RP-1
LOX/kerosene | |
---|---|
Isp at sea level | 220–265 s |
Isp in vacuum | 292–309 s |
Oxidizer-to-fuel ratio | 2.56 |
Density (g/mL) | 0.81–1.02 |
Heat capacity ratio | 1.24 |
forbrændingstemperatur | 3.670 K |
kemisk er et carbonhydriddrivmiddel mindre effektivt end brintbrændstof, fordi brint frigiver mere energi pr.masseenhed under forbrænding, hvilket muliggør en højere udstødningshastighed. Dette er til dels et resultat af den høje masse af carbonatomer i forhold til hydrogenatomer. Kulbrintemotorer køres også typisk brændstofrige, hvilket producerer noget CO i stedet for CO2 som en konsekvens af ufuldstændig forbrænding, skønt dette ikke er unikt for kulbrintemotorer, da brintmotorer også typisk køres brændstofrige for den bedste samlede ydelse. Nogle russiske motorer kører deres turbopump preburners iltrige, men det vigtigste forbrændingskammer kører stadig brændstofrige. Alt i alt genererer petroleumsmotorer en internetudbyder i intervallet 270 til 360 sekunder, mens brintmotorer opnår 370 til 465 sekunder.
under motorafbrydelse går brændstofstrømmen hurtigt til nul, mens motoren stadig er ret varm. Resterende og fanget brændstof kan polymerisere eller endda karbonisere på hot spots eller i varme komponenter. Selv uden hot spots kan tunge brændstoffer skabe en olierest, som det kan ses i brændstof -, diesel-eller jetbrændstoftanke, der har været i drift i årevis. Raketmotorer har cykluslevetider målt i minutter eller endda sekunder, hvilket forhindrer virkelig tunge aflejringer. Imidlertid er raketter meget mere følsomme over for et depositum som beskrevet ovenfor. Således medfører petroleumssystemer generelt flere nedrivninger og eftersyn, hvilket skaber drifts-og arbejdsomkostninger. Dette er et problem for brugbare motorer såvel som genanvendelige, fordi motorer skal jordfyres et antal gange før lanceringen. Selv koldstrømsprøver, hvor drivmidlerne ikke antændes, kan efterlade rester.1.000 psi (7 MPa), kan petroleum producere sodede aflejringer på indersiden af dysen og kammerforingen. Dette fungerer som et betydeligt isoleringslag og kan reducere varmestrømmen ind i væggen med omtrent en faktor på to. De fleste moderne kulbrintemotorer løber imidlertid over dette tryk, derfor er dette ikke en signifikant effekt for de fleste motorer.
nylige tunge kulbrintemotorer har modificerede komponenter og nye driftscyklusser i forsøg på bedre at styre resterende brændstof, opnå en mere gradvis nedkøling eller begge dele. Dette efterlader stadig problemet med ikke-dissocieret petroleumsrester. Andre nye motorer har forsøgt at omgå problemet helt ved at skifte til lette kulbrinter som metan eller propangas. Begge er flygtige stoffer, så motorrester fordampes simpelthen. Om nødvendigt kan opløsningsmidler eller andre rensemidler køres gennem motoren for at afslutte dispersionen. Den kortkædede kulstofrygrad i propan (et C3-molekyle) er meget vanskeligt at bryde; metan med et enkelt carbonatom (C1) er teknisk set slet ikke en kæde. Nedbrydningsprodukterne af begge molekyler er også gasser med færre problemer på grund af faseseparation og meget mindre sandsynlighed for polymerisering og aflejring. Imidlertid genindfører metan (og i mindre grad propan) håndteringsgener, der i første omgang fik kerosener.
kerosenes lave damptryk giver sikkerhed for jordbesætninger. Under flyvning har petroleumstanken imidlertid brug for et separat tryksystem for at erstatte brændstofvolumen, når det drænes. Generelt er dette en separat tank med flydende eller højtryksinert gas, såsom nitrogen eller helium. Dette skaber ekstra omkostninger og vægt. Kryogene eller Flygtige drivmidler har generelt ikke brug for et separat trykmiddel; i stedet udvides noget drivmiddel (ofte med motorvarme) til gas med lav densitet og føres tilbage til sin tank. Et par meget flygtige drivmiddeldesign har ikke engang brug for gassløjfen; noget af væsken fordamper automatisk for at fylde sin egen beholder. Nogle raketter bruger gas fra en gasgenerator til at trykke på brændstoftanken; normalt er dette udstødning fra en turbopump. Selvom dette sparer vægten af et separat gassystem, skal sløjfen nu håndtere en varm, reaktiv gas i stedet for en kølig, inert.
uanset kemiske begrænsninger har RP-1 forsyningsbegrænsninger på grund af den meget lille størrelse af lanceringsindustrien versus andre forbrugere af olie. Mens materialeprisen på et sådant stærkt raffineret carbonhydrid stadig er mindre end mange andre raketdrivmidler, er antallet af Rp-1-leverandører begrænset. Et par motorer har forsøgt at bruge mere standard, bredt distribuerede olieprodukter såsom jetbrændstof eller endda diesel. Ved at bruge alternative eller supplerende motorkølemetoder kan nogle motorer tolerere de ikke-optimale formuleringer.
ethvert kulbrintebaseret brændstof producerer mere luftforurening, når det brændes end brint alene. Kulbrinteforbrænding producerer kulsyre (CO2), kulilte (CO), kulbrinte (HC) Emissioner og ilt af nitrogen, mens brint (H2) reagerer med ilt (O2) for kun at producere vand (H2O), hvor nogle uomsatte H2 også frigives.