Bir roket motoru, uzay araçlarını ve uyduları yörüngeye çıkarmak için kullanılan güçlü bir makinedir. Uzay keşifinde kritik bir rol oynar. Roket motorları, reaksiyon tetikleyen çok özel bileşikleri yakmak üzere tasarlanmıştır. Bu süreç exotermiktir, yani enerji üretir ve bu da epeyce basınç oluşturur. İşte bu, uzay aracıyı gökyüzüne ve ötesine fırlatan kuvvettir. Ancak bir roket motörü iyi performans göstermek için doğru şekilde tasarlanması gerekir. Bu aynı zamanda, her şeyin çalışması için 3. aşamaya ait dizgin tasarımının kritik olduğu yerdir.
The turbin bıçağı roket motorunun önemli bir parçasıdır. Şekli konik olup yakıt yakılan taraftaki ucuza bağlıdır. Dizgin, yakıtın yandığı ve sıcak gazlar ürettiği olan yanma odasından daralır. Bu dizginin benzersiz tasarımı aynı zamanda roket motörünü daha güçlü ve verimli hale getirir.
Bir roket motoru ateşlenemeye başladığında, sıcak gazlar son derece hızlı bir şekilde dışarı atılır. Bu yüksek basınçlı gazlar, yanma odasında üretilir. Gazlar, üçüncü aşamaya doğru daha geniş bir alana akar ve buradan nozle'ye doğru ilerler. Nozle bu gazların akışını sağlamak için özel olarak tasarlanmıştır. Gazlar, nozle'nin dar kısmından çıkar ve bu da yüksek hızda bir jet oluşturur. Enerjik bu gaz, uzay aracıyı çok daha güçlü bir şekilde itecek. Daha fazla güç, derin uzayda daha iyi, daha hızlı ve daha uzun yol giden bir uzay aracı sağlar.
Roket motoru verimliliği, belirli miktarda yakıt yakarken ne kadar itme gücü sağladığıdır. Daha verimli bir motor, aynı itme gücünü daha az yakıtlı kullanır. Bu, uzay aracının ek yük taşıyabilmesi veya yeniden yakıt alma gereksinimi olmadan daha uzun mesafeler gitmesi açısından büyük önem taşır. Bu yapılandırma, moterin verimliliği ve performansı için kritik öneme sahiptir. ikinci aşama türbin kanadı .
Açıklayıcı fırça fonksiyonu, gazların nasıl genişleştirdiğini izah eden bilim üzerine kurulmuştur. Gazlar genişlerken, çevresindeki havayı yerinden çıkarırken bazı enerji kaybederler. Ancak üçüncü aşama fırçası, yararlı olan enerjinin bir kısmını kaybetmeden mümkün olduğunca fazla genleşme sağlamak için dikkatlice şekillendirilmiştir. Bu da gazların maksimum itme gücünü, minimum miktarda yakıt ile üretmelerine izin verir. Ayrıca bu, uzay uçuşunda görevini tamamlamak için roketin yapması gereken iş miktarını sınırlamaya da olanak tanır.
Üçüncü aşamanın ağızlık tasarımı kesinlikle iki nedenle bu kadar yüksek hızlara ulaşmak için anahtar. İlk olarak, uzay aracıyı Mach 5 veya daha fazla hızda itecek bir hızlı bir dışlama akını yaratmalıdır. Bu, hipersonik uçuş için gereken hızları elde etmek açısından kritiktir. İkinci olarak, dışlama akının çok sıcak olup roket yapısına zarar vermesine izin vermeme gereklidir. Ağızlık, her iki gereksinimi de iyi karşılamak üzere tasarlanmıştır. Bu, motorun büyük hızlarda uçarken da verimli bir şekilde çalışmasını sağlamak yardımcı olur.
Başka bir önemli geliştirmelerden biri ise ağızlık bölümleri için özel keramik malzemelerin kullanımıdır. Hafif ve aşırı derecede yüksek reddedilme veya erime sıcaklıklarını dayanabilen keramikler. Bu, mühendislerin daha verimli ve daha az yakıt kullanan motorlar tasarlamalarına olanak sağlar. Sharon Square, Ph.D., hem malzeme hem de tasarım konusundaki ilerlemelerle daha iyi roket motorları geliştirmeye yardımcı olmaktadır ve bu da daha fazla uzay keşfi yapılmasına olanak sağlayacaktır.