Un propulsor compozit se numește un propulsor solid format dintr-o matrice macromoleculară de polimer combustibil, numit liant , încărcat cu un oxidant solid pulverulent și, foarte des, cu un metal pulverulent care acționează ca combustibil cu liantul. Oxidanții și agenții reducători nu sunt prezenți în aceeași moleculă.
Liantul unui propulsor compozit trebuie să îndeplinească mai multe condiții:
Lianții tradiționali ai combustibililor compuși sunt compuși până la 70 până la 80% dintr-un prepolimer care le conferă cele mai multe proprietăți prin natura reziduurilor sale polimerizate ( butadienă H 2 C = CH - CH = CH 2, acrilonitril H 2 C = CH - C≡Nsau izobutenă H 2 C = C (CH 3 ) 2de exemplu) sau capătul lanțurilor sale ( hidroxil –OH, de exemplu). Lanțurile în sine sunt alcătuite din monomeri organici (pe bază de carbon , azot , oxigen și hidrogen ) repetați de câteva zeci de ori. Lianții oxigenați sunt utilizați pentru combustibilii reci. Polisiloxanului - [SiR 2 O-] pau dezavantajul de a fi construit pe siliciu , care este un atom greu și al cărui produs de ardere ( dioxid de siliciu SiO 2) este solid. Cei mai buni lianți sunt de fapt hidrocarburile , care sunt în întregime combustibile și, prin urmare, nu au oxigen sau azot în lanț.
Cei mai utilizați prepolimeri pentru a face liantul pentru combustibilii compuși sunt:
Un agent de reticulare conferă coerență prepolimerului asigurând legăturile dintre lanțurile macromoleculare (de exemplu un diizocianat care formează punți de uretan între hidroxilii terminali ai prepolimerului pe de o parte și cei ai unui triol pe de altă parte), în timp ce se folosește un plastifiant pentru a facilita modelarea blocului de combustibil. Întregul constituie liantul, care reprezintă de obicei 10 până la 15% din masa propulsorului compozit.
Liantul încorporează un anumit număr de sarcini care determină caracteristicile energetice ale propulsorului. Există întotdeauna cel puțin o sarcină oxidantă, care are caracteristica de a avea o entalpie de formare cât mai mare posibil, de a se descompune la o temperatură rezonabilă și de a furniza oxigen în timpul descompunerii sale pentru a putea, printre altele, să ardă liantul. . Principalii oxidanți cu care se încarcă combustibilii solizi sunt:
Oxidantul reprezintă de obicei 60 până la 70% din masa unui propulsor compozit.
Liantul poate fi folosit singur ca combustibil, dar cel mai adesea acest rol este transferat unei pulberi metalice, în principal:
Pulberea metalică combustibilă reprezintă de obicei 15 până la 20% dintr-un combustibil compozit.
În Franța , numele unui propulsor compozit răspunde la o nomenclatură care descrie cu exactitate natura liantului, oxidantului și combustibilului folosit, adică:
Astfel, 69-19 Butalane , utilizat , de exemplu de 1 st etaj al rachetei italian Euro Vega a cărui zbor primul este planificată pentru anul 2010, este un compozit propulsor perclorat de amoniu combinație de 69% perclorat de amoniu ca comburant la 19% aluminiu drept combustibil în liant de polibutadienă 12% .
În general, combustibilii compuși în toată diversitatea lor sunt folosiți pe scară largă în toate navele spațiale cu combustibil solid, inclusiv rachetele balistice intercontinentale , dar și în rachetele simple cu rază medie și scurtă.