Black powder rocket motor
ஒரு கருப்பு தூள் ராக்கெட் மோட்டார் கருப்பு தூளைப் பயன்படுத்தி ஒரு மாதிரி ராக்கெட்டைத் தூண்டுகிறது. கருப்பு தூள் ராக்கெட் உந்துசக்திகள் கரி, கந்தகம் மற்றும் பொட்டாசியம் நைட்ரேட் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. கருப்பு தூள் எரியும் விகிதத்தை மாற்ற ஒவ்வொரு கூறுகளின் அளவிலும் மாற்றங்களைச் செய்யலாம். கருப்பு தூள் ராக்கெட் மோட்டார்கள் 13 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் சீனர்களால் ஒரு பழமையான வடிவத்தில் உருவாக்கப்பட்டன, மேலும் பல ஆண்டுகளாக சுத்திகரிப்புகள் செய்யப்பட்டுள்ளன மற்றும் பல பயன்பாடுகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. அவை ஆயுதங்கள் மற்றும் கண்காணிப்பு சாதனங்களுக்கும் பொழுதுபோக்குக்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கருப்பு தூள் ராக்கெட் மோட்டார்கள் சிறிய அளவுகளில் மட்டுமே தயாரிக்கப்படுகின்றன, இது வெடிப்பு அபாயத்தையும் செயல்திறன் இழப்பையும் குறைக்கிறது. கருப்பு தூள் ராக்கெட்டுகள் 1/8 ஏ முதல் எஃப் வரையிலான வகுப்புகளில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. பெரிய அளவிலான மாடல் ராக்கெட் மோட்டார்கள் அம்மோனியம் பெர்குளோரேட் கலப்பு உந்துசக்தியை அல்லது அம்மோனியம் நைட்ரேட்டைக் கொண்ட பிற கலப்பு எரிபொருள்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. கருப்பு தூள் மிகப் பழமையான உந்துசக்தியாகும். ராக்கெட்டுகளில் அதன் பயன்பாடு துப்பாக்கிகளில் அதன் பயன்பாட்டிற்கு முன்பு இருந்தது. கருப்பு தூளின் மூன்று முக்கிய கூறுகள் கரி, கந்தகம் மற்றும் சால்ட்பீட்டர் (அல்லது பொட்டாசியம் நைட்ரேட்) ஆகும். 1045 வாக்கில், சீனர்கள் கருப்பு பொடியை உற்பத்தி செய்து கொண்டிருந்தனர் என்று அறியப்படுகிறது, ஏனெனில் இந்த விஷயத்தைப் பற்றிய பல குறிப்புகள் வு-சிங் சுங்-யாவோ (இராணுவ கிளாசிக்ஸின் முழுமையான தொகுப்பு) இல் காணப்பட்டன. பதின்மூன்றாம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் சீனர்கள் முன்பு பொழுதுபோக்கிற்காக மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்ட கருப்பு தூள் உந்துதல் பொருட்களை போர் ஆயுதங்களாக மாற்றினர். ராணுவ ஆயுதங்களாக ராக்கெட்டுகளை முதன்முதலில் பயன்படுத்தியதாக 1232இல் பதிவு செய்யப்பட்டது. சீன 'நெருப்பு அம்புகள்' ஒரு வகையான கேடபால்ட் ஏவுகணையிலிருந்து வீசப்பட்டன. கருப்பு தூள் ஒரு மூடிய குழாயில் நிரம்பியிருந்தது, அதில் சூடான வாயுக்களிலிருந்து தப்பிக்க ஒரு முனையில் ஒரு துளை இருந்தது, மேலும் ஒரு அடிப்படை