Stuwkracht is de kracht waarmee een vliegtuig door de lucht wordt voortbewogen. Stuwkracht wordt opgewekt door het voortstuwingssysteem van het vliegtuig. Verschillende aandrijfsystemen ontwikkelen op verschillende manieren stuwkracht, maar alle stuwkracht wordt gegenereerd door een of andere toepassing van de derde wet van Newton. In elk aandrijfsysteem wordt een werkende vloeistof door het systeem versneld en de reactie op deze versnelling veroorzaakt een kracht op het systeem. Een algemene afleiding van de stuwkrachtvergelijking laat zien dat de hoeveelheid opgewekte stuwkracht afhangt van de massastroom door de motor en de uitstroomsnelheid van het gas.
Tijdens en na de Tweede Wereldoorlog werden er een aantal raketaangedreven vliegtuigen gebouwd om het vliegen met hoge snelheid te onderzoeken.De X-1A, gebruikt om de “geluidsbarrière” te doorbreken, en de X-15 waren raketaangedreven vliegtuigen. In een raketmotor worden brandstof en een bron van zuurstof, een oxidator genaamd, gemengd en geëxplodeerd in een verbrandingskamer. De verbranding produceert hete uitlaatgassen die door een straalpijp worden geleid om de stroming te versnellen en stuwkracht te produceren.Voor een raket is het versnelde gas, of de werkvloeistof, de hete uitlaatgassen die tijdens de verbranding worden geproduceerd.Dit is een andere werkvloeistof dan die je vindt in een turbinemotor of een propellervliegtuig.Turbinemotoren en propellers gebruiken lucht uit de atmosfeer als werkvloeistof, maar raketten gebruiken de uitlaatgassen van de verbranding.In de ruimte is er geen atmosfeer, dus kunnen turbines en propellers daar niet werken.Dit verklaart waarom een raket wel werkt in de ruimte, maar een turbinemotor of een propeller niet.
Er zijn twee hoofdcategorieën van raketmotoren; vloeibare raketten en vaste raketten. In een vloeibare raket worden de drijfgassen, de brandstof en de oxidator, afzonderlijk opgeslagen als vloeistoffen en in de verbrandingskamer van de straalpijp gepompt, waar verbranding plaatsvindt. In een vaste raket worden de drijfgassen gemengd en verpakt in een vaste cilinder. Onder normale temperatuuromstandigheden branden de drijfgassen niet; maar ze zullen branden wanneer ze worden blootgesteld aan een warmtebron die door een ontsteker wordt geleverd.Zodra het branden begint, gaat het door totdat alle drijfgas is uitgeput.Met een vloeibare raket kun je de stuwkracht stoppen door de stroom drijfgassen af te sluiten; maar met een vaste raket moet je het omhulsel vernietigen om de motor te stoppen. Vloeibare raketten zijn meestal zwaarder en complexer vanwege de pompen en opslagtanks. De drijfgassen worden vlak voor de lancering in de raket geladen. Een vaste raket is veel gemakkelijker te hanteren en kan jaren blijven staan voordat hij afgaat.
Op deze dia laten we linksboven een foto zien van een X-15 raket-vliegtuig en rechtsonder een foto van een test van een raketmotor. Op de rechter foto zien we alleen de buitenkant van de straalpijp van de raket, met het hete gas dat er aan de onderzijde uitkomt. De X-15 werd aangedreven door een raketmotor met vloeibare stuwstof en vervoerde een enkele piloot naar een hoogte van meer dan 60 mijl boven de aarde. De X-15 vloog meer dan zes keer de snelheid van het geluid bijna 40 jaar geleden. Het snelheidsrecord voor een bestuurd vliegtuig wordt vandaag alleen overtroffen door de Space Shuttle. Het hoogterecord wordt alleen overtroffen door de Space Shuttle en het recente Space Ship 1, dat ook raketaandrijving gebruikte.
Activiteiten:
Guided Tours
- Propulsion Systems:
- Raketten:
Navigatie ..
Beginner’s Guide Home Page