rakettimoottoreihin

Rakettimoottorit ovat laitteita, jotka tuottavat liikkeen poistamalla palavan polttoaineen reaktiotuotteita erittäin nopeasti suuttimen kautta. Työntö syntyy Newtonin kolmannen lain mukaisesti: kun kaasut suuntautuvat taaksepäin, vastaliike eteenpäin liikuttaa rakettiyksikköä. Tämä mahdollistaa sekä avaruuslennot että sotilas- ja tutkimustarkoituksiin käytettävien rakettien laukaisun.

Keskeisiä tyyppejä ovat nestemäiset rakettimoottorit, kiinteät rakettimoottorit sekä hybridimoottorit. Nestemäiset moottorit käyttävät erikseen annosteltuja polttoainetta ja hapetinta, mikä mahdollistaa tehon säätämisen ja korkeat Isp-arvot, mutta järjestelmä on monimutkainen ja vaatii turbopumpun. Kiinteät moottorit ovat yksinkertaisia ja luotettavia, mutta polttoaineet palavat loppuun kerralla eikä tehon säätö ole helppoa. Hybridimoottorit yhdistävät kiinteän ja nestemäisen tekniikan etuja, mutta ne ovat teknisesti haastavampia ja harvinaisempia suurissa laukaisijoissa.

Sovellukset ja mittarit määrittävät moottorin valinnan. Työntövoima kertoo voiman suuruuden, mutta usein tärkeämpi on spesifinen impulssi Isp, joka kuvaa energian määrää käytettyä polttoainetta kohti. Nestemäiset moottorit ja ionimoottorit tarjoavat korkeaa Isp:ia, mutta pienempää todellista työntöä, kun taas kiinteät moottorit antavat suurta työntöä helposti mutta rajoitettua säätöä.

Historian juuret ulottuvat 1900-luvun alkuun, jolloin Tsiolkovski ja muut teoreettiset keksijät kehittelivät periaatteita. Modernit rakettimoottorit kehittyivät toisen maailmansodan jälkeen, ja 1950–2000-luvuilla ne mahdollistivat avaruuslennot, satelliittien laukaisut sekä miehitetyt tutkimuslennot. Nykyisin sähköiset ja ydinlämpöiset moottorit täydentävät perinteisiä kemiallisia moottoreita, ja teollisuus sekä tilauslennot kehittävät uusia arkkitehtuureja ja polttoaineisekoituksia.