فوهة محرك صاروخي

فوهة محرك الصاروخ هي فوهة دفع (عادة من نوع دي لافال ) تستخدم في محرك الصاروخ لتوسيع وتسريع منتجات الاحتراق إلى سرعات فوق صوتية عالية .

ببساطة: يتم حقن المواد الدافعة المضغوطة إما بواسطة المضخات أو غاز الفراغ عالي الضغط إلى أي مكان بين اثنين وعدة مئات من الضغط الجوي في غرفة الاحتراق للاحتراق، وتؤدي غرفة الاحتراق إلى فوهة تحول الطاقة الموجودة في منتجات الاحتراق عالية الضغط ودرجة الحرارة إلى طاقة حركية عن طريق تسريع الغاز إلى سرعة عالية وضغط قريب من الضغط المحيط.

يتمثل الهدف الرئيسي النموذجي في تصميم الفوهات في زيادة معامل الدفع إلى أقصى حد.${\displaystyle C_{F}}$، والذي يعمل كمضاعف قوي لسرعة العادم المتأصلة في غرفة الاحتراق وحدها ( سرعتها المميزة)${\displaystyle c^{*}}$(وهو أمر مستقل عن تصميم الفوهة).

طُوّرت فوهات بسيطة على شكل جرس في القرن السادس عشر. أما فوهة دي لافال، فقد طُوّرت في الأصل في القرن التاسع عشر على يد غوستاف دي لافال لاستخدامها في التوربينات البخارية . استُخدمت لأول مرة في محرك صاروخي مبكر طوّره روبرت غودارد ، أحد رواد علم الصواريخ الحديث. ومنذ ذلك الحين، استُخدمت في جميع محركات الصواريخ تقريبًا، بما في ذلك تصميم والتر ثيل الذي مكّن من إطلاق صاروخ V-2 الألماني .

يُحقق الحجم الأمثل لفوهة محرك الصاروخ عندما يتساوى ضغط المخرج مع الضغط الجوي المحيط، الذي يتناقص مع ازدياد الارتفاع. والسبب في ذلك هو التالي: باستخدام تقريب شبه أحادي البعد للتدفق، إذا كان الضغط الجوي المحيط أعلى من ضغط المخرج، فإنه يُقلل من قوة الدفع الصافية التي يُنتجها الصاروخ، وهو ما يُمكن ملاحظته من خلال تحليل توازن القوى. أما إذا كان الضغط الجوي المحيط أقل، فبينما يُشير توازن القوى إلى زيادة قوة الدفع، تُظهر علاقات ماخ المتساوية الإنتروبيا أنه كان من الممكن أن تكون نسبة مساحة الفوهة أكبر، مما كان سيؤدي إلى سرعة خروج أعلى للوقود، وبالتالي زيادة قوة الدفع. بالنسبة للصواريخ التي تنتقل من الأرض إلى المدار، يكون تصميم الفوهة البسيط مثاليًا فقط عند ارتفاع واحد، حيث يفقد الكفاءة ويُهدر الوقود عند الارتفاعات الأخرى.

بعد تجاوز عنق الفوهة مباشرةً، يكون ضغط الغاز أعلى من الضغط الجوي المحيط، ويجب خفضه بين عنق الفوهة ومخرجها عن طريق التمدد. إذا كان ضغط العادم الخارج من مخرج الفوهة لا يزال أعلى من الضغط الجوي المحيط، يُقال إن الفوهة غير متمددة بشكل كافٍ ؛ أما إذا كان ضغط العادم أقل من الضغط الجوي المحيط، فيُقال إنها متمددة بشكل زائد . ^{[ 1 ]}

يؤدي التمدد الزائد الطفيف إلى انخفاض طفيف في الكفاءة، ولكنه لا يسبب ضررًا يُذكر. مع ذلك، إذا كان ضغط المخرج أقل من 40% تقريبًا من الضغط المحيط، يحدث انفصال في التدفق . قد يتسبب ذلك في عدم استقرار العادم، مما قد يؤدي إلى تلف الفوهة، وصعوبات في التحكم بالمركبة أو المحرك، وفي الحالات القصوى، إلى تلف المحرك.

