เชื้อเพลิงขับเคลื่อน (หรือpropellent ) คือมวลที่ถูกขับออกหรือขยายตัวในลักษณะที่สร้างแรงขับหรือแรงเคลื่อนที่ อื่น ๆ ตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตันและ "ขับเคลื่อน" ยาน พาหนะ วัตถุหรือของเหลวที่บรรทุก ในยานพาหนะ เครื่องยนต์ที่ขับเชื้อเพลิงขับเคลื่อนเรียกว่าเครื่องยนต์ปฏิกิริยาแม้ว่าในทางเทคนิคแล้ว เชื้อเพลิงขับเคลื่อนคือมวลปฏิกิริยาที่ใช้สร้างแรงขับ แต่คำว่า "เชื้อเพลิงขับเคลื่อน" มักใช้เพื่ออธิบายสารที่ประกอบด้วยทั้งมวลปฏิกิริยาและเชื้อเพลิงที่เก็บพลังงานที่ใช้ในการเร่งมวลปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น คำว่า "เชื้อเพลิงขับเคลื่อน" มักใช้ในการออกแบบจรวดเคมีเพื่ออธิบายเชื้อเพลิง/เชื้อเพลิงขับเคลื่อนแบบผสม แม้ว่าเชื้อเพลิงขับเคลื่อนไม่ควรสับสนกับเชื้อเพลิงที่ใช้โดยเครื่องยนต์เพื่อผลิตพลังงานที่ขับเชื้อเพลิงขับเคลื่อนออกไป แม้ว่าผลพลอยได้จากสารที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงมักถูกใช้เป็นมวลปฏิกิริยาเพื่อสร้างแรงขับ เช่น ในเครื่องยนต์จรวดเคมี แต่เชื้อเพลิงขับเคลื่อนและเชื้อเพลิงเป็นสองแนวคิดที่แตกต่างกัน

ยานพาหนะสามารถใช้สารขับดันในการเคลื่อนที่ได้ โดยการพ่นสารขับดันไปด้านหลัง ซึ่งจะสร้างแรงต้านที่ทำให้ยานพาหนะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า กระสุนปืนสามารถใช้สารขับดันที่เป็นก๊าซที่ขยายตัว ซึ่งให้แรงขับเคลื่อนในการทำให้กระสุนปืนเคลื่อนที่ กระป๋องสเปรย์ใช้สารขับดันที่เป็นของเหลวที่ถูกอัด เมื่อปล่อยสารขับดันออกมาโดยการปล่อยวาล์ว พลังงานที่สะสมจากการอัดจะดันสารขับดันออกจากกระป๋อง และสารขับดันนั้นจะดันสารบรรจุในกระป๋องสเปรย์ออกมาพร้อมกับสารขับดันด้วย ของเหลวที่ถูกอัดอาจใช้เป็นสารขับดันสำหรับยานพาหนะได้เช่นกัน โดยใช้พลังงานศักย์ที่สะสมอยู่ในของเหลวที่ถูกอัดเพื่อขับดันของเหลวนั้นออกมาเป็นสารขับดัน พลังงานที่สะสมอยู่ในของเหลวนั้นถูกเพิ่มเข้าไปในระบบเมื่อของเหลวนั้นถูกอัด เช่นอากาศอัดพลังงานที่ใช้กับปั๊มหรือระบบความร้อนที่ใช้ในการอัดอากาศจะถูกเก็บไว้จนกว่าจะถูกปล่อยออกมาโดยการปล่อยให้สารขับดันออกมา ของเหลวอัดอาจใช้เป็นเพียงแหล่งเก็บพลังงานร่วมกับสารอื่นเป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน เช่นเดียวกับจรวดน้ำที่พลังงานที่เก็บไว้ในอากาศอัดทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิง และน้ำทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน

ในยานอวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าไฟฟ้าจะถูกใช้เพื่อเร่งความเร็วเชื้อเพลิง อาจใช้ แรงไฟฟ้าสถิตเพื่อขับไล่ไอออนบวก หรืออาจใช้แรงลอเรนซ์ เพื่อขับไล่ไอออนลบและอิเล็กตรอนเป็นเชื้อเพลิง เครื่องยนต์ ไฟฟ้า ความร้อน ใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่ก๊าซที่มีมวลโมเลกุลต่ำ (เช่น ไฮโดรเจน ฮีเลียม แอมโมเนีย) จนกลายเป็นพลาสมาและขับไล่พลาสมาออกมาเป็นเชื้อเพลิง ในกรณีของ เครื่องยนต์ จรวดแบบต้านทานเชื้อเพลิงที่ถูกอัดจะถูกให้ความร้อนโดยใช้ความร้อนจากความต้านทานขณะที่ถูกขับไล่ออกมาเพื่อสร้างแรงขับเพิ่มเติม

ในจรวดและเครื่องบินที่ใช้เชื้อเพลิงเคมี เชื้อเพลิงจะถูกใช้ในการผลิตก๊าซพลังงานสูงที่สามารถส่งผ่านหัวฉีดทำให้เกิดแรงขับเคลื่อน ในจรวด การเผาไหม้เชื้อเพลิงจรวดจะทำให้เกิดไอเสีย และวัสดุที่เป็นไอเสียมักจะถูกขับออกมาเป็นเชื้อเพลิงภายใต้แรงดันผ่านหัวฉีดวัสดุที่เป็นไอเสียอาจเป็นก๊าซของเหลวพลาสมาหรือของแข็ง ในเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์แต่ไม่มี ใบพัดเช่น เครื่องบินไอพ่น เชื้อเพลิงมักจะ เป็นผลผลิตจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงกับออกซิเจนในบรรยากาศ ดังนั้นผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงที่ได้จึงมีมวลมากกว่าเชื้อเพลิงที่บรรทุกอยู่บนเครื่องบิน

จรวดโฟตอนที่เสนอมานี้จะใช้โมเมนตัมเชิงสัมพัทธภาพของโฟตอนในการสร้างแรงขับ แม้ว่าโฟตอนจะไม่มีมวล แต่ก็ยังสามารถทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงได้เพราะมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงสัมพัทธภาพ นั่นคือความเร็วแสง ในกรณีนี้กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตันไม่เพียงพอที่จะจำลองฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้อง และจำเป็นต้องใช้ ฟิสิกส์เชิงสัมพัทธภาพ

ในจรวดเคมี ปฏิกิริยาเคมีถูกนำมาใช้เพื่อผลิตพลังงานซึ่งทำให้ของเหลวเคลื่อนที่ และของเหลวนั้นถูกนำไปใช้ในการขับไล่ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเคมีนั้น (และบางครั้งอาจมีสารอื่นๆ ด้วย) เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน ตัวอย่างเช่น ในเครื่องยนต์ไฮโดรเจน/ออกซิเจนแบบง่ายๆ ไฮโดรเจนจะถูกเผาไหม้ (ออกซิไดซ์) เพื่อสร้างH₂O และ พลังงานจากปฏิกิริยาเคมีจะถูกนำไปใช้ในการขับไล่น้ำ (ไอ _น้ำ ) เพื่อให้เกิดแรงขับเคลื่อน บ่อยครั้งในเครื่องยนต์จรวดเคมี จะมีการเติมสารที่มีมวลโมเลกุลสูงกว่าลงในเชื้อเพลิงเพื่อให้มีมวลปฏิกิริยามากขึ้น

เชื้อเพลิงจรวดอาจถูกพ่นออกมาทางหัวฉีดขยายตัวในรูปของก๊าซเย็น กล่าวคือ ปราศจากการผสมและการเผาไหม้ที่รุนแรง เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็ว เล็กน้อย แก่ยานอวกาศโดยใช้เครื่องยนต์ขับดันก๊าซเย็นซึ่งโดยปกติจะใช้เป็นเครื่องยนต์ขับดันสำหรับควบคุมทิศทาง

เพื่อให้ได้ความหนาแน่นที่เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บ เชื้อเพลิงขับดันส่วนใหญ่จึงถูกจัดเก็บในรูปของแข็งหรือของเหลว

