Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
RP-1 (İng. kıs. Roket İtkeni-1 veya Refine Petrol-1), roket yakıtı olarak kullanılan, görünüm olarak jet yakıtına benzeyen ve çok yüksek düzeyde rafine edilmiş bir kerosen türüdür. RP-1, sıvı hidrojenden (LH 2) daha düşük bir özgül dürtü sağlar, ancak daha ucuzdur, oda sıcaklığında saklanabilir ve patlama tehlikesi çok daha düşüktür. RP-1, özgül enerjisi LH 2'den daha düşük olsa da, özkütlesi ondan fazla olduğundan daha yüksek bir enerji yoğunluğu sağlar . RP-1'in ayrıca oda sıcaklığında alternatif bir sıvı yakıt olan hidrazin kadar çok toksik ve kanserojen tehlikesi de yoktur.
Kullanım ve tarihçe
RP-1, halen Electron, Soyuz, Zenit, Delta I-III, Atlas, Falcon, Antares ve Tronador II roketlerinin birinci aşama motorlarında kullanılan bir yakıttır. Ayrıca Energia, Titan I, Saturn I ve IB ve Saturn V'in ilk aşamalarına da güç sağlamıştır . Hindistan Uzay Araştırma Örgütü (ISRO) ayrıca gelecekteki roketleri için RP-1 yakıtlı bir motor geliştirmektedir.
Geliştirme
II. Dünya Savaşı sırasında ve hemen sonrasında alkoller (esas olarak etanol, ara sıra da metanol) büyük sıvı yakıtlı roketler için yakıt olarak yaygın şekilde kullanıldı. Yüksek buharlaşma ısıları, özellikle alkollerin tipik olarak yüzde birkaç su içereceği de düşünüldüğünde, rejeneratif olarak soğutulan motorların erimesini engelledi. Bununla birlikte, hidrokarbon yakıtların, biraz daha yüksek yoğunluk, yakıt molekülünde bir oksijen atomunun bulunmaması ve ihmal edilebilir su içeriği nedeniyle motor verimliliğini artıracağı kabul edildi. O yüzden hangi hidrokarbon seçilirse seçilsin, soğutucu olarak alkolün de yerini alması gerekecekti.
İlk roketlerin çoğu kerosen yakıyordu, ancak yanma süreleri, yanma verimleri ve yanma odası basınçları arttıkça motor kütleleri azaldı ve bu da kontrol altında tutulamayan motor sıcaklıklarına yol açtı. Nitekim soğutucu olarak kullanılan ham kerosen motor içinde ayrışma ve polimerleşme eğilimindeydi. Gaz kabarcıkları şeklindeki hafif bileşenleri kavitasyona, mumumsu birikintiler şeklindeki ağır bileşenleri de roket motorundaki dar soğutma kanallarının tıkanmasına neden oluyordu. Ortaya çıkan soğutucu açlığı, sıcaklıkları daha da yükseltip motor parçalarının aşınmasını ve bozulmasını hızlandıran daha fazla polimerizasyona neden oluyordu. Bu olumsuz döngü, bir motor duvarı yırtılana veya başka bir mekanik arıza meydana gelene kadar hızla yükselir (yani termal kaçak) ve tüm soğutma sıvısı akışı kerosen olsa bile devam ederdi. 1950'lerin ortalarında roket tasarımcıları, ısıya dayanıklı bir hidrokarbon formüle etmek için kimyagerlere başvurdu ve çözüm olarak RP-1 bulundu.
1950'lerde LOX (sıvı oksijen), RP-1 ile kullanmak için en sık tercih edilen oksitleyici haline geldi, ancak yıllar boyunca başka oksitleyiciler de kullanılmıştır.
Fraksiyonlar ve formülasyon
İlk olarak, kükürt ve kükürt bileşikleri metallere yüksek sıcaklıklarda saldırır ve çok küçük miktarlarda bile motor içinde polimerizasyona yardımcı olur . Bu nedenle RP-1'de kükürt ve kükürt bileşikleri minimumda tutulur .
