火箭發動機是噴氣式發動機的一種,這意味著它是一種反作用發動機,它通過在與預期行駛方向相反的方向排放高速氣流來產生推力,由于動量守恒而推動自身前進。火箭的顯著特點是其推進射流完全由發動機自身的推進劑質量產生,而...
火箭發動機是噴氣式發動機的一種,這意味著它是一種反作用發動機,它通過在與預期行駛方向相反的方向排放高速氣流來產生推力,由于動量守恒而推動自身前進。火箭的顯著特點是其推進射流完全由發動機自身的推進劑質量產生,而不是來自外部環境。這不同于其他形式的噴氣發動機,如渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機和沖壓式噴氣發動機,它們混合了它們火箭發動機技術對太空飛行至關重要,因為火箭可以在大氣層外運行。火箭也可用于煙火、武器等目的,和高速飛機的組合,液體燃料火箭和固體燃料助推器火箭到達軌道。有幾種形式的火箭發動機。最常用的類型是化學火箭。化學火箭是由推進劑中產生熱量的化學反應推動前進的,產生一股從火箭尾部排出的高速廢氣。每一枚化學火箭都攜帶一種易燃的推進劑作為燃料。這種物質與一種更易燃的物質結合在一起,稱為引發劑或點火器。引爆器被點燃,通常通過電火花或煙火裝藥,熱量反過來點燃推進劑,推進劑燃燒后產生推進式排氣射流。

用于將運載工具或貨物送入太空的火箭通常在升空前提升到垂直位置。推進劑化學物質可以是固體、液體,或固體與液體或氣體混合在固體燃料火箭中,被稱為顆粒的固體推進劑與氧化性化學物質一起儲存,而液體燃料火箭將液體推進劑和引發劑儲存在不同的罐中,直到釋放到燃燒室中混合。混合燃料火箭使用固體推進劑,即然后與儲存在單獨容器中的液體或氣體引發劑混合,直到可以使用。

在傳統運載火箭或助推器上,例如聯盟-FG軌道發射系統,火箭發動機位于車輛總成的底部。目前使用的最常見的固體燃料稱為高氯酸銨復合推進劑(APCP),它是指包含推進劑和引發劑的多種不同化學混合物。APCP通常包括氧化劑高氯酸銨(NH4ClO4),液體火箭燃料通常由液態氧與精制煤油或液態氫混合,或由四氧化二氮(N2O4)與聯氨(N2H4)或其衍生物混合而成。固體燃料火箭是火箭發動機的第一種形式,但在很大程度上是被更有效的液體燃料和混合動力設計所取代。但是,它們仍然通常用于煙花和火箭模型,有時也用于航天飛行,將小的有效載荷送入軌道,或作為液體燃料火箭的補充,以增加有效載荷能力。例如,航天飛機使用一個大型液體燃料火箭和兩個較小的固體燃料火箭進入軌道。熱火箭使用的推進劑是從外部熱源加熱的,而不是通過推進劑本身的化學反應加熱的熱水火箭,也叫蒸汽火箭,利用水作為推進劑,通過加熱產生蒸汽射流。這些通常用于非常高速的陸地車輛,如賽車。電熱火箭利用電場產生加熱等離子體,電熱火箭用于產生短暫的推力爆發,通常用于衛星的高度控制等目的。已經提出了幾種其他類型的熱火箭,并可能最終得到應用。太陽能熱火箭將利用太陽能作為熱源,通過將推進劑直接暴露在太陽輻射下,或利用太陽能驅動熱交換器加熱推進劑。太陽能將通過反射鏡或透鏡收集和集中,以提供足夠集中的熱量。熱火箭發動機也可以由來自通過激光或微波束的外部源。核動力熱火箭可以利用核反應堆或放射性同位素衰變的能量加熱其推進劑。

當航天飛機在軌道上運行時,用來操縱它的火箭發動機位于垂直方向的兩側穩定器。