เชื้อเพลิงจรวดคือมวลที่ถูกขับออกมาจากยานพาหนะ เช่น จรวด ในลักษณะที่สร้างแรงขับตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตันและ "ขับเคลื่อน" ยานพาหนะไปข้างหน้า เครื่องยนต์ที่ขับเชื้อเพลิงเรียกว่าเครื่องยนต์ปฏิกิริยาแม้ว่าคำว่า "เชื้อเพลิง" มักใช้ในการออกแบบจรวดเคมีเพื่ออธิบายเชื้อเพลิง/สารขับดันรวมกัน แต่เชื้อเพลิงไม่ควรสับสนกับเชื้อเพลิงที่ใช้ในเครื่องยนต์เพื่อผลิตพลังงานที่ขับเชื้อเพลิงออกมา แม้ว่าผลพลอยได้จากสารที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงมักถูกใช้เป็นมวลปฏิกิริยาเพื่อสร้างแรงขับ เช่น ในเครื่องยนต์จรวดเคมี แต่เชื้อเพลิงและสารขับดันเป็นสองแนวคิดที่แตกต่างกัน

ในยานอวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าไฟฟ้าจะถูกใช้เพื่อเร่งความเร็วเชื้อเพลิง อาจใช้ แรงไฟฟ้าสถิตเพื่อขับไล่ไอออนบวก หรืออาจใช้แรงลอเรนซ์ เพื่อขับไล่ไอออนลบและอิเล็กตรอนเป็นเชื้อเพลิง เครื่องยนต์ ไฟฟ้า ความร้อน ใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่ก๊าซที่มีมวลโมเลกุลต่ำ (เช่น ไฮโดรเจน ฮีเลียม แอมโมเนีย) จนกลายเป็นพลาสมาและขับไล่พลาสมาออกมาเป็นเชื้อเพลิง ในกรณีของ เครื่องยนต์ จรวดแบบต้านทานเชื้อเพลิงที่ถูกอัดจะถูกให้ความร้อนโดยใช้ความร้อนจากความต้านทานขณะที่ถูกขับไล่ออกมาเพื่อสร้างแรงขับเพิ่มเติม

ในจรวดและเครื่องบินที่ใช้เชื้อเพลิงเคมี เชื้อเพลิงจะถูกใช้ในการผลิตก๊าซพลังงานสูงที่สามารถส่งผ่านหัวฉีดทำให้เกิดแรงขับเคลื่อน ในจรวด การเผาไหม้เชื้อเพลิงจรวดจะทำให้เกิดไอเสีย และวัสดุที่เป็นไอเสียมักจะถูกขับออกมาเป็นเชื้อเพลิงภายใต้แรงดันผ่านหัวฉีดวัสดุที่เป็นไอเสียอาจเป็นก๊าซของเหลวพลาสมาหรือของแข็ง ในเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์แต่ไม่มี ใบพัดเช่น เครื่องบินไอพ่น เชื้อเพลิงมักจะ เป็นผลผลิตจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงกับออกซิเจนในบรรยากาศ ดังนั้นผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงที่ได้จึงมีมวลมากกว่าเชื้อเพลิงที่บรรทุกอยู่บนเครื่องบิน

สารขับดันหรือเชื้อเพลิงอาจเป็นเพียงของเหลวอัด โดยใช้พลังงานศักยภาพที่เก็บอยู่ในของเหลวอัดนั้นในการผลักดันของเหลวนั้นออกมาเป็นสารขับดัน พลังงานที่เก็บอยู่ในของเหลวนั้นถูกเพิ่มเข้าไปในระบบเมื่อของเหลวนั้นถูกอัด เช่นอากาศอัดพลังงานที่ใช้กับปั๊มหรือระบบความร้อนที่ใช้ในการอัดอากาศจะถูกเก็บไว้จนกว่าจะถูกปล่อยออกมาโดยการปล่อยให้สารขับดันไหลออกมา ของเหลวอัดอาจถูกใช้เป็นเพียงแหล่งเก็บพลังงานร่วมกับสารอื่น ๆ เป็นสารขับดัน เช่น ในจรวดน้ำซึ่งพลังงานที่เก็บอยู่ในอากาศอัดเป็นเชื้อเพลิงและน้ำเป็นสารขับดัน

จรวดโฟตอนที่เสนอมานี้จะใช้โมเมนตัมเชิงสัมพัทธภาพของโฟตอนในการสร้างแรงขับ แม้ว่าโฟตอนจะไม่มีมวล แต่ก็ยังสามารถทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงได้เพราะมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงสัมพัทธภาพ นั่นคือความเร็วแสง ในกรณีนี้ กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตันไม่เพียงพอที่จะจำลองฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้อง และจำเป็นต้องใช้ ฟิสิกส์เชิงสัมพัทธภาพ