Alkenler, alkinler ve aromatikler de yüksek sıcaklıklarda ve uzun depolama sürelerinde polimerleşme eğiliminde olduklarından RP-1'de düşük seviyelerde tutulurlar. Eskiden kerosen yakıtlı füzelerin etkinleştirilmeyi beklerken yıllarca depoda kalabileceği düşünülüyordu. Bu işlev daha sonra katı yakıtlı roketlere aktarıldı, ancak doymuş hidrokarbonların yüksek sıcaklık faydaları devam etti. Düşük alken ve aromatik seviyeleri nedeniyle RP-1, çeşitli jet ve dizel yakıtlardan daha az toksiktir ve normal benzinden çok daha az toksiktir.
Daha sonra arzu edilen izomerler seçildi veya sentezlendi; lineer alkanların sayısı, daha fazla sayıda siklik ve oldukça dallanmış alkanlar lehine azaltıldı. Döngüsel ve dallı moleküller benzindeki oktan oranını iyileştirdikleri gibi, yüksek sıcaklıklarda termal kararlılığı da önemli ölçüde artırırlar. RP-1'de en arzu edilen izomerler ise laderen tarzı polisikliklerdir .
Bununla birlikte, kerosenin ana uygulamaları (havacılık, ısıtma ve aydınlatma), termal bozulma ile çok daha az ilgilenir ve bu nedenle, kükürt ve kükürt bileşikleri hala en aza indirilmiş olsa da, aslında izomerlerinin sıkı optimizasyonunu gerektirmez.
Üretimde, bu kerosen kaliteleri safsızlıkları ve yan fraksiyonları gidermek için sıkı bir şekilde işlenir. Mesela küllerin yakıtla yağlandığı için yakıt hatlarını ve motor geçişlerini tıkamasından ve vanaları ve turbo pompa yataklarını aşındırmasından endişe ediliyordu. Biraz fazla ağır veya çok hafif fraksiyonlar yağlama özelliklerini etkiledi ve depolama sırasında ve yük altında ayrılmaları muhtemeldi. Kalan hidrokarbonlar C12 kütlesinde veya buna yakındır. Hafif hidrokarbon içermemesi nedeniyle, RP-1'in parlama noktası yüksektir ve benzinden daha az yangın tehlikesi vardır.
Sonuç olarak nihai RP-1 ürünü sıradan kerosenden çok daha pahalıdır. Aslında teoride herhangi bir petrolü yeterli işleme tabi tutarak RP-1 üretilebilse de, gerçek dünya uygulamalarında roket sınıfı kerosen ancak yüksek kaliteli baz stoklu az sayıdaki petrol sahasından elde edilekte veya yapay olarak sentezlenmektedir. Bu, diğer petrol kullanıcılarına kıyasla niş bir pazardaki nispeten az taleple birleştiğinde, RP-1'in zaten yüksek olan fiyatını daha da artırıyor. RP-1'in askeri spesifikasyonları MIL-R-25576 kapsamındadır ve RP-1'in kimyasal ve fiziksel özellikleri NISTIR 6646'da açıklanmıştır.
Rusya ve diğer eski Sovyet ülkelerindeki iki ana roket keroseni formülasyonu T-1 ve RG-1'dir. Yoğunluklari (0,82 ve 0,85 g/ml) RP-1'inkine (0.81 g/ml) kıyasla biraz daha yüksektir. Kısa bir süre boyunca Sovyetler, roketin yakıt tanklarındaki keroseni soğutarak daha da yüksek yoğunluklara ulaştırmisti, ancak bu, kerosenin diğer aşırı soğutulmuş (kriyojenik) yakıtlara kiyasla tercih edilme amacını kısmen ortadan kaldırdı. Soyuz ve R-7 icin sıcaklık cezası nispeten küçüktü. Her ikisi de kerosenden çok daha soğuk olan, aracın kriyojenik sıvı oksijenini ve sıvı nitrojenini yönetmek için cesitli tesisler zaten mevcuttu. Fırlatıcının merkezi kerosen deposu dört yandan ve üstten sıvı oksijen depolarıyla çevrilidir; sıvı nitrojen tankı ise en alttadır. Dört güçlendiricinin kerosen tankları nispeten küçük ve kompakttır ve ayrıca bir sıvı-oksijen ve bir sıvı-azot tankı arasındadır. Bu nedenle, kerosen başlangıçta soğutulduktan sonra, fırlatma hazırlıklarını bitirmek için gereken kısa süre boyunca bu şekilde kalabilir. Mesela Falcon 9'un en son sürümü olan Falcon 9 Full Thrust, RP-1 yakıtını -7 °C'ye kadar alt soğutma kapasitesine sahiptir. Bu da %2,5–4 kadar yoğunluk artışı sağlar.
