Articles

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
palamislämpötila 3,670 K

kemiallisesti hiilivetypolttoaine on tehottomampi kuin vetypolttoaine, koska vedystä vapautuu palamisen aikana enemmän energiaa massayksikköä kohti, mikä mahdollistaa suuremman Pakokaasun nopeuden. Tämä johtuu osittain hiiliatomien suuresta massasta suhteessa vetyatomeihin. Hiilivetymoottorit toimivat myös tyypillisesti polttoainepitoisina, mikä tuottaa epätäydellisen palamisen seurauksena jonkin verran CO2: ta CO2: n sijaan, vaikka tämä ei ole ainutlaatuista hiilivetymoottoreille, sillä vetymoottorit toimivat tyypillisesti myös polttoainepitoisina parhaan kokonaistehokkuuden saavuttamiseksi. Osa venäläisistä moottoreista pyörittää turbopumpun esipolttimoitaan hapekkaasti, mutta pääpolttokammio on edelleen polttoainepitoinen. Kaiken kaikkiaan kerosiinimoottorit tuottavat Isp: n alueella 270-360 sekuntia, kun taas vetymoottorit saavuttavat 370-465 sekuntia.

Moottorin sammutuksen aikana polttoaineen virtaus menee nopeasti nollaan moottorin ollessa vielä melko kuuma. Jäljelle jäänyt ja loukkuun jäänyt polttoaine voi polymeroitua tai jopa karbonoitua kuumissa kohdissa tai kuumissa osissa. Raskaat polttoaineet voivat ilman kriisipesäkkeitäkin luoda maaöljyjäämiä, kuten voidaan nähdä vuosia käytössä olleissa Bensiini -, diesel-tai lentopetrolisäiliöissä. Rakettimoottoreiden elinkaari on mitattu minuuteissa tai jopa sekunneissa, mikä estää todella raskaita kertymiä. Raketit ovat kuitenkin huomattavasti herkempiä esiintymälle, kuten edellä on kuvattu. Niinpä kerosiinijärjestelmät aiheuttavat yleensä enemmän teardowneja ja peruskorjauksia, mikä luo toimintoja ja työvoimakustannuksia. Tämä on ongelma niin korvattavissa kuin uudelleenkäytettävissäkin moottoreissa, koska moottorit täytyy laukaista maasta joitakin kertoja ennen laukaisua. Jopa kylmävirtauskokeet, joissa ajoaineet eivät syty, voivat jättää jäämiä.

ylösalaisin, noin 1 000 psi: n (7 MPa) kammion paineen alla petroli voi tuottaa nokisia kerrostumia suuttimen ja kammion vuorauksen sisäpuolelle. Tämä toimii merkittävänä eristekerroksena ja voi vähentää lämmön virtausta seinään karkeasti kaksi kertaa. Useimmat nykyaikaiset hiilivetymoottorit toimivat kuitenkin tämän paineen yläpuolella, joten tämä ei ole merkittävä vaikutus useimmille Moottoreille.

viimeaikaisissa raskaissa hiilivetymoottoreissa on muutettu komponentteja ja uusia käyttöjaksoja, joilla pyritään hallitsemaan ylijäänyttä polttoainetta paremmin, saavuttamaan asteittaisempi jäähdyttäminen tai molemmat. Jäljelle jää vielä dissosioitumattomien maaöljyjäämien ongelma. Muut uudet moottorit ovat pyrkineet ohittamaan ongelman kokonaan siirtymällä kevyisiin hiilivetyihin, kuten metaani-tai propaanikaasuun. Molemmat ovat haihtuvia,joten moottorijäämät yksinkertaisesti haihtuvat. Tarvittaessa liuottimia tai muita puhdistusaineita voidaan ajaa moottorin läpi dispersion lopettamiseksi. Propaanin (C3-molekyyli) lyhytketjuista hiilirunkoa on hyvin vaikea murtaa; metaani, jossa on yksi hiiliatomi (C1), ei ole teknisesti lainkaan ketju. Molempien molekyylien hajoamistuotteet ovat myös kaasuja, joissa on vähemmän faasierotuksesta johtuvia ongelmia ja paljon vähemmän polymeroitumisen ja laskeuman todennäköisyyttä. Metaani (ja vähemmässä määrin propaani) tuo kuitenkin uudelleen käsittelyyn hankaluuksia, jotka aiheuttivat keroseenejä.

petrolien alhainen höyrynpaine antaa turvaa maahenkilöstölle. Lennossa kerosiinisäiliö tarvitsee kuitenkin erillisen paineistusjärjestelmän korvaamaan polttoainetilavuuden sen tyhjentyessä. Yleensä kyseessä on erillinen säiliö nestettä tai korkeapaineista inerttiä kaasua, kuten typpeä tai heliumia. Tämä luo lisäkustannuksia ja painoa. Kryogeeniset tai haihtuvat ajoaineet eivät yleensä tarvitse erillistä paineistinta, vaan osa ajoaineesta laajennetaan (usein moottorin lämmöllä) pienitiheyksiseksi kaasuksi ja ohjataan takaisin säiliöönsä. Muutamat erittäin haihtuvat ajoaineet eivät edes tarvitse kaasusilmukkaa, vaan osa nesteestä höyrystyy automaattisesti täyttämään oman säiliönsä. Joissakin raketeissa Polttoainesäiliön paineistamiseen käytetään kaasugeneraattorin kaasua; yleensä kyseessä on turbopumpun pakokaasu. Vaikka tämä säästää erillisen kaasujärjestelmän painoa, silmukan on nyt käsiteltävä kuumaa, reaktiivista kaasua viileän, inertin kaasun sijaan.

kemiallisista rajoitteista huolimatta RP-1: llä on hankintarajoitteita, jotka johtuvat kantorakettiteollisuuden hyvin pienestä koosta verrattuna muihin öljyn kuluttajiin. Vaikka tällaisen pitkälle jalostetun hiilivedyn materiaalihinta on edelleen alhaisempi kuin monien muiden rakettien ajoaineiden, RP-1: n toimittajien määrä on rajallinen. Muutamissa moottoreissa on pyritty käyttämään vakiomuotoisempia, laajalevikkisempiä öljytuotteita, kuten lentopetrolia tai jopa dieseliä. Käyttämällä vaihtoehtoisia tai täydentäviä Moottorin jäähdytysmenetelmiä jotkut moottorit voivat sietää ei-optimaalisia formulaatioita.

mikä tahansa hiilivetypohjainen polttoaine tuottaa poltettaessa enemmän ilmansaasteita kuin pelkkä vety. Hiilivetyjen palaminen tuottaa hiilidioksidipäästöjä (CO2), hiilimonoksidia (CO), hiilivetypäästöjä (HC) ja typen oksideja (NOx), kun taas vety (H2) reagoi hapen (O2) kanssa tuottaen vain vettä (H2O), jolloin myös osa reagoimattomasta H2: sta vapautuu.