في بعض الحالات، يُفضّل لأسباب تتعلق بالموثوقية والسلامة إشعال محرك الصاروخ على الأرض لاستخدامه طوال الرحلة إلى المدار. ولتحقيق أداء إطلاق مثالي ، يجب أن يكون ضغط الغازات الخارجة من الفوهة مساويًا لضغط مستوى سطح البحر عندما يكون الصاروخ قريبًا من مستوى سطح البحر (عند الإطلاق). مع ذلك، فإن الفوهة المصممة للعمل عند مستوى سطح البحر ستفقد كفاءتها بسرعة على ارتفاعات أعلى. في التصميم متعدد المراحل ، يُصمّم محرك المرحلة الثانية أساسًا للاستخدام على ارتفاعات عالية، ولا يُوفّر قوة دفع إضافية إلا بعد أن يُجري محرك المرحلة الأولى عملية الإطلاق الأولية. في هذه الحالة، يختار المصممون عادةً تصميم فوهة متوسعة (عند مستوى سطح البحر) للمرحلة الثانية، مما يجعلها أكثر كفاءة على ارتفاعات أعلى، حيث يكون الضغط المحيط أقل. هذه هي التقنية المُستخدمة في المحركات الرئيسية لمكوك الفضاء (SSMEs) ذات الفوهة المتوسعة (عند مستوى سطح البحر) ، والتي قضت معظم مسارها المُزوّد ​​بالطاقة في بيئة شبه مفرغة، بينما وفّر مُعزّزا الصاروخ الصلبان ذوا الكفاءة العالية عند مستوى سطح البحر الجزء الأكبر من قوة الدفع الأولية للإطلاق. في فراغ الفضاء، تكون جميع الفوهات تقريبًا غير متوسعة بشكل كامل، لأنه لكي تتوسع الفوهة بشكل كامل، يجب أن تكون طويلة إلى ما لا نهاية، ونتيجة لذلك يتعين على المهندسين اختيار تصميم يستفيد من التوسع الإضافي (الدفع والكفاءة) مع عدم إضافة وزن زائد والتأثير سلبًا على أداء المركبة.

بالنسبة للفوهات المستخدمة في الفراغ أو على ارتفاعات شاهقة، يستحيل مطابقة الضغط المحيط؛ لذا، عادةً ما تكون الفوهات ذات نسبة المساحة الأكبر أكثر كفاءة. مع ذلك، تتميز الفوهات الطويلة جدًا بكتلة كبيرة، وهو عيب بحد ذاته. لذا، يجب إيجاد طول يُحسّن أداء المركبة بشكل عام. إضافةً إلى ذلك، مع انخفاض درجة حرارة الغاز في الفوهة، قد تتكثف بعض مكونات غازات العادم (مثل بخار الماء الناتج عن عملية الاحتراق) أو حتى تتجمد. وهذا أمر غير مرغوب فيه على الإطلاق ويجب تجنبه.

تم اقتراح استخدام الفوهات المغناطيسية في بعض أنواع أنظمة الدفع (مثل صاروخ البلازما المغناطيسي ذي الدفع النوعي المتغير ، VASIMR)، حيث يتم توجيه تدفق البلازما أو الأيونات بواسطة المجالات المغناطيسية بدلاً من الجدران المصنوعة من مواد صلبة. وتُعد هذه الفوهات مفيدة، إذ لا يمكن للمجال المغناطيسي نفسه أن ينصهر، ويمكن أن تصل درجة حرارة البلازما إلى ملايين الكلفن . مع ذلك، غالباً ما تُطرح تحديات في التصميم الحراري بسبب الملفات نفسها، لا سيما عند استخدام ملفات فائقة التوصيل لتشكيل منطقة الاختناق وحقول التمدد.