Diğer yakıtlarla karşılaştırma
| LOX/kerosen | |
|---|---|
| Deniz seviyesinde Isp | 220–265 sn |
| Boşlukta Isp | 292–309 sn |
| Oksitleyici - yakıt oranı | 2,56 |
| Yoğunluk (g/mL) | 0,81–1,02 |
| Isı kapasitesi oranı | 1.24 |
| Yanma sıcaklığı | 3.670 K |
Kimyasal açıdan bakıldığında birim kütle olarak hidrojen aslında hidrokarbon tabanlı yakıtlardan daha fazla yanma enerjisi sağlamakta ve böylece daha yüksek egzos çıkış enerjisi kazanılmaktadır. Bunun sebebi kısmen karbon atomlarının hidrojen atomlarından daha ağır olmasıdır. Roket uygulamalarında pratikte motoru korumak ve yüksek verim alabilmek için hem hidrojen hem de hidrokarbonla çalışan motorlar genellikle yakıt-zengin şekilde çalıştırılırlar. Yani yanma odasına sağlanan oksitleyici (genellikle LOX) bütün yakıtı yakacak yeterlilikte değildir. Bu da eksik yanma sonucu eksöz gazları arasında CO2 yerine CO oluşmasına neden olur. Bazı Rus motorları, turbo pompa on yakıcılarını oksijen açısından zengin çalıştırmaktadır, ancak ana yanma odası hala yakıt açısından zengin tutulmaktadır. Sonuç olarak, kerosen motorları 270 ila 360 saniye aralığındabir Isp üretirken, hidrojen motorları ise 370'den 465 saniye Isp'ye kadar ulaşabilmektedir.
RP-1 veya benzeri hidrokarbon tabanlı yakıtla çalışan motorlarda, motor kapatılır kapatılmaz yakıt akışı hemen durmaz. Bir miktar sıvı yakıt motora akıp turbo pompaya ve hatta yanma odasına kadar ulaşmayı başarır. Bu sıvı, motor içerisindeki hala sıcak olan yüzeylere temas ettiğinde polimerize ve daha da kötüsü karbonize olur ve katmanlanarak is yapar. Bu zamanla motor içindeki ince boruların tıkanmasına, metal yüzeylerin korozyona uğramasına, motor veriminin düşmesine ve hatta ekstrem durumlarda motorun tekrar çalıştırıldığında infilak etmesine neden olabilir. Ateşlenmeden sadece yakıt pompalanan motorlarda dahi polimerizasyona rastlandığı görülmüştür. Bu nedenle özellikle birden fazla kez kullanılacak olan motorların rutin bakım ve parça değişimlerinin zamanında yapılması, uzaya fırlatmadan önce ateşli ve ateşsiz yer testlerinin icra edilmesi çok önemlidir.
Ancak bu is katmanının bir avantajı da olabilmektedir. Yanma odası basıncının 1000 psi (7 MPa) altında kaldığı durumlarda kerosenin yanma sonucu oluşturduğu is, yanma odası ve nozul (çıkış lülesi) iç cepherleri üzerinde bir karbon katmanı oluşturarak termal izolasyona katkıda bulunabilir ve dolayısıyla bu bileşenlerin daha etkin şekilde soğutulmasına yardımcı olabilir. Ancak artık çoğu roket motoru bundan daha yüksek basınçlarda çalıştırıldıklarından dolayı bu günümüzde çok da önemli bir etki değildir.
