نازل های ایروسپایک

در سال 1996، ناسا خود را متعهد ساخت تا یک وسیله ی جدید انقلابی، یعنی X-33 را ایجاد کند. جهت موفقیت، این وسیله نیاز به پیشرفهای قابل توجهی در تکنولوژی پرتاب موشک داشت. نیرو و توانایی موتورهای راکتی ایروسپایک در وفق دادن شرایط کاری مختلف است که سبب افزایش عملکرد مطلوب طراحی میشود، چون یک نازل همگرا- واگرای متغیر در این طراحی مانند یک نازل زنگوله ای بررسی شده است. بعد از سال1950زمانی که مزایای این نازل داشت شناخته می شد، به دلیل فقدان اطلاعات تست پروازی و ملاحظه ی ریسک بالای استفاده از یک طراحی آزمایش نشده، هیچ وقت در یک راکت مورد استفاده قرار نگرفت. البته این ناکارایی به زودی بر طرف خواهد شد و اجازه خواهد داد تا انرژی پتانسیل موتورهای ایروسپایک نمایان شود.

با تصمیم ناسا بر لغو کردن X-33 بعد از اتمام قراردادش با لاکهید مارتین در مارس 2001، نه تنها آینده ی موتورهای ایروسپایک، بلکه آینده ی تمام طرحهای تک مرحله ای تا مدور نامشخص خواهد بود. به هر حال اگرچه X-33 هیچ وقت پرواز نکرد ولی تحقیق هدایت شده توسط ناسا و بخش پیشران راکت بوئینگ جهت گسترش عملکرد کافی موتورهای ایروسپایک و قابلیت اعتماد استفاده در یک وسیله ی پرنده واقعی، نمیتواند دست کم گرفته شود.
زمانی که برتری های مختلف ایروسپایک پیشتر نمایان شده بود، توجه به مشارکت در گزینش ایروسپایک به عنوان پیشرانش اولیه X-33 مسئله ی مهمی است.

برتری ها
نازل کوچکتر : یک اسپایک کوتاه شده، میتواند بسیار کوچکتر از یک نوع نازل زنگوله ای با عملکرد یکسانی باشد. بعلاوه یک اسپایک میتواند کارایی بیشتری نسبت به طولش داشته باشد.

عملکرد فوق الاده : جبران ارتفاع ممکن است سبب عملکرد بیشتری شود.
ریسک کمتر واماندگی : موتور ایروسپایک از یک سیکل ساده ی ژنراتور گاز با فشار محفظه ای کمتری از موتورهای راکتی معمولی استفاده میکند که ریسک انفجار را کاهش میدهد. اگرچه فشارهای کم محفظه باعث کاهش عملکرد است، ضریب انبساط بالای ایروسپایک این ناکارایی را بر طرف میکند.
پسای کمتر وسیله : نازل ایروسپایک قسمتی از انتهای وسیله را پر کرده که سبب کاهش نوعی پسا بنام پسای انتهایی یا پسآیند میشود.

کنترل بردار تراست : از آنجایی محفظه های احتراق میتوانند بطور مجزا کنترل شوند، وسیله می تواند با استفاده از این کنترل تراست مانوری باشد. این نوع کنترل باعث میشود تا نیاز به وسایل کنترل کننده و محرک سنگینی که در تغییر بردار تراست در نازل های متغییر استفاده میشود، بر طرف شود.

وزن کمتر وسیله : اگرچه این نازل متمایل به سنگینی بیشتر از نازلهای زنگوله ای است ولی این نازل با سهیم شدن در بسیاری از عناصر ساختمانی کل وزن وسیله را کاهش میدهد.

اشکالات
خنک کاری : قسمت مخروطی مرکزی این نازل میزان گرمای خیلی بیشتری نسبت به یک نازل زنگوله ای متحمل میشود. این مشکل میتواند با کوتاه شدن (بریدن) مخروط مانند، جهت کاهش مساحت سطح برخورد با جریان و گذراندن سوخت سرد و خنک کننده از میان مخروط مانند، بر طرف شود.

ساخت : نازلهای ایروسپایک دارای پیچیدگی و دشواری ساخت بیشتری از نازل های زنگوله ای هستند. به همین دلیل گران قیمت تر هستند.
آزمایش پروازی : هیچ نازل ایروسپایکی در یک راکت بکار نرفته است. در نتیجه آزمایش طرح های پروازی کوتاه افزایش یافته است.