Concetti Chiave
- I motori a razzo funzionano efficacemente nell'alta atmosfera e nello spazio, dove l'ossigeno è assente, poiché portano l'ossidante a bordo.
- Il motore a razzo, simile al turbogetto, genera propulsione espellendo gas in direzione opposta al movimento del veicolo, ma utilizza ossigeno puro per una combustione più efficiente.
- I razzi chimici utilizzano idrogeno e ossigeno liquidi come propellenti, raggiungendo temperature di combustione di circa 3000 gradi Celsius.
- I missili, dotati di motori a razzo, sono progettati con una forma fusiforme per ridurre la resistenza dell'aria e migliorare la penetrazione atmosferica.
- Un missile è composto da tre componenti principali: sistema propulsivo, struttura esterna e sistema di guida e controllo per mantenere la traiettoria.
La propulsione a razzo
E' noto che nell'alta atmosfera l'aria è molto rarefatta e anche l'ossigeno non è quasi più presente; oltre l'atmosfera, vi è soltanto il vuoto. Puoi quindi facilmente intuire che lassù i motori degli aerei ad elica e dei turbogetti non possono funzionare perchè, in mancanza di ossigeno, il combustibile non brucia. L'unico motore idoneo alla propulsione anche nell'alta atmosfera e negli spazi interplanetari è il motore a razzo.
Il motore a razzo o tubo termico ha un funzionamento simile a quello del turbogetto perchè anche in esso la propulsione viene ottenuta per reazione in seguito all'espulsione di masse gassose in verso contrario al movimento del veicolo. A differenza però del turbogetto che porta a bordo soltanto il combustibile, il motore a razzo deve portare a bordo anche la scorta di ossidante.
Esistono diversi tipi di razzo: razzo chimico, razzo nucleare, razzo a radiazione. Il razzo chimico ha un motore che viene azionato da due propellenti liquidi: idrogeno e ossigeno. I due propellenti sono contenuti in due serbatoi distinti e, spinti da una pompa, vengono in contatto solamente nella camera di combustione. La temperatura nella camere di combustione di un razzo si aggira sui 3000 gradi ed è quindi molto più elevata di quella del turbogetto, perchè l'aria usata dal jet contiene appena il 21% di ossigeno, mentre il razzo fa uso di ossigeno puro. E' ovvio che con i razzi si raggiungono velocità assai più elevate che non con i turbogetti. Il motore a razzo trova largo impiego nella propulsione dei missili, veicoli che vengono lanciati nell'atmosfera per portare in volo o in orbita un carico di strumenti scientifici, navicelle spaziali, satelliti artificiali. La configurazione fusiforme dei missili viene realizzata per vincere più facilmente la resistenza dell'aria e ottenere una buona penetrazione nell'atmosfera. In linea schematica, un missile consta di tre complessi fondamentali:
-Il sistema propulsivo, costituito dai razzi a propellente solido o liquido;
- La struttura esterna, che contiene e collega i diversi elementi del missile;
-Il sistema di guida e di controllo, cioè il complesso strumentale che ha il compito di mantenere il missile nella traiettorie prestabilita.
Domande da interrogazione
- Qual è l'unico motore idoneo alla propulsione nell'alta atmosfera e negli spazi interplanetari?
- Qual è la differenza principale tra il motore a razzo e il turbogetto?
- Quali sono i tre complessi fondamentali di un missile?
L'unico motore idoneo è il motore a razzo, poiché non necessita di ossigeno atmosferico per funzionare.
La differenza principale è che il motore a razzo porta a bordo anche l'ossidante, mentre il turbogetto utilizza l'ossigeno presente nell'aria.
I tre complessi fondamentali di un missile sono il sistema propulsivo, la struttura esterna e il sistema di guida e controllo.
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