Hidrokaryon yakan modern roket motorları söz konusu polimerizasyon, karbonizasyon ve is tabakalarının oluşmasını minimize etmek için özel tasarım yakıt ve oksitleyici vanaları, on yanma odası, turbo pompa, ana yanma odası ve diğer bileşenler içermektedirler. Bazı motorlar is problemini tamamen ortadan kaldırmak için metan ve propan gibi kerosenden daha hafif hidrokarbonlara geçmişleridr. Bu yakıtların ikisi de volatıl (uçucu) özellikte olduğundan motor yüzeylerinde kalan artıklar hızla buharlaşır. Gerekli olduğunda özel endüstriyel eritken ve çözücüler kullanılarak motor bileşenleri ve iç yüzeyleri temizlenebilmektedir. Metan ve propan her ne kadar minimum is oluşumu açısından avantajlı olsalar da, son derece uçucu gazlar olduklarından depolama, kullanım ve emniyet açısından ek zorlukları da vardır. O yüzden RP-1 formundaki kerosen hala en sıklıkla kullanılan hidrokarbon roket yakıtı olmaya devam etmektedir.
Kerosenin düşük buhar basıncı, yer ekipleri için daha fazla güvenlik sağlar. Bununla birlikte, uçuş sırasında, kerosenin deposu boşaldıkça yakıt deposu hacmini tekrar doldurmak için ayrı bir basınçlandırma sistemine ihtiyaç duyulur. Genel olarak, bu azot veya helyum gibi yüksek basınçlı inert bir gazdır. Bu durum ekstra maliyet ve ağırlık yaratır. Kriyojenik (hidrojen) veya uçucu itici gazlar (metan) genellikle ayrı bir basınçlandırma maddesine ihtiyaç duymazlar. Bunun yerine, itici gazın bir kısmı (genellikle motor ısısıyla) düşük yoğunluklu gaza dönüştürülür ve depolama tankına geri yönlendirilir. Son derece uçucu olan birkaç itici gaz tasarımı, gaz döngüsüne bile ihtiyaç duymaz; onun yerine sıvının bir kısmı kendi kabını doldurmak için otomatik olarak buharlaşır. Bazı roketler, yakıt deposuna basınç uygulamak için bir gaz jeneratöründen gelen gazı kullanır. Genellikle, bu bir turbo pompadan çıkan egzozdur. Bu tasarım ayrı bir gaz sisteminin ağırlığından tasarruf etmesine rağmen, döngü artık soğuk, inert bir gaz yerine sıcak, reaktif bir gazla çalışmak zorunda kalır. Bunun da ayrı zorlukları vardır.
RP-1 çok yüksek düzeyde rafine edilmiş, sülfür bileşenleri ve zararlı aromatiklerden arındırılmış bir hidrokarbon ürünü olduğu ve dünyada az sayıda rafineri tarafından sınırlı miktarlarda üretildiği için oldukça yüksek maliyetlidir. Uydu fırlatıcı roketlerin motorlarında sıklıkla kullanılmasının sebebi bu yüksek maliyete rağmen birçok alternatifinden hala nispeten ucuz ve üretim, depolama ve yakma açısından alternatiflerinden çok daha güvenli olmasıdır. Bununla birlikte son zamanlarda RP-1'den daha düşük maliyetli hidrokarbon yakıtlarla çalışan roket motorları da tasarlanmaya başlanmıştır. Örneğin ABL Space System şirketinin E2 motoru normal jet yakıtı (Jet-A) ve oksitleyici olarak LOX ile çalışmaktadır.
RP-1 benzeri yakıtlar
RP-1 standardından sonra RP-2 standardı da geliştirilmiştir. Aralarındaki temel fark RP-2'deki sülfür, sülfür bileşenleri ve aromatik miktarının daha da azaltılmış olması ve dolayısıyla RP-2'nin RP-1'den nispeten daha "temiz" olmasıdır. Ancak mevcut roket motorları zaten yaygın olarak RP-1 kabul edebildiği için, daha da maliyetli olan RP-2'nin endüstriyel skalada üretilmesine gerek duyulmamıştır.
Rocketdyne şirketi geçmişte RP-1 yerine dietil siklohekzan yakan bir motor tasarlamış olsa da, bu motor o dönemin önemli uzay programlarından olan Atlas ve Titan I roketlerine yetiştirilemediği ve sonrasında RP-1 ile devam etme kararı alındığından hiç kullanılamamıştır.
Sovyetler Birliği bir süre üst kademe motorlarında sintin (1-methyl-1,2-dicyclopropyl cyclopropane) kullanmışlardır. Sintin formülü C10H16 olan bir hidrokarbondur. Günümüzde Rusya Soyuz-2 uzay aracını RP-1'den naftil'e çevirmek için çalışmaktadır.
