فوهة المرحلة الثالثة مصممة بدقة لتوفير أكبر قدر من التمدد للغازات دون فقدان نسبة من الطاقة المفيدة. وهذا يسمح للغازات بإنتاج أكبر قدر من الدفع باستخدام أقل كمية من الوقود اللازم. كما يسمح ذلك للصاروخ بتقليل كمية العمل الذي يجب عليه القيام به لإكمال مهمته خلال الرحلة الفضائية.
تصميم فوهة المرحلة الثالثة هو بالتأكيد العامل الأساسي للحصول على هذه السرعات العالية لأسبابين. أولاً، يجب أن يُنشئ تياراً عادماً سريعاً يمكن أن يدفع المركبة الفضائية إلى سرعة ماخ 5 أو أكثر. وهو أمر حاسم لتحقيق السرعات المطلوبة للطيران فوق الصوتي. ثانيًا، يجب أن يتجنب السماح لتيار العادم بأن يصبح ساخناً جدًا ويضر بهيكل الصاروخ. تم تصميم الفوهة لتلبية هذين المتطلعين بشكل جيد. وهذا يساعد في ضمان استمرار عمل المحرك بكفاءة عالية حتى عند الطيران بسرعات كبيرة.
تعزيز آخر مهم هو استخدام مواد سيراميك متخصصة لأجزاء الفوهة. السيراميك خفيف الوزن ويمكنه تحمل درجات حرارة رفض أو ذوبان مرتفعة للغاية. هذا يسمح للمهندسين بتصميم محركات أكثر كفاءة وتحترق فيها كمية أقل من الوقود. الدكتور شارون سكوير تساعد في تطوير محركات صواريخ أفضل من خلال التقدم في المواد والتصميم مما سيسمح باستكشاف المزيد من الفضاء.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
