Қатты және сұйық зымыран қозғалтқыштары

2026 Автор: Howard Calhoun | calhoun@techconfronts.com. Соңғы өзгертілген: 2025-01-24 13:19:54

Зымыран қару түрі ретінде өте ұзақ уақыт бойы бар. Бұл мәселедегі ізашарлар 19 ғасырдың басындағы Аспан империясының гимнінде айтылғандай, қытайлықтар болды. «Зымырандардың қызыл жалт-жұлт еткені» - деп жырланады. Оларға мылтықпен айып тағылды, өздеріңіз білетіндей, сол Қытайда ойлап табылған. Бірақ «қызыл нүктелер» жарқырап, отты жебелер жаулардың басына түсуі үшін қарапайым болса да, зымыран қозғалтқыштары қажет болды. Пісектің жарылғанын бәрі біледі, ал ұшу үшін бағытталған газ бөлінуімен қарқынды жану қажет. Сондықтан жанармайдың құрамын өзгертуге тура келді. Кәдімгі жарылғыш заттар 75% нитрат, 15% көміртек және 10% күкірт болса, зымыран қозғалтқыштары 72% нитрат, 24% көміртек және 4% күкірттен тұрады.

Қазіргі заманғы қатты отынды зымырандар мен күшейткіштер отын ретінде күрделірек қоспаларды пайдаланады, бірақ принцип бұрынғыдай, ежелгі қытайлық. Оның еңбегі даусыз. Бұл қарапайымдылық, сенімділік, инициацияның жоғары жылдамдығы, салыстырмалы арзандығы және пайдаланудың қарапайымдылығы. Снарядтың іске қосылуы үшін қатты жанғыш қоспаны тұтандыру, ауа ағынын қамтамасыз ету жеткілікті - және ол ұшып кетті.

Алайда бармұндай дәлелденген және сенімді технологияның кемшіліктері бар. Біріншіден, отынның жануын бастағаннан кейін оны тоқтату, сондай-ақ жану режимін өзгерту мүмкін емес. Екіншіден, оттегі қажет, ал сирек немесе ауасыз кеңістік жағдайында ол жоқ. Үшіншіден, жану әлі де тым жылдам жүреді.

Көптеген елдердің ғалымдары көп жылдар бойы іздеген шешім ақыры табылды. Доктор Роберт Годдард 1926 жылы сұйық отынмен жұмыс істейтін зымыран қозғалтқышын сынады. Ол отын ретінде сұйық оттегімен араласқан бензинді пайдаланды. Жүйе кемінде екі жарым секунд сенімді жұмыс істеуі үшін Годдард реагенттерді айдауға, салқындату жүйесіне және рульдік механизмдерге қатысты бірқатар техникалық мәселелерді шешуге мәжбүр болды.

Барлық сұйық зымыран қозғалтқыштарын жасау принципі өте қарапайым. Корпустың ішінде екі резервуар бар. Олардың бірінен араластырғыш бастиегі арқылы тотықтырғыш ыдырау камерасына түседі, онда катализатордың қатысуымен екінші резервуардан келетін отын газ тәрізді күйге өтеді. Жану реакциясы пайда болады, ыстық газ алдымен саптаманың тарылатын субсоникалық аймағынан өтеді, содан кейін жанармай да жеткізілетін кеңейетін дыбыстан жоғары аймақтан өтеді. Шындығында, бәрі әлдеқайда күрделі, саптама салқындатуды қажет етеді, ал беру режимдері жоғары тұрақтылықты қажет етеді. Заманауи зымыран қозғалтқыштары сутегімен жұмыс істей алады, тотықтырғыш - оттегі. Бұл қоспасы өте жарылғыш болып табылады және кез келген жүйенің жұмысын аздап бұзуапатқа немесе апатқа әкеледі. Жанармай компоненттері қауіпті емес басқа заттар болуы мүмкін:

- керосин және сұйық оттегі - бұл «Аполлон» бағдарламасындағы «Сатурн V» зымыран-тасығышы бағдарламасының бірінші кезеңінде қолданылған;

- спирт және сұйық оттегі - неміс V2 зымырандары мен кеңестік «Восток» тасығыштарында қолданылған;

- азот тетроксиді - монометил - гидразин - Cassini қозғалтқыштарында қолданылады.

Дизайнының күрделілігіне қарамастан, сұйық зымыран қозғалтқыштары ғарыштық жүктерді жеткізудің негізгі құралы болып табылады. Олар континентаралық баллистикалық зымырандарда да қолданылады. Олардың жұмыс режимдері нақты реттеуге қабілетті, заманауи технологиялар олардың агрегаттары мен тораптарында болып жатқан процестерді автоматтандыруға мүмкіндік береді.

Алайда қатты отынды зымыран қозғалтқыштары да маңыздылығын жойған жоқ. Олар ғарыштық техникада көмекші құрал ретінде қолданылады. Олардың маңыздылығы тежеу және құтқару модульдерінде үлкен.