Kaynakça
- ^ Diagramm Saturn V 6 Şubat 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde ..
- ^ . isro.org. 18 Ekim 2015. 18 Ekim 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Haziran 2022.
- ^ History of Liquid Propellant Rocket Engines. American Institute of Aeronautics and Astronautics. 2006. s. 42. ISBN . 16 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 22 Aralık 2022. Yazar
|ad1=eksik|soyadı1=() - ^ a b c . Braeunig.us. 15 Şubat 2004 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Aralık 2012.
- ^ (PDF). 7 Mart 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
RP 1 Ing kis Roket Itkeni 1 veya Refine Petrol 1 roket yakiti olarak kullanilan gorunum olarak jet yakitina benzeyen ve cok yuksek duzeyde rafine edilmis bir kerosen turudur RP 1 sivi hidrojenden LH 2 daha dusuk bir ozgul durtu saglar ancak daha ucuzdur oda sicakliginda saklanabilir ve patlama tehlikesi cok daha dusuktur RP 1 ozgul enerjisi LH 2 den daha dusuk olsa da ozkutlesi ondan fazla oldugundan daha yuksek bir enerji yogunlugu saglar RP 1 in ayrica oda sicakliginda alternatif bir sivi yakit olan hidrazin kadar cok toksik ve kanserojen tehlikesi de yoktur Yaklasik iki litre RP 1Kullanim ve tarihceS IC birinci asamada 810 700 litre RP 1 ve 1 311 100 litre LOX ile Apollo 8 Saturn V roketi RP 1 halen Electron Soyuz Zenit Delta I III Atlas Falcon Antares ve Tronador II roketlerinin birinci asama motorlarinda kullanilan bir yakittir Ayrica Energia Titan I Saturn I ve IB ve Saturn V in ilk asamalarina da guc saglamistir Hindistan Uzay Arastirma Orgutu ISRO ayrica gelecekteki roketleri icin RP 1 yakitli bir motor gelistirmektedir Gelistirme II Dunya Savasi sirasinda ve hemen sonrasinda alkoller esas olarak etanol ara sira da metanol buyuk sivi yakitli roketler icin yakit olarak yaygin sekilde kullanildi Yuksek buharlasma isilari ozellikle alkollerin tipik olarak yuzde birkac su icerecegi de dusunuldugunde rejeneratif olarak sogutulan motorlarin erimesini engelledi Bununla birlikte hidrokarbon yakitlarin biraz daha yuksek yogunluk yakit molekulunde bir oksijen atomunun bulunmamasi ve ihmal edilebilir su icerigi nedeniyle motor verimliligini artiracagi kabul edildi O yuzden hangi hidrokarbon secilirse secilsin sogutucu olarak alkolun de yerini almasi gerekecekti Ilk roketlerin cogu kerosen yakiyordu ancak yanma sureleri yanma verimleri ve yanma odasi basinclari arttikca motor kutleleri azaldi ve bu da kontrol altinda tutulamayan motor sicakliklarina yol acti Nitekim sogutucu olarak kullanilan ham kerosen motor icinde ayrisma ve polimerlesme egilimindeydi Gaz kabarciklari seklindeki hafif bilesenleri kavitasyona mumumsu birikintiler seklindeki agir bilesenleri de roket motorundaki dar sogutma kanallarinin tikanmasina neden oluyordu Ortaya cikan sogutucu acligi sicakliklari daha da yukseltip motor parcalarinin asinmasini ve bozulmasini hizlandiran daha fazla polimerizasyona neden oluyordu Bu olumsuz dongu bir motor duvari yirtilana veya baska bir mekanik ariza meydana gelene kadar hizla yukselir yani termal kacak ve tum sogutma sivisi akisi kerosen olsa bile devam ederdi 1950 lerin ortalarinda roket tasarimcilari isiya dayanikli bir hidrokarbon formule etmek icin kimyagerlere basvurdu ve cozum olarak RP 1 bulundu 1950 lerde LOX sivi oksijen RP 1 ile kullanmak icin en sik tercih edilen oksitleyici haline geldi ancak yillar boyunca baska oksitleyiciler de kullanilmistir Fraksiyonlar ve formulasyonIlk olarak kukurt ve kukurt