நிலைத்தன்மை மற்றும் வழிகாட்டுதல் அமைப்பாக ஒரு நீண்ட குச்சி இருந்தது. இருப்பினும், கருப்பு தூள் மிகக் குறைந்த குறிப்பிட்ட உந்துதலைக் கொண்டிருந்தது. அடுத்த சில நூறு ஆண்டுகளில் ராக்கெட் வடிவமைப்பில் சுத்திகரிப்புகள் செய்யப்பட்டன. 1591 ஆம் ஆண்டில் பெல்ஜியத்தைச் சேர்ந்த ஜீன் பீவி, பன்முக ராக்கெட்டுகளின் முக்கியமான யோசனையை விவரித்து வரைந்தார். 1600 வாக்கில், ஐரோப்பாவின் பல்வேறு பகுதிகளில் குதிரைப்படைக்கு எதிராக ராக்கெட்டுகள் பயன்படுத்தப்பட்டன. 1688 வாக்கில், 120 பவுண்டுகளுக்கு மேல் எடையுள்ள ராக்கெட்டுகள் ஜெர்மனியில் வெற்றிகரமாக கட்டப்பட்டு வீசப்பட்டன. 16 பவுண்டுகள் போர்க்கப்பல்களை சுமந்து செல்லும் இந்த ஜெர்மன் ராக்கெட்டுகள், லினன் மூலம் வலுவூட்டப்பட்ட மர தூள் பெட்டிகளைப் பயன்படுத்தின. கருப்பு தூள் ராக்கெட்டுகள் திப்பு சுல்தானின் பொறியாளர்களால் இந்தியாவில் உருவாக்கப்பட்ட இரும்பு மேல்புறங்கள் மற்றும் உயர் அழுத்த எரிப்பு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதன் மூலம் ஒரு புதிய நிலை செயல்திறனை எட்டின. ஆங்கிலோ-மைசூர் போர்களின் போது அவரது ராக்கெட் மூலம் இயக்கப்படும் கையெறி குண்டுகள் மற்றும் தீக்குளிக்கும் கருவிகள் பிரிட்டிஷ் படையெடுப்பாளர்களை ஆச்சரியத்தில் ஆழ்த்தியது. இந்த ஆயுதங்களால் ஈர்க்கப்பட்ட லண்டன் வழக்கறிஞர் சர் வில்லியம் காங்க்ரீவ், ராக்கெட்டுகளை மேம்படுத்துவதற்கான சவாலால் ஈர்க்கப்பட்டார். அவர் உந்துசக்திகள் மற்றும் வழக்கு வடிவமைப்பை பரிசோதித்தார். பிரச்சினைக்கு அவரது முறையான அணுகுமுறை மேம்பட்ட வரம்பு, வழிகாட்டுதல் (உறுதிப்படுத்தல்) மற்றும் தீமூட்டும் திறன்களை விளைவித்தது. பிரிட்டிஷ் ஆயுதப் படைகள் நெப்போலியன் மற்றும் 1812 போர்களின் போது காங்க்ரீவின் புதிய ராக்கெட்டுகளை பெரும் நன்மைக்காகப் பயன்படுத்தின. 1939 ஆம் ஆண்டில், கலிபோர்னியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் விமானம் புறப்படுவதற்கு உதவுவதற்காக உயர் செயல்திறன் கொண்ட திடமான ராக்கெட் மோட்டாரை உருவாக்க முயன்றனர், கருப்பு தூளை பொதுவான சாலை நிலக்கீல் உடன் இணைத்து முதல் உண்மையான கலப்பு மோட்டாரை உற்பத்தி செய்தனர். இது உண்மையான கலப்பு மோட்டரின் பிறப்பாகும் மற்றும் முக்கிய ராக்கெட்ரி பயன்பாடுகளில் கருப்பு தூள் பயன்பாட்டின் முடிவைக் குறித்தது. இது ஜெட் ப்ராபல்ஷன் ஆய்வகத்தின் தொடக்கமாகவும், அதன் பெயரின் ஆதாரமாகவும் இருந்தது. சூத்திரங்கள் கருப்பு தூள் ராக்கெட் உந்துசக்தி ஒப்பனையில் பழைய பாணியிலான வெடிமருந்துக்கு மிகவும் ஒத்திருக்கிறது. முக்கிய வேறுபாடு ஒரு பைண்டர் இருப்பது, பொதுவாக டெக்ஸ்ட்ரின். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் எஸ்டெஸ் மாடல் ராக்கெட் என்ஜின்கள் கருப்பு தூள் உந்துசக்தியால் தயாரிக்கப்படுகின்றன. கருப்பு தூள் உந்துசக்தி நன்றாக செயல்படுவதற்கு மிகவும் இறுக்கமாக அழுத்தப்பட வேண்டும். இந்த உந்துசக்தியின் வேகமான எரியும் விகிதம் காரணமாக, கருப்பு தூளுடன் வடிவமைக்கப்பட்ட மோட்டார்கள் பெரும்பாலும் எண்ட் பர்னர்கள் ஆகும். ஒரு எளிய டெக்ஸ்ட்ரின் இல்லாத பதிப்பு (மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சூத்திரம்) 75 சதவீதம் பொட்டாசியம் நைட்ரேட், 10 சதவீதம் சல்பர் மற்றும் 15 சதவீதம் கரி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. டெக்ஸ்ட்ரின் விரும்பியபடி சேர்க்கப்படலாம் (பொதுவாக 0 முதல் 5 சதவீதம் வரை). ஒரு சுவாரஸ்யமான தீப்பொறி பாதையைப் பெற கூடுதல் (கரடுமுரடான) கரி அல்லது உலோக பொடிகள் (5-10%) சேர்க்கப்படலாம். இருப்பினும், இது கலவையின் எரியும் விகிதத்தை சற்று மாற்றக்கூடும். செயல்திறன் ஒரு கருப்பு தூள் மோட்டரின் உந்துவிசை (உந்துதல்-நேர வளைவின் கீழ் உள்ள பகுதி) அதன் வகுப்பை தீர்மானிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. மோட்டார்கள் 1/8A முதல் F வரையிலான வகுப்புகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன, இது 0 முதல் 80 N·s (நியூட்டன்-விநாடிகள்) வரை உந்துவிசை வரம்பை உள்ளடக்கியது. மற்ற வகை ராக்கெட் மோட்டார்கள் ஒரு 'எச்' வரை வகைப்படுத்தப்படலாம், இது 320 என்·எஸ் வரை இருக்கும், மேலும் சில சந்தர்ப்பங்களில் இன்னும் அதிகமாக இருக்கும். ஒவ்வொரு வகுப்பின் உச்ச வரம்பும் முந்தைய வகுப்பின் உச்ச வரம்பை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாகும். எஸ்டெஸ் ராக்கெட் மோட்டார்களின் சோதனைகளின் புள்ளிவிவரங்கள் ராக்கெட் மோட்டார் செயல்திறனின் பின்வரும் எடுத்துக்காட்டுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மினியேச்சர் கருப்பு தூள் ராக்கெட் மோட்டார்கள் (13 மிமீ விட்டம்), அதிகபட்ச உந்துதல் 5 மற்றும் 12 N க்கு இடையில் உள்ளது, மொத்த உந்துவிசை 0.5 மற்றும் 2.2 N·s க்கு இடையில் உள்ளது, மற்றும் எரியும் நேரம் 0.25 மற்றும் 1 வினாடிக்கு இடையில் உள்ளது. எஸ்டெஸ் 'வழக்கமான அளவு' ராக்கெட் மோட்டார்கள் (18 மிமீ விட்டம்), மூன்று வகுப்புகள் உள்ளனஃ ஏ, பி, மற்றும் சி. ஏ வகுப்பு 18 மிமீ மோட்டார்கள் அதிகபட்ச உந்துதல் 9,5 மற்றும் 9.75 என் இடையே, மொத்த உந்துவிசை 2.1 மற்றும் 2.3 என் இடையே, மற்றும் 0,5 மற்றும் 0.75 விநாடிகளுக்கு