ما الفرق بين صواريخ الوقود الصلب والسائل؟

بقلم:   جاد طرابيشي           |  Jan. 31, 2024

solid_liquid

تعتمد الصواريخ في عملها على محرك يقوم بإنتاج قوة دفع هي عبارة عن غازات تتكون من عملية احتراق الوقود ؛ ثم يتم إخراجها عبر فتحات من الخلف لتقوم بإنتاج قوة معاكسة تدفع الصاروخ للأمام. لكن الوقود الذي يستخدم في الصاروخ قد يكون وقوداً صلباً أو سائلاً ولكل منهما مميزاته وعيوبه.

صارخ الوقود الصلب

الوقود الصلب هو نتيجة مزج مادة وقود صلب مثل بودرة الألمنيوم مع مؤكسد مثل بيركلورات البوتاسيوم الذي يساعد عملية احتراق البودرة ومواد مساعدة لتجعل الوقود مثل المعجون ثم يتم تعبئته في الصاروخ. عند الاستخدام يتم إشعال الوقود لتتم عملية الاحتراق مباشرة كون الوقود ممزوج بالمؤكسد وتنتج عن الاحتراق القوة الدافعة.

هذا الوقود سريع الاشتعال مما يؤدي لتشكل قوة دفع الصاروخ خلال فترة زمنية قصيرة وتبقى مستقرة طوال الرحلة؛ كما يمكن تخزينه لمدة طويلة دون الحاجة لأي صيانة؛ مما يجعل تخزين الصاروخ واستعماله عند الحاجة أمر سهل وسريع وهذا ما تفضله الجيوش.

من مشاكل الوقود الصلب أنه لا يمكن التحكم به فبعد البدء باحتراقه لا يمكن إيقاف العملية أو تسريعها أو إبطائها وسيستمر الصاروخ بالعمل حتى ينتهي الوقود.

معظم الصواريخ هي صواريخ وقود صلب لأن هذا النوع بسيط التصميم وسهل التصنيع والتشغيل. وبفضل قوتها الدافعة الكبيرة فغالباً ما تستخدم كمعززات للصواريخ التي تُطلق المركبات الفضائية وكذلك في الصواريخ البالستية والصواريخ المتجهة لمكان محدد.

صاروخ الوقود السائل

في هذا النوع يتم استخدام خزانين الأول لتخزين الوقود السائل مثل الكيروسين أو الهيدروجين السائل والثاني لتخزين المؤكسد مثل الأوكسجين؛ ويقوم المحرك بحرق الوقود مع المؤكسد لإنتاج القوة الدافعة للصاروخ؛ وفي هذا النوع يمكن التحكم بالقوة الدافعة التي نريد إنتاجها في أي وقت مثل السيارة تماماً؛ ولهذا يستخدم في المركبات الفضائية التي تحتاج للقيام بعمليات مناورة.

وهو ضروري في الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام مثل صاروخ سبيس إكس فالكون 9؛ إذ أن عودة الصاروخ للأرض وهبوطه يحتاج امتلاك قدرة على التحكم الكبير به.

تصميم الصواريخ بالوقود السائل معقد أكثر ومكلف أكثر لذلك ليس مفضلاً في الحالات التي لا يحتاج فيها الصاروخ للكثير من التحكم كما في المركبات الفضائية والصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام.

من الجدير الإشارة إلى أنه يوجد نوع من الصواريخ الهجينة التي تستخدم نوعي الوقود معاً؛ كما أنه عملياً لايوجد مانع من تصميم صاروخ بالوقود الصلب يمكن التحكم بعملية احتراق الوقود فيه وإبطائها أو إيقافها لكن هذا يزيد في تعقيد التصميم لدرجة قد يصبح استخدام الصواريخ بالوقود السائل أقل تعقيداً وتكلفة.



مشاركة