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
égési hőmérséklet 3,670 K

kémiailag a szénhidrogén hajtóanyag kevésbé hatékony, mint a hidrogén üzemanyag, mert a hidrogén az égés során tömegegységenként több energiát bocsát ki, ami nagyobb kipufogási sebességet tesz lehetővé. Ez részben a szénatomok hidrogénatomokhoz viszonyított nagy tömegének eredménye. A szénhidrogén motorok általában üzemanyagban gazdagok is, ami Co helyett némi CO-t termel2 a hiányos égés következtében, bár ez nem csak a szénhidrogén motorokra jellemző, mivel a hidrogénmotorok általában üzemanyagban gazdagok a legjobb általános teljesítmény érdekében. Egyes orosz motorok oxigénben gazdagok a turbopump előégetőikkel, de a fő égéstér továbbra is üzemanyagban gazdag. Összességében a petróleummotorok 270-360 másodperces internetszolgáltatást generálnak, míg a hidrogénmotorok 370-465 másodpercet érnek el.

a motor leállításakor az üzemanyag-áramlás gyorsan nullára csökken, miközben a motor még mindig elég forró. A maradék és a beszorult üzemanyag polimerizálódhat vagy akár karbonizálódhat forró pontokon vagy forró alkatrészekben. Forró pontok nélkül is a nehéz üzemanyagok kőolajmaradékot hozhatnak létre, amint az évek óta üzemelő Benzin -, Dízel-vagy sugárhajtású üzemanyag-tartályokban látható. A rakétamotorok életciklusa percben vagy akár másodpercben mérhető, megakadályozva az igazán nehéz lerakódásokat. A rakéták azonban sokkal érzékenyebbek a betétre, amint azt fentebb leírtuk. Így a kerozin rendszerek általában több szakadást és felújítást eredményeznek, ami működési és munkaerőköltségeket eredményez. Ez problémát jelent a fogyó motorok, valamint az újrafelhasználható motorok számára, mivel a motorokat indítás előtt néhányszor földre kell lőni. Még a hidegáramú tesztek is, amelyekben a hajtóanyagok nem gyulladnak meg, maradványokat hagyhatnak.

fejjel lefelé, körülbelül 1000 psi (7 MPa) kamranyomás alatt a kerozin Kormos lerakódásokat okozhat a fúvóka és a kamra bélése belsejében. Ez jelentős szigetelőrétegként működik, és nagyjából kétszeresére csökkentheti a falba történő hőáramlást. A legtöbb modern szénhidrogén motor azonban meghaladja ezt a nyomást, ezért ez a legtöbb motor esetében nem jelent jelentős hatást.

a legutóbbi nehéz szénhidrogén motorok módosított alkatrészekkel és új működési ciklusokkal rendelkeznek, hogy jobban kezeljék a maradék üzemanyagot, fokozatosabb hűtést érjenek el, vagy mindkettőt. Ez továbbra is elhagyja a nem disszociált kőolajmaradványok problémáját. Más új motorok megpróbálták teljesen megkerülni a problémát, könnyű szénhidrogénekre, például metánra vagy propángázra váltva. Mindkettő Illékony, így a motormaradványok egyszerűen elpárolognak. Szükség esetén oldószereket vagy más tisztítószereket lehet futtatni a motoron a diszperzió befejezéséhez. A propán (C3 molekula) rövid láncú szénvázát nagyon nehéz megtörni; a metán egyetlen szénatommal (C1) technikailag egyáltalán nem lánc. Mindkét molekula bomlástermékei szintén gázok, kevesebb probléma merül fel a fáziselválasztás miatt, és sokkal kisebb a valószínűsége a polimerizációnak és a lerakódásnak. A metán (és kisebb mértékben a propán) azonban újra bevezeti a kerozinokat kiváltó kellemetlenségek kezelését.

a kerozinok alacsony gőznyomása biztonságot nyújt a földi személyzet számára. Repülés közben azonban a petróleumtartálynak külön nyomástartó rendszerre van szüksége az üzemanyag térfogatának cseréjéhez, amikor kifolyik. Általában ez egy külön tartály folyékony vagy nagynyomású inert gázból, például nitrogénből vagy héliumból. Ez többletköltséget és súlyt jelent. A kriogén vagy Illékony hajtóanyagoknak általában nincs szükségük külön nyomóanyagra; ehelyett néhány hajtóanyagot (gyakran motorhővel) kis sűrűségű gázzá bővítenek, és visszavezetik a tartályába. Néhány nagyon illékony hajtóanyag-kialakításhoz még a gázhurokra sincs szükség; a folyadék egy része automatikusan elpárolog, hogy kitöltse saját tartályát. Egyes rakéták gázgenerátorból származó gázt használnak az üzemanyagtartály nyomás alá helyezéséhez; általában ez egy turbopump kipufogógáza. Bár ez megtakarítja a külön gázrendszer súlyát, a huroknak most forró, reaktív gázt kell kezelnie a hűvös, inert helyett.

a kémiai korlátoktól függetlenül az RP-1 ellátási korlátokkal rendelkezik, mivel a hordozórakéta-ipar nagyon kis méretű, szemben a kőolaj többi fogyasztójával. Míg egy ilyen erősen finomított szénhidrogén anyagára még mindig kevesebb, mint sok más rakétahajtóanyag, az RP-1 beszállítók száma korlátozott. Néhány motor megpróbált szabványosabb, széles körben elterjedt kőolajtermékeket, például sugárhajtású üzemanyagot vagy akár dízelt használni. Alternatív vagy kiegészítő motorhűtési módszerek alkalmazásával egyes motorok tolerálják a nem optimális készítményeket.

bármely szénhidrogén-alapú üzemanyag égetéskor több légszennyezést okoz, mint önmagában a hidrogén. A szénhidrogének elégetése szén-dioxidot (CO2), szén-monoxidot (CO), szénhidrogén (HC) kibocsátást és nitrogén-oxidokat (NOx) eredményez, míg a hidrogén (H2) oxigénnel (O2) reagál, hogy csak vizet (H2O) termeljen, néhány reakció nélkül H2 szintén felszabadul.