يتضمن تحليل تدفق الغاز عبر فوهات دي لافال عدداً من المفاهيم والافتراضات المبسطة:

• يُفترض أن غاز الاحتراق هو غاز مثالي .
• يكون تدفق الغاز متساوي الإنتروبيا ؛ أي عند إنتروبيا ثابتة ، نتيجة لافتراض أن السائل غير لزج، وأن العملية أديباتية .
• معدل تدفق الغاز ثابت (أي مستقر) خلال فترة احتراق الوقود الدافع .
• يكون تدفق الغاز غير مضطرب ومتماثل المحور من مدخل الغاز إلى مخرج غاز العادم (أي على طول محور التناظر للفوهة).
• يكون التدفق قابلاً للانضغاط لأن السائل غاز.

عند دخول غاز الاحتراق إلى فوهة الصاروخ، يكون متحركًا بسرعات دون سرعة الصوت . ومع انقباض عنق الفوهة، يُجبر الغاز على التسارع حتى يصل إلى سرعة الصوت عند عنق الفوهة، حيث تكون مساحة المقطع العرضي في أدنى مستوياتها . ومن عنق الفوهة، تزداد مساحة المقطع العرضي، ويتمدد الغاز، وتصبح سرعته الخطية تدريجيًا أعلى من سرعة الصوت .

يمكن حساب السرعة الخطية لغازات العادم الخارجة باستخدام المعادلة التالية ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

${\displaystyle v_{\text{e}}={\sqrt {{\frac {TR}{M}}\,{\frac {2\gamma }{\gamma -1}}\left[1-\left({\frac {p_{\text{e}}}{p}}\right)^{\frac {\gamma -1}{\gamma }}\right]}}}$

أين:

${\displaystyle T}$،	درجة الحرارة المطلقة للغاز عند المدخل (كلفن)
${\displaystyle R}$	≈ 8314.5  جول/كيلومول·كلفن، ثابت قانون الغازات العام
${\displaystyle M}$،	الكتلة الجزيئية أو وزن الغاز (كجم/كمول)
${\displaystyle \gamma }$	${\displaystyle =c_{\text{p}}/c_{\text{v}}}$معامل التمدد المتساوي الإنتروبيا
${\displaystyle c_{\text{p}}}$،	السعة الحرارية النوعية للغاز تحت ضغط ثابت
${\displaystyle c_{\text{v}}}$،	السعة الحرارية النوعية للغاز عند ثبات الحجم
${\displaystyle v_{\text{e}}}$،	سرعة الغاز عند مستوى مخرج الفوهة (م/ث)
${\displaystyle p_{\text{e}}}$،	الضغط المطلق للغاز عند مستوى مخرج الفوهة ( باسكال )
${\displaystyle p}$،	الضغط المطلق للغاز عند المدخل (باسكال)

بعض القيم النموذجية لسرعة غاز العادم (v _e) لمحركات الصواريخ التي تحرق أنواعًا مختلفة من الوقود هي:

• من 1.7 إلى 2.9  كم/ث (من 3800 إلى 6500  ميل/ساعة) للوقود السائل أحادي الدفع
• من 2.9 إلى 4.5  كم/ث (من 6500 إلى 10100  ميل/ساعة) للوقود السائل ثنائي الدفع
• تتراوح السرعة من 2.1 إلى 3.2  كم/ث (من 4700 إلى 7200  ميل/ساعة) للوقود الصلب

ومن الجدير بالذكر أن v _e يشار إليها أحيانًا باسم سرعة غاز العادم المثالية لأنها تستند إلى افتراض أن غاز العادم يتصرف كغاز مثالي.

كمثال على الحساب باستخدام المعادلة أعلاه، افترض أن غازات احتراق الوقود الدافعة هي: عند ضغط مطلق عند دخولها الفوهة p  = 7.0  ميجا باسكال، وعند خروجها من عادم الصاروخ عند ضغط مطلق p _e = 0.1  ميجا باسكال؛ عند درجة حرارة مطلقة T = 3500  كلفن؛ بمعامل تمدد متساوي الإنتروبيا γ = 1.22 وكتلة مولية M  = 22  كجم/كمول. باستخدام هذه القيم في المعادلة أعلاه، نحصل على سرعة عادم v _e = 2802  م/ث أو 2.80  كم/ث، وهي قيمة تتوافق مع القيم النموذجية المذكورة أعلاه.

