Năm 1926, Robert Goddard đã thử nghiệm động cơ tên lửa nhiên liệu lỏng đầu tiên. Động cơ của ông sử dụng xăng và oxygen lỏng. Ông còn nghiên cứu và giải được một số vấn đề cơ bản trong thiết kế động cơ tên lửa, trong đó có cơ chế bơm, chiến lược làm nguội và sắp xếp các thiết bị lái. Những vấn đề này là cái khiến cho tên lửa nhiên liệu lỏng thật phức tạp.

Tiến sĩ Robert H. Goddard và tên lửa xăng-oxygen lỏng của ông trên giàn phóng của nó vào hôm 16 tháng 3, 1926, tại Auburn, Massachusetts. Nó bay chỉ được 2,5 giây, lên cao 41 feet, và tiếp đất cách đó 184 feet. (Ảnh: NASA)

Ý tưởng cơ bản thật đơn giản. Trong đa số động cơ tên lửa nhiên liệu lỏng, nhiên liệu và chất oxy hóa (ví dụ, xăng và oxygen lỏng) được bơm vào một buồng đốt. Tại đó, chúng cháy sinh ra áp suất cao và dòng khí nóng tốc độ cao. Những dòng khí này chảy qua một miệng vòi làm tăng tốc chúng thêm nữa (thường thì vận tốc thoát ra từ 5.000 đến 10.000 dặm trên giờ), và sau đó chúng thoát khỏi động cơ. Sơ đồ đã đơn giản hóa sau đây cho bạn thấy những bộ phận cơ bản ấy.

Sơ đồ trên không thể hiện sự phức tạp thực sự của một động cơ điển hình. Chẳng hạn, thường thì nhiên liệu hoặc chất oxy hóa là một chất khí hóa lỏng đông lạnh như hydrogen lỏng hoặc oxygen lỏng. Một trong những vướng mắc lớn ở động cơ tên lửa nhiên liệu lỏng là việc làm mát buồng đốt và vòi phun, nên các chất lỏng đông lạnh trước tiên được cho xoay vòng quanh các bộ phận quá nhiệt để làm nguội chúng. Máy bơm phải tạo ra áp suất đủ cao để thắng áp suất do nhiên liệu đang cháy tạo ra trong buồng đốt. Các động cơ chính trong tàu con thoi vũ trụ thật ra sử dụng hai giai đoạn bơm và đốt nhiên liệu để điều khiển bơm giai đoạn thứ hai. Yêu cầu của quá trình bơm và làm nguội khiến cho cấu tạo của động cơ tên lửa nhiên liệu lỏng thật hết sức rối rắm.

Người ta sử dụng nhiều loại hỗn hợp nhiên liệu làm chất đẩy lỏng trong động cơ tên lửa. Ví dụ:

·    Hydrogen lỏng và oxygen lỏng – dùng trong các động cơ chính của tàu con thoi vũ trụ

·    Xăng và oxygen lỏng – dùng trong tên lửa sơ khai của Goddard

·    Dầu lửa và oxygen lỏng – dùng trong giai đoạn đầu của tên lửa đẩy Saturn V trong chương trình Apollo

·    Cồn và oxygen lỏng – dùng trong tên lửa V2 của Đức

·    Nitrogen tetroxide/ monomethyl hydrazine – dùng trong các động cơ Cassini

(Phần cuối: Tương lai của động cơ tên lửa)

Theo HowStuffWorks.com

• 08/08/2010 - Kính thiên văn không gian Hubble (phần 3)
• 11/02/2010 - Tên lửa hoạt động như thế nào? (Phần kết)

• 05/02/2010 - Tên lửa hoạt động như thế nào? (Phần 3)
• 03/02/2010 - Tên lửa hoạt động như thế nào? (Phần 2)
• 01/02/2010 - Tên lửa hoạt động như thế nào? (Phần 1)
• 26/01/2010 - Kính thiên văn không gian Hubble (phần 2)
• 24/01/2010 - Kính thiên văn không gian Hubble (phần 1)
• 19/01/2010 - Chương trình Surveyor (phần kết)
• 17/01/2010 - Chương trình Surveyor (phần 4)
• 14/01/2010 - Chương trình Surveyor (phần 3)
• 12/01/2010 - Chương trình Surveyor (phần 2)
• 10/01/2010 - Chương trình Surveyor (phần 1)