rakettimoottoreissa

Rakettimoottoreissa tarkoitetaan laitteita, jotka tuottavat työntövoimaa polttamalla propellanteja ja päästämällä syntyvät kaasut ulos suuttimen läpi. Työntövoima perustuu Newtonin kolmannen lain vaihteluun: palamisreaktio synnyttää kaasujen paineen, joka puristuu ulos ja saa raketin liikkumaan eteenpäin. Usein kyse on kemiallisesta energiasta; polttoaineet voivat olla nesteitä tai kiinteitä, ja on myös hybridimoottoreita.

Raketimoottoreita on useita tyyppejä. Nestepolttoaineiset moottorit käyttävät erillisiä polttoaine- ja hapetinlähteitä; yleisiä yhdistelmiä ovat LOX/LH2 sekä RP-1/LOX. Kiinteäpolttoaineiset moottorit käyttävät kiinteää polttoaineseosta, kuten APCP. Hybridimoottorit yhdistävät kiinteän polttoaineen nestemäiseen hapetinlähteeseen.

Rakettimoottorin keskeisiä osia ovat palotila, suutin sekä polttoaine- ja hapetinjohtojärjestelmät. Nestepolttoaineisissa moottoreissa käytetään usein turbopumppuja, jotka tuottavat polttoaineen ja hapetin korkeapaineisina virtoina palotilaan. Ohjausjärjestelmät mahdollistavat suunnanmuutokset ja työntövoiman hallinnan, esimerkiksi suuntaamisen ja voimakkuuden säätämisen.

Käytännössä suorituskykyä mitataan työntövoimalla ja spesifisellä impulssilla (Isp). Isp ilmoittaa polttoaineen hyötysuhteen; suuremmat arvot tarkoittavat parempaa hyötysuhdetta. Historia ja kehitys ovat jatkuneet 1900-luvulta nykypäivään: Goddard, Tsiolkovski ja von Braun vaikuttivat varhaisessa vaiheessa, ja nykyään kehitys painottuu uudelleenkäytettävyyteen sekä ympäristövaikutuksiin. Esimerkkejä ovat SpaceX:n Merlin- ja Raptor-moottorit sekä eurooppalaiset Ariane-sarjan moottorit.