Vedelkütusrakett: erinevus redaktsioonide vahel

'''Vedelkütusrakett''' on [[rakett]], mis kasutab [[vedelkütus|vedelat kütust]] erinevalt palju varem leiutatud [[tahkekütusrakett|tahkekütusrakettidest]]. Kütuse põlemisel tekkivad [[gaas|gaasid]] paiskuvad raketti sabast välja ja vastavalt [[impulsi jäävuse seadus|impulsi jäävuse seadusele]] peab rakett ise liikuma edasi. Vedelkütusrakettide peamiseks eeliseks tahkekütusrakettide ees on [[põlemine|põlemisreaktsiooni]] juhitavus. Gaasilise kütusega võrreldes on tal aga vaja tunduvalt väiksemaid kütusemahuteid. Kuna põlemine on kiire ei piisa välisest [[õhk|õhust]] ja raketile on vaja kaasa panna ka aine millega reageerimisel kütus põleb, seda ainet nimetaksegi kas [[hapendaja|hapendajaks]] või [[oksüdeerija|oksüdeerijaks]], tuntuim hapendaja on [[vedel hapnik]]. Levinumad on vedelkütusraketid, kus on eraldi paagid nii kütusele kui ka hapendajale. Esinevad ka raketid kus on kütus ja hapendaja või kütus, milles on juba piisavalt oksüdeerijat, on ühes paagis. On ka rakette, kus poole lennu ajal vahetatakse üks kütus teise vastu.

 

Vedelkütusraketi üldine tööpõhimõte on suhteliselt lihtne, kuid tehniline teostus on keeruline ja nõuab täpsust. Rakett sisaldab enamasti kahte paaki, kust pumbatakse kütus ja hapendi põlemiskambrisse, kus toimub põlemine. Põlemise käigus eraldub gaas mis on suure rõhu all, kuna gaaside ruumala on tavalisel rõhul tunduvalt suurem kui vedelike oma ning kuna gaasimolekulid omavad suurt [[kineetiline energia|kineetilist energiat]], kuna põlemine on [[eksotermiline]] ja selle käigus eraldub energiat. Rõhu all olev gaas liigub [[düüsi]], mis on koonuseline avaus raketi sabas, ja väljub raketist suurel kiirusel. Vastav [[Newtoni III seadus|Newtoni III seadusele]] peab rakett liikuma vastasuunas.

*Põlemiskambris on väga kõrge temperatuur.

Mõnede rakettide puhul juhitakse kütus ja/või hapendi alguses ümber põlemiskambri, et sedasi takistada põlemiskambri sulamist.

Enamasti põhineb see raketist väljuvate gaaside ja ümbritseva õhu juhtimisel.

 

[[File:Goddard and Rocket.jpg|thumb|250px|right|Robert Goddard ja tema esimese vedelkütusraketi stardiplatvorm]]

Esimesena pakkus vedelkütusega töötava raketi välja [[Konstantin Tsiolkovski]] oma töös nimega "Maailmaruumi uurimine reaktiivaparaatide abil". Tsiolkovski tööd olid teoreetilist laadi. Esimese vedelkütusraketi, mida kutsuti Nell'iks lasi õhku [[Ameerika]] teadlane [[Robert H. Goddard]] [[1926|1926]]. aastal [[16. mäts|16. märtsil]] [[Auburn|Auburnis]] [[Massachusetts|Massachusettsis]]. Aastal [[1937]] lendas tema tehtud rakett 2,5 km kõrgusele. Goddard oli maailma juhtivaid teadlasi, kuid tal puudusid rahalist võimekust, et ületada 30-ndate aastate Saksa teadlaste edusamme. 1929. aastal laskis saksa füüsik [[Hermann Oberth]] lendu oma esimes vedelkütusraketi. Kui [[Saksamaal]] tuli võimule [[natsionaalsotsialistlik partei]], pööras Saksa sõjavägi oma tähelepanu rakettidele. Järgnevatel aastatel tegi Saksamaa raketiteadlane [[Wernher von Braun]] mitmeid katseid ja laskis 1934. aastal raketi juba 3.4 km kõrgusele. [[Teine maailmasõda|Teise maailmasõja]] lõpuni oli maailma juhtival positsioonil saksa teadlased, Saksa riik pühendas suure osa oma resurssidest [[raketiteadus|raketiteaduse]] edasiviimiseks, sakslaste väljatöötatud raketiga [[V2|A4]], tuntuma nimega [[V-2]], pommitati [[London|Londonit]], [[Antwerpen|Antwerpeni]] ja teisi liitlaste linnu. Pärast Teist maailmasõda läksid von Braun ja suur osa tema kaastöötajaid [[USA|USA-sse]], kus nad jätkasid oma tööd ja viisid lõpuks inimese [[Kuu|Kuule]]. V-2 disainid said oma käsutusse ka [[NSVL]] ja [[Suurbritannia]]. Nõukogude liidus pandis palju resurssi rakettide arendamisele ja sealsed teadlased viisid esimesena orbiidile [[satelliit|satelliidi]] ja [[inimene|inimese]]. NSVL ja USA vahelises [[Külm sõda|külmas sõjas]] oli üks peamiseid lahinguvälju kosmoseteadus ja ühes sellega vedelkütusraketid.

 

 

*Vedelkütused on enamasti sarnase tihedusega nagu vesi, (välja arvatud [[vedel vesinik]]). Kui kütust hoitaks gaasilisel kujul peaks sama kütusekoguse hoidmiseks olema paak sadu kordi suurem ja/või tohutu rõhu all.

*Vedelkütusmootoreid on võimalik korduvalt kasutada, näiteks [[kosmosesüstik|kosmosesüstikud]].

 

 

*Kütuse põlemise ajal muutub raketi [[masskese]] ja juhitavus võib halveneda.

*Kuna kasutatakse madalatemperatuurilisi kütuseid jahtuvad ka ümbritsevad seaded, neile võib omakorda tekkida vee-või jääkiht mis võib põhjustada rikkeid.

 

 

*[[Vedel hapnik]] + [[vedel vesinik]]. Kasutusel kosmosesüstikul ja paljude kosmoseraketide juures.

*Palju teisi keerulisemate ühendite kombinatsioone.

 

*[http://www.risacher.org/rocket/ Raketiehituse õpetus]

*[http://www.tlu.ee/~kriiska/oppeprogramm/ Tallinna Ülikooli õppematerjal]