bilesikleri metallere yuksek sicakliklarda saldirir ve cok kucuk miktarlarda bile motor icinde polimerizasyona yardimci olur Bu nedenle RP 1 de kukurt ve kukurt bilesikleri minimumda tutulur Alkenler alkinler ve aromatikler de yuksek sicakliklarda ve uzun depolama surelerinde polimerlesme egiliminde olduklarindan RP 1 de dusuk seviyelerde tutulurlar Eskiden kerosen yakitli fuzelerin etkinlestirilmeyi beklerken yillarca depoda kalabilecegi dusunuluyordu Bu islev daha sonra kati yakitli roketlere aktarildi ancak doymus hidrokarbonlarin yuksek sicaklik faydalari devam etti Dusuk alken ve aromatik seviyeleri nedeniyle RP 1 cesitli jet ve dizel yakitlardan daha az toksiktir ve normal benzinden cok daha az toksiktir Daha sonra arzu edilen izomerler secildi veya sentezlendi lineer alkanlarin sayisi daha fazla sayida siklik ve oldukca dallanmis alkanlar lehine azaltildi Dongusel ve dalli molekuller benzindeki oktan oranini iyilestirdikleri gibi yuksek sicakliklarda termal kararliligi da onemli olcude artirirlar RP 1 de en arzu edilen izomerler ise laderen tarzi polisikliklerdir Bununla birlikte kerosenin ana uygulamalari havacilik isitma ve aydinlatma termal bozulma ile cok daha az ilgilenir ve bu nedenle kukurt ve kukurt bilesikleri hala en aza indirilmis olsa da aslinda izomerlerinin siki optimizasyonunu gerektirmez Uretimde bu kerosen kaliteleri safsizliklari ve yan fraksiyonlari gidermek icin siki bir sekilde islenir Mesela kullerin yakitla yaglandigi icin yakit hatlarini ve motor gecislerini tikamasindan ve vanalari ve turbo pompa yataklarini asindirmasindan endise ediliyordu Biraz fazla agir veya cok hafif fraksiyonlar yaglama ozelliklerini etkiledi ve depolama sirasinda ve yuk altinda ayrilmalari muhtemeldi Kalan hidrokarbonlar C12 kutlesinde veya buna yakindir Hafif hidrokarbon icermemesi nedeniyle RP 1 in parlama noktasi yuksektir ve benzinden daha az yangin tehlikesi vardir Sonuc olarak nihai RP 1 urunu siradan kerosenden cok daha pahalidir Aslinda teoride herhangi bir petrolu yeterli isleme tabi tutarak RP 1 uretilebilse de gercek dunya uygulamalarinda roket sinifi kerosen ancak yuksek kaliteli baz stoklu az sayidaki petrol sahasindan elde edilekte veya yapay olarak sentezlenmektedir Bu diger petrol kullanicilarina kiyasla nis bir pazardaki nispeten az taleple birlestiginde RP 1 in zaten yuksek olan fiyatini daha da artiriyor RP 1 in askeri spesifikasyonlari MIL R 25576 kapsamindadir ve RP 1 in kimyasal ve fiziksel ozellikleri NISTIR 6646 da aciklanmistir Rusya ve diger eski Sovyet ulkelerindeki iki ana roket keroseni formulasyonu T 1 ve RG 1 dir Yogunluklari 0 82 ve 0 85 g ml RP 1 inkine 0 81 g ml kiyasla biraz daha yuksektir Kisa bir sure boyunca Sovyetler roketin yakit tanklarindaki keroseni sogutarak daha da yuksek yogunluklara ulastirmisti ancak bu kerosenin diger asiri sogutulmus kriyojenik yakitlara kiyasla tercih edilme amacini kismen ortadan kaldirdi Soyuz ve R 7 icin sicaklik cezasi nispeten kucuktu Her ikisi de kerosenden cok daha soguk olan aracin kriyojenik sivi oksijenini ve sivi nitrojenini yonetmek icin cesitli tesisler zaten mevcuttu Firlaticinin merkezi kerosen deposu dort yandan ve ustten sivi oksijen depolariyla cevrilidir sivi nitrojen tanki ise en alttadir Dort guclendiricinin kerosen tanklari nispeten kucuk ve kompakttir ve ayrica bir sivi oksijen ve bir sivi azot tanki arasindadir Bu nedenle kerosen baslangicta sogutulduktan sonra firlatma hazirliklarini bitirmek icin gereken kisa