ในจรวดเคมี ปฏิกิริยาเคมีถูกนำมาใช้เพื่อผลิตพลังงานซึ่งทำให้ของเหลวเคลื่อนที่ และของเหลวนั้นถูกนำไปใช้ในการขับไล่ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเคมีนั้น (และบางครั้งอาจมีสารอื่นๆ ด้วย) เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน ตัวอย่างเช่น ในเครื่องยนต์ไฮโดรเจน/ออกซิเจนแบบง่ายๆ ไฮโดรเจนจะถูกเผาไหม้ (ออกซิไดซ์) เพื่อสร้างH₂O และ พลังงานจากปฏิกิริยาเคมีจะถูกนำไปใช้ในการขับไล่น้ำ (ไอ _น้ำ ) เพื่อให้เกิดแรงขับเคลื่อน บ่อยครั้งในเครื่องยนต์จรวดเคมี จะมีการเติมสารที่มีมวลโมเลกุลสูงกว่าลงในเชื้อเพลิงเพื่อให้มีมวลปฏิกิริยามากขึ้น

เชื้อเพลิงจรวดอาจถูกพ่นออกมาทางหัวฉีดขยายตัวในรูปของก๊าซเย็น กล่าวคือ ปราศจากการผสมและการเผาไหม้ที่รุนแรง เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็ว เล็กน้อย แก่ยานอวกาศโดยใช้เครื่องยนต์ขับดันก๊าซเย็นซึ่งโดยปกติจะใช้เป็นเครื่องยนต์ขับดันสำหรับควบคุมทิศทาง

เพื่อให้ได้ความหนาแน่นที่เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บ เชื้อเพลิงขับดันส่วนใหญ่จึงถูกจัดเก็บในรูปของแข็งหรือของเหลว

สารขับดันอาจได้รับพลังงานจากปฏิกิริยาเคมีเพื่อขับไล่ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ พลังงานไฟฟ้าอาจใช้เพื่อขับไล่ก๊าซ พลาสมา ไอออน ของแข็ง หรือของเหลว โฟตอนอาจใช้เพื่อสร้างแรงขับเคลื่อนผ่านโมเมนตัมเชิงสัมพัทธภาพ

• เชื้อเพลิงประกอบที่ทำจากสารออกซิไดเซอร์ แข็ง เช่นแอมโมเนียมเปอร์คลอเร ต หรือแอมโมเนียม ไนเตรต ยางสังเคราะห์เช่นHTPB , PBANหรือโพลียูรีเทน (หรือพอลิเมอร์พลังงานสูง เช่นโพลีไกลซิดิลไนเตรตหรือโพลีไวนิลไนเตรต เพื่อเพิ่มพลังงาน) เชื้อเพลิงระเบิดแรงสูง ( เพื่อเพิ่มพลังงาน) เช่นRDXหรือไนโตรกลีเซอรีนและโดยทั่วไปจะมีเชื้อเพลิงโลหะ ผง เช่นอะลูมิเนียม
• เชื้อเพลิงที่ผู้ผลิต รายย่อยบางรายใช้โพแทสเซียมไนเตรตผสมกับน้ำตาลอีพ็อกซีหรือเชื้อเพลิงและสารยึดเกาะอื่นๆ
• โพแทสเซียมเปอร์คลอเรตถูกนำมาใช้เป็นสารออกซิไดซ์ โดยใช้ร่วมกับแอสฟัลต์ อีพ็อกซีและสารยึดเกาะอื่นๆ

เชื้อเพลิงที่ระเบิดขณะใช้งานยังมีประโยชน์ในทางปฏิบัติน้อยในปัจจุบัน แม้ว่าจะมีการทดลองกับเครื่องยนต์ระเบิดแบบพัลส์ก็ตาม นอกจากนี้ สารประกอบที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ซึ่งมีพื้นฐานมาจากบิสโฮโมคิวเบนกำลังอยู่ระหว่างการพิจารณาในขั้นตอนการวิจัยในฐานะเชื้อเพลิงทั้งแบบแข็งและแบบเหลวแห่งอนาคต^{[ 1 ] [ 2 ]}