இடையில் எரியும் நேரம். B வகுப்பு 18 மிமீ மோட்டார்கள் 12.15 மற்றும் 12.75 N க்கு இடையில் அதிகபட்ச உந்துதலையும், 4.2 மற்றும் 4.35 N·s க்கு இடையில் மொத்த உந்துவிசையையும், 0.85 மற்றும் 1 வினாடிக்கு இடையில் எரியும் நேரத்தையும் கொண்டுள்ளன. சி வகுப்பு 18 மிமீ மோட்டார்கள் 14 முதல் 14.15 என் வரை அதிகபட்ச உந்துதலைக் கொண்டுள்ளன, மொத்த உந்துவிசை 8,8 மற்றும் 9 என்·ஸ்களுக்கு இடையில் உள்ளது, மேலும் எரியும் நேரம் 1.8 முதல் 2 விநாடிகளுக்கு இடையில் உள்ளது. எஸ்டெஸின் பெரிய (24 மிமீ விட்டம்) ராக்கெட் மோட்டர்களில் 3 வகுப்புகள் சேர்க்கப்பட்டுள்ளனஃ சி, டி மற்றும் இ. சி வகுப்பு 24 மிமீ மோட்டார்கள் 21.6 மற்றும் 21.75 என் இடையே அதிகபட்ச உந்துதலைக் கொண்டுள்ளன, மொத்த உந்துவிசை 8.8 மற்றும் 9 என்·எஸ் இடையே உள்ளது, மேலும் எரியும் நேரம் 0.8 மற்றும் 0.85 வினாடிகளுக்கு இடையில் உள்ளது. டி வகுப்பு 24 மிமீ மோட்டார்கள் 29.7 மற்றும் 29.8 என் இடையே அதிகபட்ச உந்துதலையும், 16.7 மற்றும் 16.85 என்·ஸ்களுக்கு இடையில் மொத்த உந்துவிசையையும், 1.6 மற்றும் 1.7 விநாடிகளுக்கு இடையில் எரியும் நேரத்தையும் கொண்டுள்ளன. E வகுப்பு 24 மிமீ மோட்டார்கள் 19.4 மற்றும் 19.5 N க்கு இடையில் அதிகபட்ச உந்துதலையும், 28.45 மற்றும் 28.6 N·s க்கு இடையில் மொத்த உந்துவிசையையும், 3 முதல் 3.1 விநாடிகளுக்கு இடையில் எரியும் நேரத்தையும் கொண்டுள்ளன. எஸ்டெஸ் இ மற்றும் எஃப் வகுப்புகளில் 29 மிமீ கருப்பு தூள் மோட்டார்களையும் உற்பத்தி செய்கிறது. எஃப் வகுப்பு மோட்டார்கள் மொத்தம் 50 நியூட்டன் விநாடிகள் உந்துவிசையைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் 60 கிராம் கருப்பு தூள் உந்துசக்தியைக் கொண்டுள்ளன. பெரிய கருப்பு தூள் மோட்டார்கள் அமெரிக்காவில் நடைமுறையில் இல்லை, ஏனெனில் வெடிபொருட்கள் சட்டங்கள் நுகர்வோர் வகுப்பு கருப்பு தூள் மோட்டார்களை 62.5 கிராம் உந்துசக்தியாக கட்டுப்படுத்துகின்றன. அதிக அளவு உந்துசக்திக்கு பயனர்கள் மதுபானம், புகையிலை, துப்பாக்கிகள் மற்றும் வெடிபொருட்கள் பணியகத்திலிருந்து வெடிபொருட்கள் அனுமதி பெற வேண்டும். 62. 5 கிராமுக்கும் அதிகமான உந்துசக்தியைக் கொண்ட மோட்டார்கள் பொதுவாக அம்மோனியம் பெர்குளோரேட் கலப்பு உந்துசக்தியை நம்பியுள்ளன, ஏனெனில் அந்த உந்துசக்தி ஒரு வெடிபொருளாக ஒழுங்குமுறையிலிருந்து விலக்கு அளிக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும் காண்க ராக்கெட் மிட்டாய் குறிப்புகள் மாதிரி ராக்கெட் உந்துசக்திகள் ராக்கெட் என்ஜின்கள் திட-எரிபொருள் ராக்கெட்டுகள் திட எரிபொருள்கள்