Szilárd hajtóanyagú rakéténál mi teszi lehetővé, hogy az égés szabályozott lefolyású és nem robbanásszerű?

Igen, tartalmazza az oxidálószert. Mármint a szilárd hajtóanyagú rakéták töltete általában. (Most azonban nem akarom bonyolítani a kérdést a hibrid rakéták idekeverésével.)

A legegyszerűbb - és legősibb - szilárd rakéta hajtóanyag a préselt puskapor, azaz inkább a fekete lőpor. Azt elérni, hogy egyenletesen égjen és ne robbanjon, nem könnyű feladat. Ha nincs eléggé erősen összepréselve, ha nem eléggé homogén, ha megrepedezik a töltet, (például szállításkor) stb, akkor felrobban a rakéta.

A modern szilárd rakéta hajtóanyagok a fenti problémáktól mentesek. Nagyrészt. :)

[link]

[link]

[link]

dellfil

Ezt csak kiegészítésként írnám az előzőhöz.

Minden éghető anyagnak van egy égési sebessége, ami annyit tesz, hogy egy szál robbanóanyag sem ég el egy pillanat alatt, hanem jól meghatározható sebessége van.

A rakéta hajtóanyagok relatíve lassan égnek el, robbanás pedig akkor szokott történni ha az anyag nagy felületen ég, mert akkor sok gáz termelődik, ami hirtelen ki akar tágulni.

Amennyiben a rakéta hajtóanyag nincs rendesen összepréselve, akkor kis gázbuborékok jelenhetnek meg, amik nem a bennük lévő oxigén miatt veszélyesek, hanem a szabad felület miatt, amin még több gáz termelődhet. Eleve ha ez a repedés/buborék az anyag belsejében van, akkor a legkevesebb képződő gáz is megbonthatja az üzemanyagtömböt újabb plusz felületet szabadítva fel.

Erre jó példa, hogy ha az előző által említett puskaport (ami tökéletes szilárd hajtóanyag) nem tömörítjük, hanem ún. granuláljuk (apró szemcsékké ragasztjuk össze mondjuk NC lakkal), akkor a szemcsék felülete relatíve sokkal nagyobb lesz, és begyújtáskor sokkal gyorsabban ég el. Ezt a granulált puskaport használják pl tűzijátékok kilövésére vetőcsövekből. Láthatjuk, hogy egy anyagnak milyen viselkedése lehet egy kis felületnöveléstől.

De szabályozott mértékekben ez még a rakéta tolóerejét is lehet növelni. Ha egy hajtóanyagtömböt (ami alapvetően egy henger) átfúrunk hosszában, akkor a lyukban újabb felületen kezdhet el égni az üzemanyag és a rakéta ereje is nagyobb lesz.

Egy kis érdekesség:

[link]

Egyébként a szilárd töltet lehet "lyukas" is. (Valaki már említette.) Ha ez az üreg a töltet hosszban változó geometriájú, úgy változni fog a tolóereje a rakétának, ahogy más-más méretű az égési front.

dellfil