Ένας ρομπότικος μηχανισμός είναι ένα δυνατό μηχάνημα που χρησιμοποιείται για να προωθήσει διαστημικά σκάφη και δορυφορικά δορυφέρη σε τροχιά. Παίζει κρίσιμο ρόλο στην εξερεύνηση του διαστήματος. Οι ρομπότικοι μηχανισμοί σχεδιάζονται για να καίγουν πολύ συγκεκριμένα σύνθετα που προκαλούν αντίδραση. Αυτή η διαδικασία είναι εξόθερμη, δηλαδή παράγει ενέργεια, οδηγώντας σε μια τεράστια ποσότητα πίεσης. Αυτή είναι η δύναμη που προωθεί το διαστημικό σκάφος μακριά στον ουρανό και πέρα. Ωστόσο, για να λειτουργεί καλά ένας ρομπότικος μηχανισμός, πρέπει να έχει σχεδιαστεί σωστά. Εδώ είναι επίσης κρίσιμο το σχεδιασμός του στομιού για την 3η φάση, ώστε να λειτουργεί πάντα σωστά.
Το βάλα τουρμπίνας είναι ένας κλειδιαίος συστατικός τμήμας ενός ρομπότικου μηχανισμού. Η μορφή του είναι κωνική και είναι συνδεδεμένος στο άκρο της πλευράς που καίει καύσιμο. Το στόμιο συμπιέζεται από το τμήμα καύσης, όπου καίεται το καύσιμο και παράγεται ζεστά αέρια. Η μοναδική σχεδιασμένη μορφή του στομιού κάνει επίσης τον ρομπότικο μηχανισμό πιο δυνατό και αποτελεσματικό.
Όταν έναν κινητήρα πυραύλου ξεκινά να ενεργοποιείται, τα ζεστά αέρια εκβάλλονται εξαιρετικά γρήγορα. Αυτά τα υψηλής πίεσης αέρια παράγονται στο καύσιμο χώρο. Τα αέρια ρέουν σε μεγαλύτερη περιοχή, προς το στόμιο της τρίτης φάσης. Το στόμιο σχεδιάστηκε ειδικά για αυτή την εκρροή των αερίων. Τα αέρια βγαίνουν από το στενό μέρος του στομιού, παράγοντας έναν υψηλής ταχύτητας ρεύματος. Αυτό το ενεργό αέριο προωθεί το διαστημικό σκάφος με μεγαλύτερη δύναμη. Περισσότερη δύναμη σημαίνει καλύτερο, ταχύτερο και μακρύτερο διαστημικό σκάφος στο βαθύ διάστημα.
Η αποτελεσματικότητα του κινητήρα πυραύλου είναι το πόσης οθόνης παρέχει κατά την καύση ενός συγκεκριμένου ποσού καύσιμου. Ένας πιο αποτελεσματικός κινητήρας είναι αυτός που παράγει την ίδια οθόνη χρησιμοποιώντας λιγότερο καύσιμο. Αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό επειδή σημαίνει ότι το διαστημικό σκάφος μπορεί να μεταφέρει επιπλέον φορτίο ή να ταξιδεύει μεγαλύτερες αποστάσεις χωρίς να χρειάζεται να επαναχρησιμοποιηθεί. Αυτή η διάταξη είναι κρίσιμη για την αποτελεσματικότητα και την απόδοση του κινητήρα, την σχεδίαση του δεύτερος στάδιος φολιές τουρβίνας .
Η λειτουργία της σάφους βασίζεται στην επιστήμη του πώς η σάφη επιτρέπει στα αέρια να επεκταθούν. Καθώς τα αέρια επεκταθούν, χάνουν μερική ενέργεια καθώς αναγκάζουν την αντικατάσταση του περιβάλλοντος αέρα. Ωστόσο, μια σάφη τρίτης φάσης είναι προσεκτικά σχεδιασμένη για να δώσει στα αέρια τη μέγιστη δυνατή επέκταση χωρίς να χάνει μια αναλογία χρήσιμης ενέργειας. Αυτό επιτρέπει στα αέρια να παράγουν τη μέγιστη ποσότητα ώθησης με την ελάχιστη ποσότητα καύσιμου που χρειάζεται. Αυτό επιτρέπει επίσης στο διαστημόπλοιο να περιορίσει την ποσότητα εργασίας που πρέπει να κάνει για να ολοκληρώσει την αποστολή του στη διαστημική πτήση.
Το σχεδιασμός του ράφιου της τρίτης φάσης είναι σίγουρα κλειδιά για να επιτύχουμε τέτοιες υψηλές ταχύτητες για δύο λόγους. Πρώτον, πρέπει να δημιουργήσει ένα γρήγορο αεριού εκπομπής που μπορεί να προωθήσει το διαστημικό σκάφος σε ταχύτητα Mach 5 ή υψηλότερη. Οπότε είναι κρίσιμο για την επίτευξη των απαιτούμενων ταχυτήτων για υπερφωνική πτήση. Δεύτερον, πρέπει να αποφύγει να επιτρέψει στο αεριού εκπομπής να γίνει πολύ καυστικό και να βλάψει τη δομή του διαστημοπλοίου. Το ράφι έχει σχεδιαστεί για να αντιμετωπίσει καλά και τις δύο αυτές απαιτήσεις. Αυτό βοηθά να εγγυηθεί ότι ο κινητήρας θα συνεχίσει να λειτουργεί αποτελεσματικά, επίσης, και όταν πτηνεί με μεγάλες ταχύτητες.
Ένα άλλο σημαντικό βελτίωμα είναι η χρήση ειδικών κεραμικών υλικών για τις περιοχές του ράφιου. Ελαφρά και σε θέση να ανέχονται εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες απόρριψης ή τήξης, τα κεραμικά. Αυτό επιτρέπει στους μηχανικούς να σχεδιάζουν κινητήρες που είναι πιο αποτελεσματικοί και καίγουν λιγότερο καύσιμο. Η Sharon Square, Ph.D. βοηθά να αναπτύσσει καλύτερους κινητήρες διαστήματος με προόδους στα υλικά και το σχεδιασμό, που θα εξερευνήσουν ακόμη περισσότερο το διάστημα.