قد تكون المراجع التقنية مربكة للغاية لأن العديد من المؤلفين لا يوضحون ما إذا كانوا يستخدمون ثابت الغازات العام R الذي ينطبق على أي غاز مثالي، أم أنهم يستخدمون ثابت الغازات Rs الذي ينطبق فقط على غاز معين. العلاقة بين هذين الثابتين هي _Rs = R / M _، حيث R هو ثابت الغازات العام، و M هي الكتلة المولية للغاز.

الدفع هو القوة التي تحرك الصاروخ عبر الهواء أو الفضاء. ويتولد الدفع بواسطة نظام دفع الصاروخ من خلال تطبيق قانون نيوتن الثالث للحركة: "لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه". يندفع غاز أو سائل تشغيل من مؤخرة فوهة محرك الصاروخ، ويتسارع الصاروخ في الاتجاه المعاكس. ويمكن تعريف دفع فوهة محرك الصاروخ كما يلي: ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ]}

${\displaystyle {\begin{aligned}F&={\dot {m}}v_{\text{e}}+\left(p_{\text{e}}-p_{\text{o}}\right)A_{\text{e}}\\[2pt]&={\dot {m}}\left[v_{\text{e}}+\left({\frac {p_{\text{e}}-p_{\text{o}}}{\dot {m}}}\right)A_{\text{e}}\right],\end{aligned}}}$

المصطلح الموجود بين قوسين يُعرف بالسرعة المكافئة،

${\displaystyle F={\dot {m}}v_{\text{eq}}.}$

الدفع النوعي${\displaystyle I_{\text{sp}}}$هي نسبة قوة الدفع الناتجة إلى معدل تدفق الوقود . وهي مقياس لكفاءة استهلاك الوقود في محرك الصاروخ. ويمكن حسابها بوحدات الهندسة الإنجليزية كما يلي ^{[ 7 ].}

${\displaystyle I_{\text{sp}}={\frac {F}{{\dot {m}}g_{\text{o}}}}={\frac {{\dot {m}}v_{\text{eq}}}{{\dot {m}}g_{\text{o}}}}={\frac {v_{\text{eq}}}{g_{\text{o}}}},}$

أين:

${\displaystyle F}$،	قوة الدفع الإجمالية لمحرك الصاروخ (نيوتن)
${\displaystyle {\dot {m}}}$،	معدل تدفق كتلة الغاز (كجم/ثانية)
${\displaystyle v_{\text{e}}}$،	سرعة الغاز عند مخرج الفوهة (م/ث)
${\displaystyle p_{\text{e}}}$،	ضغط الغاز عند مخرج الفوهة (باسكال)
${\displaystyle p_{\text{o}}}$،	الضغط المحيط الخارجي، أو ضغط التيار الحر (باسكال)
${\displaystyle A_{\text{e}}}$،	مساحة المقطع العرضي لعادم الفوهة ( م² )
${\displaystyle v_{\text{eq}}}$،	السرعة المكافئة (أو الفعالة) للغاز عند مخرج الفوهة (م/ث)
${\displaystyle I_{\text{sp}}}$،	الدفع النوعي (s)
${\displaystyle g_{\text{o}}}$،	الجاذبية القياسية (عند مستوى سطح البحر على الأرض)؛ حوالي 9.807  م/ ث²

في حالة الفوهة المتوسعة بشكل مثالي، حيث${\displaystyle p_{\text{e}}=p_{\text{o}}}$تصبح الصيغة

${\displaystyle I_{\text{sp}}={\frac {F}{{\dot {m}}\,g_{\text{o}}}}={\frac {{\dot {m}}\,v_{\text{e}}}{{\dot {m}}\,g_{\text{o}}}}={\frac {v_{\text{e}}}{g_{\text{o}}}}}$

في الحالات التي قد لا يكون فيها الأمر كذلك، كما هو الحال بالنسبة لفوهة الصاروخ${\displaystyle p_{\text{e}}}$يتناسب مع${\displaystyle {\dot {m}}}$، من الممكن تعريف كمية ثابتة وهي الفراغ${\displaystyle I_{\text{sp,vac}}}$بالنسبة لأي محرك معين على النحو التالي:

${\displaystyle I_{\text{sp,vac}}={\frac {1}{g_{\text{o}}}}\left(v_{\text{e}}+{\frac {p_{\text{e}}A_{\text{e}}}{\dot {m}}}\right),}$

وبالتالي:

${\displaystyle F=I_{\text{sp,vac}}\,g_{\text{o}}{\dot {m}}-A_{\text{e}}p_{\text{o}},}$

وهو ببساطة قوة الدفع الفراغية مطروحًا منها قوة الضغط الجوي المحيط المؤثرة على مستوى الخروج.

وبالتالي، بالنسبة لفوهات الصواريخ، فإن الضغط المحيط الذي يؤثر على المحرك يلغي نفسه باستثناء مستوى خروج محرك الصاروخ في اتجاه خلفي، بينما يولد تيار العادم قوة دفع أمامية.

غالباً ما يتم التعبير عن الدفع النوعي كحاصل ضرب السرعة المميزة.${\displaystyle c^{*}}$ومعامل الدفع${\displaystyle C_{F}}$(مقسومًا على الجاذبية القياسية). يُلخص أداء الفوهة بمعامل الدفع؛ السرعة المميزة هي مقياس لأداء غرفة الاحتراق ولا ترتبط إلى حد كبير بتصميم الفوهة.

${\displaystyle I_{sp}={\frac {c^{*}C_{F}}{g_{0}}}}$

بينما ينتقل الغاز إلى أسفل الجزء المتمدد من الفوهة، ينخفض ​​الضغط ودرجة الحرارة، بينما تزداد سرعة الغاز.

بسبب سرعة نفث العادم فوق الصوتية، قد يختلف ضغط العادم اختلافًا كبيرًا عن الضغط الجوي المحيط، إذ يعجز الهواء الخارجي عن معادلة الضغط في الجزء العلوي من الفوهة نظرًا لسرعتها العالية جدًا. لذا، في الفوهات فوق الصوتية، من الممكن أن يكون ضغط الغاز الخارج منها أقل بكثير أو أعلى بكثير من الضغط الجوي المحيط.

إذا كان ضغط الخروج منخفضًا جدًا، فقد ينفصل النفاث عن الفوهة. غالبًا ما يكون هذا الوضع غير مستقر، وعادةً ما يتسبب النفاث في دفعات كبيرة خارج المحور، وقد يُلحق ضررًا ميكانيكيًا بالفوهة.

يحدث هذا الانفصال عادةً إذا انخفض ضغط المخرج إلى ما دون 30-45% تقريبًا من الضغط المحيط، ولكن قد يتأخر الانفصال إلى ضغوط أقل بكثير إذا صُممت الفوهة لزيادة الضغط عند الحافة، كما هو الحال في المحرك الرئيسي لمكوك الفضاء (1-2 رطل لكل بوصة مربعة عند ضغط محيط يبلغ 15 رطل لكل بوصة مربعة). ^{[ 8 ]}

بالإضافة إلى ذلك، يتغير ضغط غرفة الاحتراق مع بدء تشغيل محرك الصاروخ أو زيادة سرعته، مما يؤدي إلى مستويات مختلفة من الكفاءة. عند انخفاض ضغط غرفة الاحتراق، يكاد يكون من المحتم أن يتعرض المحرك لتمدد مفرط.

تُعدّ نسبة مساحة أضيق جزء من الفوهة إلى مساحة سطح الخروج العامل الرئيسي الذي يُحدد كفاءة تحويل تمدد غازات العادم إلى سرعة خطية، وسرعة العادم، وبالتالي قوة دفع محرك الصاروخ. كما تؤثر خصائص الغازات أيضًا على هذه الكفاءة.

يؤثر شكل الفوهة بشكل طفيف على كفاءة تحويل تمدد غازات العادم إلى حركة خطية. أبسط أشكال الفوهات لها زاوية نصف مخروطية تبلغ حوالي 15 درجة، وهي ذات كفاءة تقارب 98%. الزوايا الأصغر تعطي كفاءة أعلى قليلاً، بينما الزوايا الأكبر تعطي كفاءة أقل.

تُستخدم أشكال دورانية أكثر تعقيدًا بشكل متكرر، مثل الفوهات الجرسية أو القطعية المكافئة. توفر هذه الأشكال كفاءة أعلى بنسبة 1% تقريبًا من الفوهات المخروطية، ويمكن أن تكون أقصر وأخف وزنًا. تُستخدم على نطاق واسع في مركبات الإطلاق والصواريخ الأخرى حيث يُعدّ الوزن عاملًا حاسمًا. وبطبيعة الحال، يصعب تصنيعها، لذا فهي عادةً ما تكون أكثر تكلفة.

يوجد أيضًا شكل مثالي نظريًا للفوهة لتحقيق أقصى سرعة للعادم. ومع ذلك، يُستخدم عادةً شكل جرس أقصر، مما يُعطي أداءً أفضل بشكل عام نظرًا لوزنه الأخف بكثير، وطوله الأقصر، وفقدانه المنخفض للسحب، وانخفاض سرعة العادم بشكل طفيف جدًا. ^{[ 9 ]}

تؤثر جوانب تصميمية أخرى على كفاءة فوهة الصاروخ. ينبغي أن يكون لحلق الفوهة نصف قطر انسيابي. كما تؤثر الزاوية الداخلية التي تضيق عند الحلق على الكفاءة الإجمالية، ولكن تأثيرها ضئيل. يجب أن تكون زاوية خروج الفوهة أصغر ما يمكن (حوالي 12 درجة) لتقليل احتمالية حدوث مشاكل انفصال عند ضغوط خروج منخفضة.

تم اقتراح عدد من التصاميم الأكثر تطوراً لتعويض الارتفاع واستخدامات أخرى.

تشمل الفوهات ذات الحدود الجوية ما يلي:

• فوهة التمدد والانحراف ، ^{[ 10 ]}
• سدادة الفوهة ،
• aerospike , ^{[ 10 ] [ 11 ]}
• فوهة التمدد الأحادي المنحدر (SERN)، وهي فوهة تمدد خطي، حيث تعمل عمليات نقل ضغط الغاز على جانب واحد فقط، ويمكن وصفها بأنها فوهة هوائية أحادية الجانب.

تسمح كل من هذه الفوهات للتدفق فوق الصوتي بالتكيف مع الضغط المحيط عن طريق التمدد أو الانكماش، مما يُغير نسبة الخروج بحيث يكون عند (أو قريبًا من) ضغط الخروج الأمثل للارتفاع المقابل. تتشابه فوهات السدادة وفوهات إيروسبايك في تصميمها ذي التدفق الداخلي الشعاعي، لكن فوهات السدادة تتميز بجسم مركزي صلب (أحيانًا يكون مقطوعًا)، بينما تحتوي فوهات إيروسبايك على "تنفيس قاعدي" من الغازات لمحاكاة الجسم المركزي الصلب. أما فوهات ED فهي فوهات ذات تدفق خارجي شعاعي، حيث ينحرف التدفق بواسطة محور مركزي.

تشمل فوهات فصل التدفق المتحكم به ما يلي:

• فوهة قابلة للتمدد ،
• فوهات جرسية مزودة بحشوة قابلة للإزالة،
• الفوهات المتدرجة ، أو الفوهات ذات الجرس المزدوج. ^{[ 12 ]}

وهي تشبه إلى حد كبير فوهات الجرس ولكنها تتضمن قطعة أو آلية يمكن من خلالها زيادة نسبة مساحة الخروج مع انخفاض الضغط المحيط.

تتضمن الفوهات ثنائية الوضع ما يلي:

• فوهة توسيع مزدوجة،
• فوهة مزدوجة الحلق.

تحتوي هذه المحركات إما على فتحتين للدفع أو حجرتي دفع (مع فتحتين للدفع متناظرتين). الفتحة المركزية ذات تصميم قياسي، وتحيط بها فتحة حلقية تُخرج الغازات من نفس حجرة الدفع (في المحركات ذات الفتحتين) أو من حجرة دفع منفصلة (في المحركات ذات الموسع المزدوج). في كلتا الحالتين، تُفرغ الفتحتان في فوهة جرسية. عند الارتفاعات العالية، حيث يكون الضغط المحيط أقل، تُغلق الفوهة المركزية، مما يقلل مساحة الفتحة ويزيد بالتالي نسبة مساحة الفوهة. تتطلب هذه التصاميم تعقيدًا إضافيًا، ولكن من مزايا وجود حجرتي دفع إمكانية تهيئتهما لحرق أنواع مختلفة من الوقود الدافع أو نسب مختلفة من خليط الوقود. وبالمثل، صممت شركة Aerojet فوهة تُسمى "الفوهة المُعززة للدفع" ^{[ 13 ] [ 14 ]} ، والتي تحقن الوقود الدافع والمؤكسد مباشرةً في قسم الفوهة للاحتراق، مما يسمح باستخدام فوهات ذات نسبة مساحة أكبر في أعماق أكبر من تلك التي تُستخدم بدون تعزيز، وذلك بفضل تأثيرات انفصال التدفق. سيسمح ذلك مرة أخرى باستخدام أنواع متعددة من الوقود الدافع (مثل RP-1)، مما يزيد من قوة الدفع.

تُعدّ فوهات توجيه الدفع بالحقن السائل تصميمًا متطورًا آخر يسمح بالتحكم في الميل والانحراف من فوهات غير مُوجّهة. يُطلق صاروخ PSLV الهندي على تصميمه اسم "نظام التحكم في توجيه الدفع بالحقن الثانوي"؛ حيث يُحقن بيركلورات السترونتيوم عبر مسارات سائلة متعددة في الفوهة لتحقيق التحكم المطلوب. وتستخدم بعض الصواريخ الباليستية العابرة للقارات والمعززات، مثل تيتان 3 سي ومينيوتمان 2 ، تصاميم مماثلة.

• التدفق الخانق – عندما تصل سرعة الغاز إلى سرعة الصوت في الغاز أثناء تدفقه عبر عائق ما.
• فوهة دي لافال – فوهة متقاربة متباعدة مصممة لإنتاج سرعات تفوق سرعة الصوت
• محركات صاروخية ثنائية الدفع
• جيوفاني باتيستا فينتوري
• غلوهاريف نفاث الضغط
• محرك نفاث – محركات تعمل بواسطة النفاثات (بما في ذلك الصواريخ)
• صاروخ متعدد المراحل
• NK-33 – محرك صاروخي روسي
• غرفة الضغط
• محرك نفاث نبضي
• محرك صاروخي نبضي
• محركات التفاعل سكايلون – مركبة فضائية أحادية المرحلة إلى المدار تعمل بمحرك هجين يعمل بالهواء/الأكسجين الداخلي ( محركات التفاعل سابر )
• صاروخ – مركبات صاروخية
• محركات الصواريخ – تُستخدم لدفع المركبات الصاروخية
• SERN، فوهة منحدرة أحادية التمدد – رأس هوائي غير متناظر محوريًا
• الألماس الصدمي – الأشرطة المرئية التي تتشكل في عادم محركات الصواريخ
• صاروخ يعمل بالوقود الصلب
• دفع المركبات الفضائية
• الدفع النوعي – مقياس لسرعة العادم
• دورة الاحتراق المرحلية (صاروخ) - نوع من محركات الصواريخ
• تأثير فنتوري

• حاسبة سرعة غازات العادم ( مؤرشفة بتاريخ 16 أغسطس 2018 في أرشيف الإنترنت )
• معايير تصميم المركبات الفضائية التابعة لناسا، فوهات محركات الصواريخ السائلة
• دليل ناسا للمبتدئين في مجال الصواريخ
• محرك إيروسبايك
• موقع ريتشارد ناكا الإلكتروني للصواريخ التجريبية
• "الدفع الصاروخي" على موقع روبرت براونينغ الإلكتروني
• أداة تصميم مجانية لتحليل الديناميكا الحرارية لمحركات الصواريخ السائلة