sure boyunca bu sekilde kalabilir Mesela Falcon 9 un en son surumu olan Falcon 9 Full Thrust RP 1 yakitini 7 C ye kadar alt sogutma kapasitesine sahiptir Bu da 2 5 4 kadar yogunluk artisi saglar Diger yakitlarla karsilastirmaLOX kerosenDeniz seviyesinde Isp 220 265 snBoslukta Isp 292 309 snOksitleyici yakit orani 2 56Yogunluk g mL 0 81 1 02Isi kapasitesi orani 1 24Yanma sicakligi 3 670 K Kimyasal acidan bakildiginda birim kutle olarak hidrojen aslinda hidrokarbon tabanli yakitlardan daha fazla yanma enerjisi saglamakta ve boylece daha yuksek egzos cikis enerjisi kazanilmaktadir Bunun sebebi kismen karbon atomlarinin hidrojen atomlarindan daha agir olmasidir Roket uygulamalarinda pratikte motoru korumak ve yuksek verim alabilmek icin hem hidrojen hem de hidrokarbonla calisan motorlar genellikle yakit zengin sekilde calistirilirlar Yani yanma odasina saglanan oksitleyici genellikle LOX butun yakiti yakacak yeterlilikte degildir Bu da eksik yanma sonucu eksoz gazlari arasinda CO2 yerine CO olusmasina neden olur Bazi Rus motorlari turbo pompa on yakicilarini oksijen acisindan zengin calistirmaktadir ancak ana yanma odasi hala yakit acisindan zengin tutulmaktadir Sonuc olarak kerosen motorlari 270 ila 360 saniye araligindabir Isp uretirken hidrojen motorlari ise 370 den 465 saniye Isp ye kadar ulasabilmektedir RP 1 veya benzeri hidrokarbon tabanli yakitla calisan motorlarda motor kapatilir kapatilmaz yakit akisi hemen durmaz Bir miktar sivi yakit motora akip turbo pompaya ve hatta yanma odasina kadar ulasmayi basarir Bu sivi motor icerisindeki hala sicak olan yuzeylere temas ettiginde polimerize ve daha da kotusu karbonize olur ve katmanlanarak is yapar Bu zamanla motor icindeki ince borularin tikanmasina metal yuzeylerin korozyona ugramasina motor veriminin dusmesine ve hatta ekstrem durumlarda motorun tekrar calistirildiginda infilak etmesine neden olabilir Ateslenmeden sadece yakit pompalanan motorlarda dahi polimerizasyona rastlandigi gorulmustur Bu nedenle ozellikle birden fazla kez kullanilacak olan motorlarin rutin bakim ve parca degisimlerinin zamaninda yapilmasi uzaya firlatmadan once atesli ve atessiz yer testlerinin icra edilmesi cok onemlidir Ancak bu is katmaninin bir avantaji da olabilmektedir Yanma odasi basincinin 1000 psi 7 MPa altinda kaldigi durumlarda kerosenin yanma sonucu olusturdugu is yanma odasi ve nozul cikis lulesi ic cepherleri uzerinde bir karbon katmani olusturarak termal izolasyona katkida bulunabilir ve dolayisiyla bu bilesenlerin daha etkin sekilde sogutulmasina yardimci olabilir Ancak artik cogu roket motoru bundan daha yuksek basinclarda calistirildiklarindan dolayi bu gunumuzde cok da onemli bir etki degildir Hidrokaryon yakan modern roket motorlari soz konusu polimerizasyon karbonizasyon ve is tabakalarinin olusmasini minimize etmek icin ozel tasarim yakit ve oksitleyici vanalari on yanma odasi turbo pompa ana yanma odasi ve diger bilesenler icermektedirler Bazi motorlar is problemini tamamen ortadan kaldirmak icin metan ve propan gibi kerosenden daha hafif hidrokarbonlara gecmisleridr Bu yakitlarin ikisi de volatil ucucu ozellikte oldugundan motor yuzeylerinde kalan artiklar hizla buharlasir Gerekli oldugunda ozel endustriyel eritken ve cozuculer kullanilarak motor bilesenleri ve ic yuzeyleri temizlenebilmektedir Metan ve propan her ne kadar minimum is olusumu acisindan avantajli olsalar da son derece ucucu gazlar olduklarindan depolama kullanim ve emniyet acisindan ek