Bagaimana Propelan Memindahkan Benda: Dari Krim Kocok ke Bahan Bakar Roket

4

Ini adalah fisika sederhana. Anda memerlukan sesuatu untuk berkembang dengan cepat untuk mendorong sesuatu yang lain. Sesuatu itu disebut propelan. Itu bisa berupa gas. Cairan. Atau yang padat. Tujuannya selalu sama: memberikan gerakan.

Di dapur Anda, propelan kemungkinan besar tersembunyi di depan mata. Pikirkan tentang sekaleng krim kocok itu. Ia tidak menembak dirinya sendiri ke atas. Ia mengendarai gelombang gas terkompresi. Nitrous oksida adalah tersangka utama di sini. Karbon dioksida juga berfungsi. Gas-gas ini tetap berbentuk gas di bawah tekanan. Mereka mengembang saat Anda menekan nosel. Produknya menyusul. Sederhana.

Namun tidak semua propelan tetap berbentuk gas. Beberapa mencair di bawah tekanan. Kemudian mereka langsung menguap saat dilepaskan. Perubahan fase ini menambah daya dorong. Ini membantu mendorong zat keluar dengan kekuatan lebih besar.

Aturan untuk gas-gas ini telah berubah. Selama beberapa dekade, kosmetik, cat, dan insektisida menggunakan hidrokarbon terhalogenasi. Khususnya, hidrokarbon terfluorinasi. Itu efektif. Mereka bekerja dengan baik. Kemudian para ilmuwan menyadari bahwa mereka sedang merobek lapisan ozon. Ancaman terhadap atmosfer bumi sudah jelas terlihat. Pemerintah turun tangan. Banyak negara yang melarang bahan kimia ini. Sekarang Anda hanya menemukannya dalam kegunaan penting. Beberapa obat. Pestisida. Pelumas. Pembersih untuk peralatan elektronik yang rumit. Anda tidak akan melihatnya lagi di kaleng cat semprot biasa.

Propelan adalah gas, cairan, atau padatan apa pun yang digunakan untuk memberikan gerakan melalui pemuaian.

Lihatlah lebih jauh dari kaleng aerosol. Prinsip ini berlaku untuk aplikasi yang jauh lebih kejam. Roket. Senjata. Perangkat keras militer. Di sini, propelan mengalami pembakaran yang cepat. Itu berubah menjadi gas. Ekspansi tersebut menciptakan tekanan yang sangat besar. Benda itu bergerak.

Bubuk hitam adalah produk asli selama berabad-abad. Itu menembakkan peluru. Ini meluncurkan roket awal. Ini berfungsi dengan baik sampai abad kedua puluh. Lalu muncullah bubuk mesiu berbahan dasar ganda. Ini adalah campuran nitrogliserin dan nitroselulosa. Sekitar empat puluh persen nitrogliserin. Enam puluh persen nitroselulosa. Itu terbakar secara berbeda. Ini lebih konsisten.

Ilmu pengetahuan modern telah bergerak lebih jauh. Kami sekarang telah melemparkan propelan perklorat. Ini menggunakan perklorat sebagai oksidator. Minyak atau karet bertindak sebagai bahan bakar. Propelan komposit juga umum digunakan. Mereka menggunakan pengikat plastik. Bahan aktifnya mungkin amonium pikrat, kalium nitrat, atau natrium nitrat. Kimia itu rumit. Hasilnya adalah dorongan yang dapat diprediksi.

Propelan cair menawarkan serangkaian pilihan lain. Mereka tidak selalu tercampur menjadi satu. Monopropelan seperti nitrometana mengandung bahan bakar dan oksidator. Mereka hanya butuh percikan. Atau katalis. Mereka menyala secara eksternal.

Bipropelan berbeda. Mereka memisahkan bahan bakar dan oksidator. Oksigen cair bertemu hidrogen cair. Mereka duduk di tangki yang berbeda. Mereka menyuntikkan ke ruang bakar pada detik terakhir. Ledakan terjadi di dalam mesin.

Multipropelan mengambil langkah lebih jauh. Mereka menggunakan beberapa oksidator. Beberapa bahan bakar. Campuran ini disesuaikan untuk kebutuhan misi tertentu.

Mengapa ini penting bagi Anda? Hal ini penting karena gerak adalah dasar kehidupan modern. Makanan yang kamu makan. Obat yang Anda minum. Kendaraan yang mengangkut barang melintasi lautan. Semua bergantung pada ekspansi yang terkendali. Kita sudah beralih dari bubuk hitam