Vastebrandstofmotor
Van Wikipedia
Een vastebrandstofmotor is een toestel dat de energie van een vaste brandstof omzet in bewegingsenergie. Hij wordt vooral toegepast in de ruimtevaart, als aandrijving van raketten en space shuttles. De eerste raketten in de geschiedenis, gebruikt bij oorlogsvoering door China in de 13e eeuw, bestonden uit een vastebrandstofmotor met buskruit als brandstof.
[bewerk] Bouw
Vloeibare en gasvormige brandstoffen kunnen door leidingen naar een verbrandingskamer worden geleid, met vaste brandstoffen gaat dit uiteraard niet. Daarom bevindt alle beschikbare brandstof zich reeds in de verbrandingskamer. In feite wordt deze gevormd door de brandstof.
In een buisvormige huls, het motorhuis, bevindt zich de vaste brandstof. Aan de bovenzijde wordt de huls afgesloten met een kegel. Direct onder de kegel bevindt zich de lading van de ontsteker. In het hart van de brandstof is een uitsparing die fungeert als verbrandingskamer. Aan de onderzijde wordt de huls afgesloten met een straalpijp.
Voor verbranding is zuurstof nodig. Omdat deze niet van buitenaf kan worden aangevoerd (zoals bij een verbrandingsmotor) moet er een oxidator aanwezig zijn in de brandstof. Vaste brandstoffen worden doorgaans gevormd door een brandbaar elastomeer met een oxidator als ammoniumperchloraat en een katalysator die de snelheid van de verbranding bepaalt.
[bewerk] Werking
Een ontsteker zorgt voor de initiële reactie die de vaste brandstof doet ontbranden Doordat alle ingrediënten voor de verbranding aanwezig zijn, kan de motor niet meer worden gestopt. De werking houdt pas op wanneer er geen brandbaar mengsel meer over is.
Bij het verbranden van de brandstof ontstaan uitlaatgassen. Deze verlaten de motor via de straalpijp. Hierdoor ontstaat een kracht in de tegenovergestelde richting.
Door te variëren met de vorm van de brandstof, de vorm van de straalpijp en de samenstelling van de brandstof kunnen de stuwkracht en de duur van de werking vooraf nauwkeurig worden ontworpen.
[bewerk] Voor- en nadelen
Het grote nadeel van een vastebrandstofraket is dat hij niet kan worden geregeld. De kracht is vooraf bepaald en eenmaal in werking kan de motor niet worden bijgestuurd. Dat maakt hem ongeschikt voor manoeuvres die grote precisie en/of reageren op externe factoren vereisen. Maar de relatief lage kosten voor de bouw en de grote betrouwbaarheid maken hem bij uitstek geschikt als de eerste trap voor raketten die naar de ruimte worden gelanceerd. Bovendien kan de motor worden opgeslagen, hetgeen goed van pas komt bij militaire toepassingen.
