Za po�etak, raketni motori se zasnivaju na principu zakona akcije i reakcije. Raketni motor izbacuje sna�nu reakciju na jednu stranu i iskori�tava reakciju koju ona prija�nja izaziva samo u suprotnom smjeru. Radi poja�njenja: ako se ikada vidjeli da crijevo za ga�enje vatre dr�i vi�e od jednog vatrogasca, to je zbog toga �to crijevo izbacuje vodu na jednu stranu, a ljudi ga spre�avaju da odleti. Da svi ti vatrogasci na primjer stoje na skateboardima sna�na reakcija crijeva kojim te�e voda bi ih odsklizala unatrag velikom brzinom. Isto se doga�a i kada napu�ete balon i tada ga pustite da odleti. Dobili ste ne�to na �emu se zasniva rad raketnog motora.

space shuttle pri polijetanju koristi svoje motore i jo� dva SRBa vidljiva sa strane (NASA)

     No raketni motori ipak nisu toliko jednostavni. Oni izbacuju masu visoko stla�enog plina u jednom smjeru kako bi dobili poticaj (pogon) u drugom smjeru. Ta masa plina dolazi od izgaranja velikih koli�ina goriva u raketnim motorima. Proces gorenja ubrzava svu tu masu i ona izlazi kroz mlaznice velikom brzinom. Potisak (sila) koji pokrene raketu je zapravo snaga raketnog motora (thrust). Taj potisak se mjeri u Newtonima. Na primjer, 4.45 N potiska je koli�ina sile potrebna kako bi se pokrenulo tijelo iste te te�ine da pobjegne gravitacijskoj sili Zemlje. Da bi pobjegle Zemljinoj gravitacijskoj sili, rakete moraju nositi mnogo goriva, a kada se uzme u obzir da gorivo koje raketa nosi da bi pokrenula samo letjelicu ima oko 36 puta ve�u te�inu od samog tereta, to nije ni najmanje �udno. Dakle, ve� za mali broj ljudi koje treba poslati u svemir treba ogromna koli�ina goriva. Koliko su velike i te�ke rakete pokazat �u vam na primjeru space shuttlea Space shuttle (u prekrasnom hrvatskom prijevodu, svemirski taksi) se sastoji od tri dijela: orbitera, velikog vanjskog spremnika za gorivo i dva potisnika (rakete) koji se skra�eno zovu SRBi (Solid Rocket Boosteri). Sam shuttle te�i oko 75 tona dok je prazan, vanjski spremnik goriva te�i 35 tona, a dva raketna motora svaki 85 tona dok su prazni. Kad su SRBi puni, te�e svaki po 500 tona. Vanjski spremnik goriva mo�e primiti 650000 litara (650m3) teku�eg kisika i 1700000 litara (1700m³) teku�eg vodika. Cijela letjelica, zajedno sa pogonskim raketama, spremnicima za gorivo i gorivom te�i 2 milijuna kilograma (2000 tona), a mo�e ponijeti jo� 30 tona tereta. Gorivo dakle te�i 20 puta vi�e nego sam shuttle. Sve to gorivo izbaci se iz shuttleovih motora brzinom od 11000 km/h. Svaki od pogonskih motora sa strane space shuttlea generira oko 15 milijuna Newtona pogonske snage (potiska) prilikom polijetanja. Tri glavna motora rade�i sagore gorivo za oko osam minuta ostvaruju�i 1.7 milijuna Newtona potiska.

   I. rakete na kruto gorivo

     Raketni motori na kruto gorivo su bili prvi motori koje je �ovjek napravio, izumljeni su prije kojih sto godina u Kini i od tada su u intenzivnoj uporabi. Takav tip motora se rabi i kod balisti�kih projektila. Zasnivaju se na izgaranju raketnog goriva koje je istog kemijskog sastava kao barut (du�ik, ugljik i sumpor), ali su elementi u druk�ijim omjerima. Naime, obi�ni barut sastavljen je od 75% du�ika, 15% ugljika i 10% sumpora i zbog toga ima eksplozivan u�inak, dok u omjeru 72% du�ika, 24% ugljika i 4% sumpora spoj izgara postepeno i osloba�a jednako energije, ali kroz du�i period. Sagorijevanje takvog goriva u jednom SRBu traje oko dvije minute. Sagorijevanje se doga�a tako da se gorivo grije sa svih strana rakete. Rakete na kruto gorivo imaju tri bitne prednosti: jednostavne su, sigurne i relativno jeftine. Tako�er imaju i dva nedostatka, a ti su da se njima ne mo�e upravljati snaga potiska (thrust) i jednom kada se pokrenu ne mogu se ugasiti i pokrenuti ponovno. Koriste se uglavnom za balisti�ke projektile i letjelice kojima nije potrebna kontrola motora.

II. rakete na teku�e gorivo

testiranje rakete na teku�e gorivo; dok motor radi, mlaznica se jako ugrije, pa se mora hladiti kriogenim teku�inama (NASA)

     Prvi put je takav raketni motor testiran 1926. i taj motor je koristio benzin i teku�i kisik kao gorivo. Po�etna ideja tih motora je jednostavna, no javljaju se problemi hla�enja, upravljanja i mehanizma za upumpavanje. U ve�ini motora na teku�e gorivo, gorivo i oksidans (kao npr. benzin i teku�i kisik) se upumpavaju u komoru za sagorijevanje gdje izgaraju i stvaraju visoko stla�eni i ubrzani mlaz vru�ih plinova. Ti plinovi putuju kroz ispu�nu cijev koja ih jo� vi�e ubrzava (9000 do 18000 km/h) i tada napu�taju sustav motora. Jedan od velikih problema u motorima sa teku�im gorivom je hla�enje komore za sagorijevanje i ispu�ne cijevi �to se rje�ava kru�enjem kriogenskim teku�inama kroz te dijelove rakete. Pumpe trebaju dosti�i ve�i tlak nego �to je u komori za sagorijevanje tako da motor koristi dva nivoa upumpavanja. Sve to utje�e na to da motor izgleda vi�e kao stroj za ispumpavanje nego pravi motor. Kao gorivo se mogu koristiti svakakve kombinacije smjesa (kao ona gore navedena), smjesa teku�eg vodika i kisika, koja se koristi u glavnim motorima space shuttlea, smjesa kerozina i teku�eg kisika, kori�tena za prvi stupanj rakete Saturn V (misije Apollo), smjesa alkohola i teku�eg kisika (kori�teno u njema�kim V2 projektilima) i drugih.

      Mnogi raketni motori su vrlo mali, kao na primjer oni koje koriste sateliti. Primjer takvih motora je pogon na stla�eni du�ik koji jednostavno ispucava du�ikov plin iz spremnika kroz ispust. Takvi potisnici odr�avaju satelite u orbiti i koriste se za shuttleove manevriraju�e sisteme koji mu omogu�uju slobodno kretanje u svim pravcima. Danas znanstvenici rade na motorima koji funkcioniraju na principu ubrzavanja iona i atomskih �estica. Takvi motori nazivaju se ionskim i potpuno su druga�iji od konvencionalnih raketnih motora. O njima postoji poseban �lanak (ionski motori).

Damir Andra�evi�, < 1.4.2004.