Redaktsioon: 30. november 2013, kell 04:06 redigeeri Jostikas (arutelu \| kaastöö) 126 muudatust Resümee puudub ← Vanem muudatus		Redaktsioon: 30. november 2013, kell 16:44 redigeeri eemalda Jostikas (arutelu \| kaastöö) 126 muudatust PResümee puudub Uuem muudatus →
1. rida: '''Elektriline rakettmootor''' on [[rakettmootor]] mille energiaallikaks on elektrienergia. Ühendavaks jooneks erinevate elektriliste rakettmootorite vahel on elektrienergia kasutamine saavutamaks suuremat eri-impulssi, ja seega suuremat [[wikt:reaktsioonimass\|reaktsioonimassi]]i säästu, kui on võimalik [[keemiline rakettmootor\|keemilistes rakettmootorites]]. Peamiseks puuduseks on suurenenud nõudmised raketi elektrivarustussüsteemile. Eristatakse [[wikt:elektrotermiline\|elektrotermilisi]], [[elektrostaatika\|elektrostaatilisi]] ning [[elektromagnetism\|elektromagnetilisi]] rakettmootoreid: :* Elektrotermilised rakettmootorid kasutavad [[elektrienergia]]t reaktsioonimassiks oleva gaasi temperatuuri tõstmiseks. Gaasid väljuvad [[düüs]]i kaudu, tekitades reaktiivjõu~~. Gaase kiirendava jõu allikas on rõhk kuumutuskambris~~. :* [[Elektrostaatika\|Elektrostaatilised]] rakettmootorid ehk [[ioonmootor]]id [[ionisatsioon\|ioniseerivad]] reaktsioonimassi ning eemaldavad vabad elektronid. Ioone kiirendatakse [[wikt:staatiline\|staatiliste]] elektriväljade abil ~~raketi liikumisele vastassuunas, tekitades reaktiivjõu~~. ~~Laengu tekke vältimiseks raketil neutraliseeritakse juga pärast mootorist lahkumist~~ :* [[Elektromagnetism\|Elektromagnetilised]] rakettmootorid ehk [[plasmamootor]]id kasutavad reaktsioonimassi kiirendamiseks [[Lorenzi jõud]]u või muutuvaid elektromagnetväljasid~~. Siia alla kuuluvad ka [[plasmamootor]]id~~. ==Elektrotermilised rakettmootorid== 16. rida: ==Tõukeained== [[Reaktiivmootor]]i töö aluseks on impulsi jäävuse seadus: Et suurendada sõiduki kiirust ühes suunas, tuleb kiirendada [[wikt:reaktsioonimass]]i ehk tõukeainet vastassuunas, ning [[rakettmootor]] on definitsiooni järgi sunnitud kogu vajaliku tõukeaine endaga kaasa võtma. Elektrotermilistele mootoritele kehtib tavaline keemiliste rakettmootorite reegel: madalama [[aatommass]]iga tõukeained on eelistatumad, kuna see tõstab joa kiirust ja seega on kütuse suhtes ökonoomsem. Seetõttu eelistatakse kergeid gaase: [[vesinik\|H<sub>2</sub>]], [[hapnik\|O<sub>2</sub>]], [[lämmastik\|N<sub>2</sub>]] [[vesi\|H<sub>2</sub>O]],▼ [[süsihappegaas\|CO<sub>2</sub>]], [[ammoniaak\|NH<sub>3</sub>]], [[metaan\|CH<sub>4</sub>]] ning [[hüdrasiin\|hüdrasiini (N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>]] katalüütilise lagunemise produkte. Viimase puhul saab lisaks vähendada vajalikku elektrivõimsust: hüdrasiin on ise populaarne [[monokütus]], mille lagunemine on tugevalt eksotermiline, tõstes temperatuuri juba ise 700 kraadini.▼ Keemilistes rakettides koosneb tõukeaine üldjuhul oksüdeerija ja kütuse reaktsioonijääkidest või [[ühekomponentne kütus\|ühekomponentse kütuse]] laguproduktidest. Olulised on kütuse energiatihedus ning laguproduktide madal molekulaarmass, viimane seetõttu, et sellega kaasneb suurem reaktiivjoa kiirus ja vastavalt väiksem kütusekulu sama suure raketi kiirenduse suhtes. Ioonmootorite puhul on kergetel tõukeainetel aga kaks olulist puudust:▼ See omakorda suurendab raketi kasuliku lasti osakaalu. [[Pilt:PropulsiveEfficiency.svg\|pisi\|paremal\|Raketi