रकेट इन्जिन

नासाको स्टेनिस स्पेस सेन्टरमा आरएस-६८ को परीक्षण हुँदै

एरिएन १ बाट एरियन ४ मा प्रयोग गरिएको भाइकिङ ५सी रकेट इन्जिन

रकेट इन्जिन एक प्रतिक्रिया इन्जिन हो जसले न्युटनको तेस्रो नियम अनुसार प्रतिक्रिया द्रव्यमानलाई पछाडि बाहिर फ्याकेर धक्का उत्पादन गर्दछ। सामान्यतया रकेट भित्र भण्डार गरिएको रकेट प्रोपेलेन्टको दहनबाट उत्पादित उच्च-तापमान ग्यासको उच्च-गति जेटबाट धक्का उत्पन्न हुन्छ। यसबाहेक चिसो ग्याँस थ्रस्टर र आणविक थर्मल रकेटहरू जस्ता गैर-दहनकारी रकेटहरू पनि निर्माण गरिएको छ। अधिकांश दहन इन्जिनहरूको विपरीत रकेटले आफ्नै अक्सिडाइजर बोक्दछ जसकारण यी इन्जिनहरूलाई शून्यस्थानमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। यी इन्जिनहरूले पलायन वेग भन्दा पनि उच्च गति प्राप्त गर्न सक्छन्। सामान्यतया रकेट इन्जिनद्वारा सञ्चालित सवारीसहितको क्षेप्यास्त्र, रकेट-सहायित अस्त्र, प्राक्षेपिक क्षेप्यास्त्र वा अन्य कुनै पनि आकारका रकेट सानोदेखि निकै ठूलो आकारसम्मका हुने गरेका छन् जसमा अन्तरीक्ष यानहरू पनि समावेश छन्। अन्य जेट इन्जिनको तुलनामा रकेट इन्जिन सबैभन्दा हल्का हुनुका साथै सर्वाधिक धक्काहरू उत्पन्न गराउन सक्ने खालका हुन्छन्।

सञ्चालनको सिद्धान्त

रकेट इन्जिनमा निकासी नोजल मार्फत उच्च गतिमा फ्याँकिएको निकासी तरल पदार्थको निष्कासनबाट ठूलो धक्का उत्पन्न हुने गर्दछ। द्रव सामान्यतया ग्याँस हुन्छ जुन दहन कक्ष भित्र इन्धन र अक्सीडाइजर मिश्रणको उच्च दबाबमा हुने (१५०–४,३५०-पाउन्ड-प्रति-वर्ग-इन्च (१०–३०० बार)) दहनबाट बन्छ। ग्यास, नोजल मार्फत फैलदै जाँदा द्रुत (सुपरसोनिक) हुँदै जान्छ भने यो प्रतिक्रियाले गाडी (रकेट) विपरीत दिशामा धकेलिन्छ। तापगतिकीको नियम अन्तर्गत विशेषगरी कार्नोटको सिद्धान्तले उत्तम थर्मल दक्षताको लागि उच्च तापक्रम र दबाब आवश्यक हुन्छ भनि निर्देश गरेको हुनाले व्यावहारिक रकेटहरूको लागि दहन प्रायः प्रयोग गरिन्छ। आणविक थर्मल रकेटहरू उच्च दक्षताका लागि सक्षम हुने गरेको भएतापनि यी रकेटहरूमा प्रयोग गरिने प्रोपेलेन्टहरूको कम द्रव्यमानको कारणले गर्दा कम धक्का उत्पन्न हुनेहुँदा वातावरणीय समस्याहरू निम्तिन सक्छ जसले पृथ्वीको वायुमण्डल र अन्तरीक्षमा यसको नियमित प्रयोगलाई रोक्छ।

शितलन

दक्षताको दृष्टिले उच्च तापक्रम आवश्यक पर्ने भएतापनि तापक्रम धेरै उच्च भएमा पदार्थहरूले आफ्नो मजबुती गुमाउँछन्। रकेटहरू ६,००० °फे (३,३०० °से; ३,६०० के) सम्म पुग्ने दहन तापक्रममा सञ्चालित हुन्छन्।

अधिकांस अन्य जेट इन्जिनहरूमा तातो निकासमा ग्याँस टर्बाइनहरू हुन्छन्। ठूलो सतही क्षेत्रफलको कारण यसलाई चिसो पार्न गाह्रो हुनेहुँदा दहन प्रक्रियाहरू धेरै कम तापक्रममा चलाउन आवश्यक पर्न जान्छ जसकारण क्षमता गुम्न सक्छ। यसको अतिरिक्त ७८ प्रतिशत भन्दा धेरै अक्रियाशील नाइट्रोजन हुने डक्ट इन्जिनहरूले हावालाई अक्सिडेन्टको रूपमा प्रयोग गर्छन् जसले प्रतिक्रियालाई पतल्याउने र तापक्रमलाई कम गर्ने काम गर्छ। रकेटहरूमा यस प्रकारका कुनै पनि अन्तर्निहित दहन तापमानलाई कम गर्ने वा सिमित पार्ने वस्तुहरू हुँदैनन्।