В однокомпонентных двигателях применяется топливо, которое, взаимодействуя с катализатором, разлагается и образует горячий газ. Они характеризуются малой величиной удельного импульса (150—250 м/с) и простотой конструкции. Например, струйные двигатели (простейшие однокомпонентные двигатели) применяются в устройствах маневрирования космонавтов, так как в этих условиях недопустимо тепловое воздействие и необходима максимальная простота конструкции. Обычно используются в составе систем ориентации и стабилизации. Чаще всего в качестве топлива применяют топливо так называемой раздельной подачи, которое состоит из двух компонентов, смешиваемых непосредственно при подаче в камеру сгорания. В качестве горючего вещества в составе двухкомпонентного топлива могут использоваться керосин, аммиак, спирты, а в качестве окислителя выступают такие вещества, как жидкий кислород, перекись водорода, азотная кислота.
Необходимым условием работы жидкостного двигателя является наличие системы зажигания, хотя некоторые вещества при смешивании образуют самозажигательную смесь и не требуют наличия системы зажигания.
По способу подачи топлива различают два типа двигателей: с вытеснительной подачей и с насосной подачей топлива. Для правильной работы двигателя необходима специальная система подачи топлива из баков и система автоматики, которая контролирует основные параметры работы двигательной установки. Наиболее распространенной является насосная система подачи топлива.
В начале 70-х гг. прошлого века в СССР и США начались работы над созданием трехкомпонентного двигателя, который бы позволил уменьшить объем и массу установки. Принцип работы заключается в следующем: в момент запуска двигатель работает на смеси кислорода и керосина, а затем переключается на жидкий кислород и водород. Реализация этой идеи позволяет создать одноступенчатую ракету, хотя при этом наблюдается значительно усложненная конструкция. Можно выделить несколько направлений развития жидкостных ракетных двигателей: повышение эффективности топлива, которая определяется соотношением удельного веса и создаваемой удельной тяги; поиски новых типов топлива, которые обеспечат лучшие показатели. Помимо этого, необходимо постоянно совершенствовать конструкцию двигателя – уменьшение веса, размеров, повышение надежности и, конечно, увеличение ресурса.
Зонд космический
Зонд космический – автоматический космический аппарат, иногда с возможностью дистанционного управления с поверхности Земли, основной целью которого является исследование космического пространства либо тестирование каких-либо технологических новинок. В отличие от высотных зондирующих ракет космические зонды рассчитаны на работу на расстояниях, превышающих радиус Земли. Первым космическим зондом считается «Луна-1», запущенный Советским Союзом 2 января 1959 г. Аппарат был выведен на гиперболическую орбиту относительно Земли, двигаясь по которой впоследствии прошел вблизи Луны и, покинув сферу действия тяготения Земли, стал первой искусственной планетой Солнечной системы. Дальними космическими зондами называют аппараты, выводимые на гелиоцентрические орбиты и предназначенные для исследований Луны, Марса, Венеры и других планет Солнечной системы.
В отечественной литературе название «дальний зонд» не используется, более распространены названия «автоматические межпланетные станции», «лунные станции» и т. п. «Зонд» – название серии автоматических межпланетных станций (дальних космических зондов), которые запускались Советским Союзом с 1964 г. Основное предназначение – отработка дальних космических полетов и изучение космического пространства. Первые три аппарата серии «Зонд» имели массу 950 кг. В их оборудование входила система астроориентации (по Солнцу, звезде Канопус и планете Земля), двигательная установка, обеспечивающая по мере необходимости коррекцию курса. Солнечные батареи обеспечивали энергопитание аппаратуры. Аппарат «Зонд-2» был запущен в направлении планеты Марс и оснащен сразу 6 электрореактивными плазменными двигателями, которые служили средством коррекции траектории. Последующие аппараты предназначались для отработки и совершенствования техники полетов к Луне и дальнейшего возращения на Землю. С пятым запуском аппарата серии «Зонд» была успешно опробована техника возращения космического аппарата на Землю. Со следующим запуском была отработана техника управляемого приземления, что позволило 17 ноября 1978 г. спустить «Зонд-6» в заданном районе Советского Союза.