HIBRIDNI POGON
Sta je to hibridni raketni motor ?
Da bi smo na ovo pitanje odgovorili treba prvo da znamo kakvih sve raketnih motora u praksi najcesce ima.
Tako, sve raketne motore koji koriste sagorevanje kao model generisanja potencijalne energije ispred mlaznika, prema stanju pogonske materije mozemo podeliti na:
1) Motore sa cvrstom pogonskom materijom
2) Motore sa tecnom pogonskom materijom
3) Hibridne motore
Osnovna dva elementa svih ovih motora su komora sagorevanja i mlaznik.
Kod motora sa cvrstim gorivom komora sagorevanja je ujedno i rezervoar u kome se nalazi cvrsta smesa goriva i oksidatora. Na ovaj nacin, sav potreban kiseonik je vec hemijski uskladisten u cvrstom gorivu i omogucava nezavisnost raketnom motoru u odnosu na atmosferu u kojoj radi. ( za razliku od avionskog motora koji trosi kiseonik iz okolne atmosfere i zato ima visinsko ogranicenje u svom radu). Najcesci tip goriva je kombinacija 75% Amonijum perhlorata ( oksidatora ) i goriva (veziva) ( Poliuretan, PVC, Asfalt i sl.). U ranije vreme cesto je koriscen i klasican barut. Oslobodjena masa gasa na visokoj temperaturi i pritisku se ubrzava kroz mlaznik koji se nalazi iza komore sagorevanja. Ovo ubrzanje produkata sagorevanja u mlazniku motora nastaje na racun smanjenja pritiska i temperature gasa. S obzirom da na raketni motor ne deluju spoljne sile, kolicina kretanja raketnog motora mora biti jednaka kolicini kretanja pre paljenja goriva. Zbog toga se motor pomera u suprotnom smeru od smera isticanja gasova iz mlaznika. ( slicno kao kada covek koji stoji u camcu zabacivanjem udice pomeri camac u suprotnom smeru. Ovo pomeranje ce biti utoliko vece ukoliko je veca masa onoga sto je bacio. Tako, ako baci ciglu, camac ce se jos vise pomeriti jer je promena kolicine kretanja koja mora da se nadomesti jos veca).
Kod motora sa tecnim gorivom, raketno gorivo i oksidator su odvojeni i najcesce se nalaze u tecnom stanju u posebnim rezervoarima, iz kojih se pomocu sistema pumpi i drugih tankova pod pritiskom uvode u komoru sagorevanja. Najcesci oksidator je tecni kiseonik, a gorivo je tecni vodonik. Mada postoje i druge kombinacije, Vodonik peroksid, benzin, Alkohol, AzotsubOksid i dr. U odnosu na motore sa cvrstim gorivom, konstrukcija tecnih motora je daleko kompleksnija i skuplja ali je zato mogucnost kontrole parametara rada motora veca. Po jedinici mase goriva, ovi motori razvijaju vece potiske u odnosu na cvrste raketne motore. Problem u radu ovih motora je taj sto se gorivo i oksidator pri ubacivanju u komoru sagorevanja izuzetno brzo pretvaraju u gas pa su im temperature izuzetno niske. To jako otezava i komplikuje sisteme zaptivanja, ali s druge strane koristi se za hladjenje komore sagorevanja i mlaznika. Prednost kiseonika i vodonika je sto se pale pri medjusobnom kontaktu pa nije potreban poseban sistem za paljenje, ali to moze biti i velika mana ( Eksplozija u slucaju curenja - Spejs satl "Celindzer" 28.01.1986 . godine ).
Hibridni motori su kombinacija prethodne dve varijante, i to najcesce tako da se gorivo nalazi u cvrstom obliku a oksidator je odvojen i nalazi se u tecnom ili gasovitom stanju ( mada je moguce i obrnuto). Za razliku od prve dve kategorije, hibridni motori su najbezbedniji jer su i gorivo i oksidator veoma cesto potpuno bezopasne materije u svakodnevnom zivotu.Tek u motoru dolazi do njihovog mesanja gde pod odgovarajucim uslovima postaju mocno raketno gorivo. Medjutim, proces mesanja je ovde jako jednostavan u praksi, ali komplikovan za definisanje matematickog modela. U odnosu na prve dve varijante pogona maseni odnos goriva i oksidatora se menja po duzini komore sagorevanja, a samo gorivo se po dejstvom oksidatora i temperature pretvara u tecnost koja isparava i mesa se sa oksidatorom. Ovo mesanje je izuzetno tesko predvideti i proracunati pa hibridni motori nastaju tek kao rezultat dugotrajnih eksperimenata. Zbog toga, neretko se desava da 50% goriva ostane nesagorelo na kraju rada motora. U odnosu na cvrste motore su komplikovaniji ali su zato u odnosu na tecne motore daleko jednostavniji. Proizvodnja goriva je ovde daleko najjednostavnija i zbog toga su oni pored cvrstih motora takodje interesantni za amaterske uslove proizvodnje. Kao oksidator se najcesce koristi N20 ( Gas smejavac ili anestetik u medicini ), a kao gorivo se koristi: PVC, Celuloza,Papir-Karton, Smola, PU pa cak i secer. Potisci po jedinici mase goriva ulaze u rang izmedju prve dve kategorije motora.
Kao posledicu zelje da napravim dobar amaterski raketni motor na tecno gorivo, prirodno sam dosao na ideju da to zbog jednostavnosti konstrukcije ipak mora biti HIBRIDNI MOTOR. Tako je nastala prva amaterska raketa u Srbiji koja koristi Hibridni raketni motor: