1. Тверде ракетне паливо.

Тверде паливо підрозділяється на баллиститного пресовані – (нітрогліцеріноші пороху) представляють собою гомогенну суміш компонентів (у сучасних потужних РД не застосовується) і сумішеві – представляють собою гетерогенні суміші окислювача, зв’язуючого пального - (сприяє утворенню монолітного паливного блоку) і різних добавок (пластифікатора, порошки металів та їх гідридів, отвердителя і т.д.). Твердопаливні заряди виготовляються у вигляді канальних шашок, палаючих по зовнішній або внутрішній поверхні. Основні специфічні вимоги, пред'являються до твердих палив: рівномірність розподілу компонентів і, як наслідок, сталість фізико-хімічних та енергетичних властивостей в блоці, стійкість і закономірність горіння в камері РД, а також комплекс фізико-механічних властивостей, що забезпечують працездатність двигуна в умовах перевантажень, змінної температури, вібрацій. За уд. імпульсу (близько 200с.) Тверде паливо поступається рідкому, тому що через хімічну несумісність не завжди вдається використовувати у складі твердого палива енергетично ефективні компоненти. Недоліком твердого палива є схильність "старінню" (необоротнні зміни властивостей відбуваються внаслідок хімічних і фізичних процесів в полімерах).

      Американські ракетники швидко відмовилися від рідкого палива і для бойових ракет зволіли тверде сумішеве, роботи зі створення якого в США проводилися ще з середини 40-х років, що дозволило вже в 1962р. прийняти на озброєння перший твердотопливную МБР «Мінітмен-1». У нашій країні широкомасштабні дослідження почалися зі значним запізненням. Постановою від 20 листопада 1959р. передбачає створення триступеневої ракети РТ-1 з твердопаливними ракетними двигуном (РДТП) і дальністю 2500 км. Оскільки до того моменту практично були відсутні наукова, технологічна і виробнича бази з сумішевих зарядаів альтернативи використання балістичних твердих палив не було. Максимально допустимий по технології діаметр порохових шашок, що виготовляються методом прохідного пресування не перевищував 800 мм. Тому двигуни кожного ступеня мали пакетну компоновку з 4 і 2 блоків у першого і другого ступенів відповідно. Вкладний пороховий заряд горів по внутрішньому циліндричному каналу, торцях і поверхні 4-х поздовжніх щілин, розташованих в передній частині заряду. Така форма поверхні горіння забезпечують необхідну діаграму тиску в двигуні. Ракета мала незадовільні характеристики так, при стартовій масі 29,5 т. "Мінітмен-1" мав граничну дальність 9300 км, а у РТ-1 ці характеристики становили, відповідно 34 т. і 2400 км. Основною причиною відставання ракети РТ-1 було використання баллістного пороху. Для створення МБР на твердому паливі, за своїми характеристиками наблилижчої до "Мінітмен-1", було необхідне використання сумішевих палив, як б забезпечували більш високі енергетичні та кращі масові характеристики двигунів і ракети в цілому. У квітні 1961р. вийшла Постанова Уряду про розробку МБР на твердому паливі - РТ-2, було проведено установчу нараду і підготовлена програма "Нейлон-С" з розробки сумішевих палив з уд. імпульсом 235с. Ці палива повинні були забезпечити можливість виготовлення зарядів масою до 40 т. Наприкінці 1968р. ракета була прийнята на озброєння, але вимагала подальшого вдосконалення. Так, сумішеві палива формовались в окремих пресформах, потім заряд вкладався в корпус, а зазор між зарядом і корпусом заливався сполучною речовиною. Це створювало певні труднощі при виготовленні двигуна. Ракета РТ-2П, мала тверде паливо ПАЛ-17/7 на основі бутил-каучуку, що володіє високою пластичністю, що не має помітного старіння і розтріскування в процесі зберігання, при цьому паливо заливалося прямо в корпус двигуна, потім вироблялася його полімеризація і формування необхідних поверхностей горіння заряду. За своїми льотно-технічними характеристиками РТ-2П наближалася до ракети "Мінітмен-3".

     Першими знайшли широке застосування в РДТП сумішеві палива на основі перхлорату калію і полісульфіду. Значне збільшення уд. імпульсу РДТТ сталося після того, як замість перхлората калію став застосовуватися перхлорат амонію, а замість полісульфіду - полібутадієну та інші каучуки, і в склад палива було введено додаткове пальне - порошкоподібний алюміній. Майже всі сучасні РДТП містять заряди, виготовлені з перхлората амонію, алюмінію і полімерів бутадієну (СН2 = СН-СН = СН2). Готовий заряд має вигляд твердої гуми або пластику. Його піддають ретельному контролю на суцільність і однородність маси, міцне зчеплення палива з корпусом і т.д. Тріщини і пори в заряді, як і відшарування від корпусу неприпустимі, оскільки можуть привести до нерозрахованих збільшень тяги РДТП (внаслідок збільшення палаючої поверхні), прогари корпусу і навіть вибухів. Характерний склад сумішевого палива, використовуваного в сучасних потужних РДТП: окислювача (як правило перхлорат амонію NH4C1O4) 60-70%, горючегосполучного (бутилкаучук, нітрильних каучуки, полібутадієн) 10-15%, пластифікатора 5-10%, металу (порошки Al, Be, Mg і їх гідриди) 10-20%, затверджувача 0,5-2,0% і катализатор горіння 0,1-1,0%. (окис заліза)

     У сучасних космічних РДТП порівняно рідко застосовується і модіфіціроване двохосновний, або сумішеве двохосновний паливо. За складом воно є проміжним між звичайним баллістним двоосновним (двохосновні порохи – бездимні порохи, в яких два основних компоненти: нитроцеллюлоза - найчастіше у вигляді пірок Силіна, і нелеткий розчинник - найчастіше нітрогліцерин) паливом та сумішею.

Двохосновний сумішеве паливо містить зазвичай кристалічний перхлорат амонію (окисник) і порошкоподібний алюміній (пальне), пов'язані за допомогою нітроцеллюлозно-нітрогліцеринової суміші. Ось типовий склад модифікованого двухосновного палива: перхлорат амонію -20,4%, алюміній - 21,1%, нитроцеллюлоза - 21,9%, нітрогліцерин - 29,0%, триацетин (розчинник) - 5,1%, стабілізатори - 2,5%. При тієї ж щільності, що і сумішеве полібутадіеновоё паливо, модифіковане двоосновне характеризується дещо більшим питомим імпульсом. Недоліками ж його є більш висока температура горіння, велика вартість, підвищена підривання вогненебезпека (схильність до детонації). З метою збільшення питомої імпульсу як в сумішевих, так і в модифікованих двохосновних паливах можуть вводитися сильно вибухові кристалічні окислювачі наприклад гексоген.