¿Por qué los motores / propulsores de cohete de combustible sólido producen muchos gases de escape en comparación con los motores líquidos o criogénicos?

Muchos motores sólidos utilizan aluminio en polvo como fuente de energía primaria en el combustible, y el hidrógeno y el carbono en el aglutinante de polímero solo se queman parcialmente, dejando H2 y CO para proporcionar gases de bajo peso molecular para la expansión en la boquilla. El aluminio se quema a Al2O3, que se condensa en pequeñas gotas a medida que el gas se expande y se enfría, produciendo grandes cantidades de humo.

Algunos propulsores sólidos utilizados para misiles tácticos militares usan propulsores de “doble base”, una mezcla de nitroglicerina y nitrocelulosa que casi no produce sólidos en el escape, proporcionando empuje sin una columna de humo que apunta hacia el lanzador.

Los motores líquidos que queman hidrocarburos “livianos” como metano o propano en LOX también producen poco humo, mientras que los motores alimentados con queroseno pueden producir cantidades significativas debido al hollín del combustible pirolizado pero no quemado.

Un motor de queroseno / lox (F5) también produce mucho humo a partir del carbono en el queroseno (supongo). Un motor de hidrógeno / lox (SSME) solo produce vapor de agua. 2H2 + O2 -> 2H2O

El humo de los cohetes de combustible sólido es causado en parte por el aglutinante en llamas en el combustible. Los aglutinantes han evolucionado a lo largo de las décadas desde principios de la década de 1940, comenzando con el asfalto, luego progresando al caucho de polisulfuro (Thiokol) y luego a través de una serie de otros compuestos desarrollados en Thiokol Corp. Aquí hay una gran historia en cápsula de esta progresión. Cohetes de goma de tiokol