väline efektiivsus (jättes kõrvale soojuslikud kaod) on suurim, kui reaktiivjoa väljumiskiirus <math>\textstyle v_e</math> on võrdne raketi liikumiskiirusega <math>\textstyle u</math>]]▼ # Kuna raketi energeetiline efektiivsus hakkab langema, kui reaktiivjoa väljumiskiirus ületab raketi enda liikumiskiirust (energiat läheb kaduma tõukeaine kineetilise energia näol), ei ole liiga suur efektiivne väljumiskiirus hea,▼ Elektrilistes rakettmootorites tuleneb mootori energia mitte keemilisest reaktsioonist, vaid välisest elektrienergia allikast. See tähendab, et puudub vajadus oksüdeerija järele, ning tõukeaine ei pea olema kütus. Sisuliselt võib tõukeainena kasutada iga ainet, mida on võimalik sobivas koguses mootorisse toita. Loomulikult on mugav, kui aine on lihtsalt käsitsetav, pole korrosiivne ega mürgine. # väljumiskiiruse kasvuga kaasneb ioonvoolu kasv, mis mootori disainis tähendab jämedamaid juhtmeid, suuremaid voole ja madalamat pinget.▼ ===Elektrotermilised mootorid=== ▲Elektrotermilistele mootoritele kehtib tavaline keemiliste rakettmootorite reegel: madalama [[aatommass]]iga tõukeained on eelistatumad~~, kuna see tõstab joa kiirust ja seega on kütuse suhtes ökonoomsem~~. Seetõttu eelistatakse kergeid gaase: [[vesinik\|H<sub>2</sub>]], [[hapnik\|O<sub>2</sub>]], [[lämmastik\|N<sub>2</sub>]], [[vesi\|H<sub>2</sub>O]], ▲[[süsihappegaas\|CO<sub>2</sub>]], [[ammoniaak\|NH<sub>3</sub>]], ning [[metaan\|CH<sub>4</sub>]], ~~ning~~samuti [[hüdrasiin\|hüdrasiini (N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>)]] katalüütilise lagunemise produkte. Viimase puhul saab lisaks vähendada vajalikku elektrivõimsust: hüdrasiin on ~~ise populaarne~~ [[~~monokütus~~ühekomponentne kütus]], mille lagunemine on tugevalt eksotermiline, tõstes temperatuuri juba ise 700 kraadini. Mööndusi tuleb teha tõukeainete säilitamise raskuste tõttu: enamik kaheaatomilisi gaase vajavad vedelal kujul säilitamiseks [[krüogeenika\|krüogeenilist]] jahutamist, mis pikkadel perioodidel, mis on tüüpilised elektriliste rakettmootorite kasutusvaldkondadele, muudab raketi konstruktsiooni keerukaks. ===Ioonmootorid=== ▲Ioonmootorite puhul on kergetel tõukeainetel ~~aga~~ kaks olulist puudust: ▲[[Pilt:~~PropulsiveEfficiency~~PropulsiveEfficiencyInternationalised.svg\|pisi\|paremal\|Raketi väline efektiivsus <math> \textstyle η</math> (jättes kõrvale soojuslikud kaod) on suurim, kui reaktiivjoa väljumiskiirus <math>\textstyle ~~v_e~~c</math> on võrdne raketi liikumiskiirusega <math>\textstyle uv</math>]] ▲# Kuna raketi energeetiline efektiivsus ~~hakkab langema~~langeb, kui reaktiivjoa väljumiskiirus ületab oluliselt raketi enda liikumiskiirust (energiat läheb kaduma tõukeaine kineetilise energia näol), ei ole liiga suur efektiivne väljumiskiirus hea, eriti tingimustes, kus piiravaks faktoriks on võimsus, mitte kogu saadaolev energia, ning ▲# väljumiskiiruse kasvuga kaasneb ioonvoolu kasv, mis mootori disainis tähendab jämedamaid juhtmeid, suuremaid voole ja nendega kaasnevaid magnetväljasid, ning madalamat pinget. Lisaks eelistatakse tõukeaineid, mille [[ioniseerimispotentsiaal]] on väike, vältimaks asjatut energiakulu. Kasutatud on näiteks [[ksenoon\|Xe]], [[tseesium\|Cs]] ning [[elavhõbe\|Hg]] aatomeid. ===Plasmamootorid=== ~~Plasmamootorites~~

Elektriline rakettmootor: erinevus redaktsioonide vahel