zorluklari da vardir O yuzden RP 1 formundaki kerosen hala en siklikla kullanilan hidrokarbon roket yakiti olmaya devam etmektedir Kerosenin dusuk buhar basinci yer ekipleri icin daha fazla guvenlik saglar Bununla birlikte ucus sirasinda kerosenin deposu bosaldikca yakit deposu hacmini tekrar doldurmak icin ayri bir basinclandirma sistemine ihtiyac duyulur Genel olarak bu azot veya helyum gibi yuksek basincli inert bir gazdir Bu durum ekstra maliyet ve agirlik yaratir Kriyojenik hidrojen veya ucucu itici gazlar metan genellikle ayri bir basinclandirma maddesine ihtiyac duymazlar Bunun yerine itici gazin bir kismi genellikle motor isisiyla dusuk yogunluklu gaza donusturulur ve depolama tankina geri yonlendirilir Son derece ucucu olan birkac itici gaz tasarimi gaz dongusune bile ihtiyac duymaz onun yerine sivinin bir kismi kendi kabini doldurmak icin otomatik olarak buharlasir Bazi roketler yakit deposuna basinc uygulamak icin bir gaz jeneratorunden gelen gazi kullanir Genellikle bu bir turbo pompadan cikan egzozdur Bu tasarim ayri bir gaz sisteminin agirligindan tasarruf etmesine ragmen dongu artik soguk inert bir gaz yerine sicak reaktif bir gazla calismak zorunda kalir Bunun da ayri zorluklari vardir RP 1 cok yuksek duzeyde rafine edilmis sulfur bilesenleri ve zararli aromatiklerden arindirilmis bir hidrokarbon urunu oldugu ve dunyada az sayida rafineri tarafindan sinirli miktarlarda uretildigi icin oldukca yuksek maliyetlidir Uydu firlatici roketlerin motorlarinda siklikla kullanilmasinin sebebi bu yuksek maliyete ragmen bircok alternatifinden hala nispeten ucuz ve uretim depolama ve yakma acisindan alternatiflerinden cok daha guvenli olmasidir Bununla birlikte son zamanlarda RP 1 den daha dusuk maliyetli hidrokarbon yakitlarla calisan roket motorlari da tasarlanmaya baslanmistir Ornegin ABL Space System sirketinin E2 motoru normal jet yakiti Jet A ve oksitleyici olarak LOX ile calismaktadir RP 1 benzeri yakitlarRP 1 standardindan sonra RP 2 standardi da gelistirilmistir Aralarindaki temel fark RP 2 deki sulfur sulfur bilesenleri ve aromatik miktarinin daha da azaltilmis olmasi ve dolayisiyla RP 2 nin RP 1 den nispeten daha temiz olmasidir Ancak mevcut roket motorlari zaten yaygin olarak RP 1 kabul edebildigi icin daha da maliyetli olan RP 2 nin endustriyel skalada uretilmesine gerek duyulmamistir Rocketdyne sirketi gecmiste RP 1 yerine dietil siklohekzan yakan bir motor tasarlamis olsa da bu motor o donemin onemli uzay programlarindan olan Atlas ve Titan I roketlerine yetistirilemedigi ve sonrasinda RP 1 ile devam etme karari alindigindan hic kullanilamamistir Sovyetler Birligi bir sure ust kademe motorlarinda sintin 1 methyl 1 2 dicyclopropyl cyclopropane kullanmislardir Sintin formulu C10H16 olan bir hidrokarbondur Gunumuzde Rusya Soyuz 2 uzay aracini RP 1 den naftil e cevirmek icin calismaktadir Kaynakca Diagramm Saturn V 6 Subat 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde isro org 18 Ekim 2015 18 Ekim 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 2 Haziran 2022 History of Liquid Propellant Rocket Engines American Institute of Aeronautics and Astronautics 2006 s 42 ISBN 9781563476495 16 Mayis 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 22 Aralik 2022 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim a b c Braeunig us 15 Subat 2004 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 11 Aralik 2012 PDF 7 Mart 2018 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi