معزز صاروخي يعمل بالوقود الصلب

معزز الصاروخ الصلب ( SRB ) هو محرك يعمل بالوقود الصلب، ويُستخدم لتوفير قوة الدفع في إطلاق المركبات الفضائية ^، بدءًا من الإطلاق الأولي وحتى الصعود الأول. وقد استخدمت العديد من مركبات الإطلاق، بما في ذلك أطلس 5 [ ^{1 ]} ونظام الإطلاق الفضائي (SLS) ومكوك الفضاء ، معززات الصاروخ الصلب لتزويد مركبات الإطلاق بجزء كبير من قوة الدفع اللازمة لوضع المركبة في المدار.

استخدم مكوك الفضاء محركين صاروخيين صلبين ، كانا أكبر محركات الدفع بالوقود الصلب التي بُنيت على الإطلاق حتى ظهور نظام الإطلاق الفضائي (SLS)، وكانا أول محركين مصممين للاستعادة وإعادة الاستخدام. ^{[ 2 ]} بلغ وزن الوقود لكل محرك صاروخي صلب في مكوك الفضاء حوالي 500,000 كيلوغرام. ^{[ 3 ]}

بالمقارنة مع الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل ، تتميز محركات الوقود الصلب بقدرتها على توفير قوة دفع كبيرة بتصميم بسيط نسبيًا. ^{[ 4 ]} فهي توفر قوة دفع أكبر دون الحاجة إلى تبريد أو عزل مكثف، وتنتج قوة دفع كبيرة بالنسبة لحجمها. كما أن إضافة معززات الوقود الصلب القابلة للفصل إلى مركبة تعمل أيضًا بصواريخ تعمل بالوقود السائل، والمعروفة باسم " المراحل"، تقلل من كمية الوقود السائل المطلوبة وتخفض كتلة منصة الإطلاق. وتُعد معززات الوقود الصلب أرخص في التصميم والاختبار والإنتاج على المدى الطويل مقارنةً بمعززات الوقود السائل المكافئة. كما أن إمكانية إعادة استخدام المكونات في رحلات متعددة، كما هو الحال في تجميع مكوك الفضاء، قد خفضت تكاليف المعدات. ^{[ 5 ]}

من الأمثلة على تحسين الأداء الذي توفره الصواريخ المعززة بالصلب صاروخ أريان 4. كان الطراز الأساسي 40، بدون معززات إضافية، قادرًا على حمل حمولة تزن 2175 كيلوغرامًا (4795 رطلًا) إلى مدار النقل الثابت بالنسبة للأرض . ^{[ 6 ]} أما طراز 44P المزود بأربعة معززات صلبة، فيحمل حمولة تزن 3465 كيلوغرامًا (7639  رطلًا) إلى المدار نفسه. ^{[ 7 ]}

لا يمكن التحكم في معززات الوقود الصلب، ويجب أن تحترق عادةً حتى نفاد الوقود بعد الاشتعال، على عكس أنظمة الدفع بالوقود السائل أو الغاز البارد . ومع ذلك، يمكن لأنظمة إيقاف الإطلاق وأنظمة التدمير الآمنة في المدى محاولة قطع تدفق الوقود باستخدام شحنات مشكلة . ^{[ 8 ]} اعتبارًا من عام 1986تراوحت تقديرات معدلات فشل معززات الصواريخ الصلبة بين حالة واحدة لكل 1000 إلى حالة واحدة لكل 100000. ^{[ 9 ]} وقد فشلت مجموعات معززات الصواريخ الصلبة فجأة وبشكل كارثي. يمكن أن يؤدي انسداد الفوهة أو تشوهها إلى زيادة الضغط أو انخفاض قوة الدفع، بينما يمكن أن تتسبب العيوب في غلاف المعزز أو وصلات المراحل في تفكك المجموعة نتيجة زيادة الإجهادات الديناميكية الهوائية. تشمل أنماط الفشل الأخرى انسداد التجويف وعدم استقرار الاحتراق. ^{[ 10 ]} أدى فشل حلقة منع التسرب الدائرية في معزز الصاروخ الصلب الأيمن لمكوك الفضاء تشالنجر إلى تفككه بعد وقت قصير من الإطلاق.

قد تشكل محركات الصواريخ الصلبة خطراً عند التعامل معها على الأرض، إذ أن الصاروخ المعزز الممتلئ بالوقود يحمل خطر الاشتعال العرضي. وقد وقع حادث مماثل في أغسطس/آب 2003 في البرازيل، تحديداً في منصة إطلاق الصواريخ العمودية " سنترو دي لانشامينتو دي ألكانتارا "، ما أسفر عن مقتل 21 فنياً. ^{[ 11 ]}

تستخدم بعض منصات الإطلاق عددًا ثابتًا من المعززات  :

• نظام إطلاق الفضاء : اثنان ( معززات صاروخية صلبة من نوع SLS، مكونة من خمسة أجزاء )
• مكوك الفضاء : اثنان ( معززات الصواريخ الصلبة لمكوك الفضاء، أربعة أجزاء )
• أريان 5 : اثنان ( P241/P238 )
• LVM3  : اثنان ( S200 )

تستخدم بعض منصات الإطلاق عددًا متغيرًا من الصواريخ المعززة اعتمادًا على الحمولة والمدار المستهدف  :

• أطلس 5 : صفر، 1، 2، 3، 4، أو 5 ( GEM-63 )
• دلتا 2. غالباً ما يتم إطلاقها بـ 9 صواريخ معززة صلبة، ولكن في بعض الأحيان أقل من ذلك.
• دلتا 4 متوسطة : صفر، أو 2، أو 4 محركات جرافيت-إيبوكسي (GEM 60s) معززات قابلة للتركيب
• PSLV : 2 أو 4 أو 6 ( S9/S12 ) والمرحلة الأولى S139
• أريان 6 : اثنان أو أربعة ( P120C )
• قنطور فولكان : صفر، 2، 4، أو 6 ( GEM 63XL )

• معزز الصواريخ السائل – يشبه معزز الصواريخ الصلب، ولكنه يستخدم وقودًا سائلًا بدلًا من الوقود الصلب 
• صاروخ يعمل بالوقود الصلب
• محرك من الجرافيت والإيبوكسي – معزز صاروخي أمريكي يعمل بالوقود الصلب 
• مقارنة محركات الصواريخ المدارية
• معزز صاروخي صلب لمكوك الفضاء

 تتضمن هذه المقالة مواداً متاحة للعموم من مواقع إلكترونية أو وثائق تابعة لوكالة ناسا .

• موقع HowStuffWorks  : محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود المباع
• موقع ناسا الإلكتروني حول معززات الصواريخ الصلبة (مؤرشف بتاريخ 16 فبراير 2012 في أرشيف الإنترنت)
• مقال صادر عن لجنة الاحتفال بالذكرى المئوية للطيران في الولايات المتحدة حول الصواريخ ذات الدفع الصلب
• فيديو بتقنية CGI من إنتاج ناسا لبرنامج آريس يُظهر عملية استعادة معزز صاروخي يعمل بالوقود الصلب