เชื้อเพลิงแข็ง/สารขับดันถูกใช้ในรูปแบบที่เรียกว่า"เกรน"เกรนคืออนุภาคเชื้อเพลิง/สารขับดันแต่ละอนุภาคโดยไม่คำนึงถึงขนาดหรือรูปร่าง รูปร่างและขนาดของเกรนเป็นตัวกำหนดเวลาการเผไหม้ ปริมาณก๊าซ และอัตราการผลิตพลังงานจากการเผไหม้ของเชื้อเพลิง และส่งผลต่อแรงขับดันเทียบกับเวลาในที่สุด

การเผาไหม้สามประเภทที่สามารถเกิดขึ้นได้จากการใช้เมล็ดพืชชนิดต่างๆ

แผลไหม้ลุกลาม

โดยทั่วไปจะเป็นเมล็ดพืชที่มีรูพรุนหลายรู หรือมีรอยตัดรูปดาวตรงกลาง ทำให้มีพื้นที่ผิวมาก

การเผาไหม้ที่ลดลง

โดยทั่วไปจะเป็นเม็ดของแข็งที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกหรือทรงกลม

การเผาไหม้แบบเป็นกลาง

โดยปกติจะมีรูพรุนเพียงรูเดียว เมื่อพื้นที่ผิวด้านนอกลดลง พื้นที่ผิวด้านในจะเพิ่มขึ้นในอัตราเดียวกัน

เชื้อเพลิงแข็ง/สารขับดันมีส่วนประกอบที่แตกต่างกันสี่ประเภท:

เชื้อเพลิง/สารขับดันแบบฐานเดียว

เชื้อเพลิง/สารขับดันชนิดเดียวมีไนโตรเซลลูโลสเป็นส่วนประกอบหลักที่ทำให้เกิดการระเบิด มีการใช้สารทำให้คงตัวและสารเติมแต่งอื่นๆ เพื่อควบคุมความเสถียรทางเคมีและเพิ่มคุณสมบัติของมัน

เชื้อเพลิง/สารขับดันแบบสองฐาน

เชื้อเพลิง/สารขับดันแบบสองส่วนประกอบด้วยไนโตรเซลลูโลสผสมกับไนโตรกลีเซอรีนหรือวัตถุระเบิดไนเตรตอินทรีย์เหลวอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีการใช้สารทำให้คงตัวและสารเติมแต่งอื่นๆ ด้วย ไนโตรกลีเซอรีนช่วยลดควันและเพิ่มพลังงาน เชื้อเพลิง/สารขับดันแบบสองส่วนประกอบใช้ในอาวุธขนาดเล็ก ปืนใหญ่ ปืนครก และจรวด

เชื้อเพลิง/สารขับดันแบบสามองค์ประกอบ

เชื้อเพลิง/ตัวขับดันแบบสามส่วนประกอบ ประกอบด้วยไนโตรเซลลูโลส ไนโตรกัวนิดีน ไนโตรกลีเซอรีน หรือวัตถุระเบิดไนเตรตอินทรีย์เหลวอื่นๆ เชื้อเพลิง/ตัวขับดันแบบสามส่วนประกอบใช้ในปืนใหญ่

คอมโพสิต

วัสดุผสมไม่ได้ใช้ไนโตรเซลลูโลส ไนโตรกลีเซอรีน ไนโตรกัวนิดีน หรือไนเตรตอินทรีย์อื่นๆ เป็นส่วนประกอบหลัก โดยทั่วไปแล้ว วัสดุผสมจะประกอบด้วยเชื้อเพลิง เช่น อะลูมิเนียมโลหะ สารยึดเกาะที่ติดไฟได้ เช่น ยางสังเคราะห์หรือHTPBและสารออกซิไดเซอร์ เช่น แอมโมเนียมเปอร์คลอเรต เชื้อเพลิง/สารขับดันแบบผสมถูกใช้ในเครื่องยนต์จรวดขนาดใหญ่ ในบางการใช้งาน เช่น ขีปนาวุธ SLBM Trident II ของสหรัฐฯ ไนโตรกลีเซอรีนจะถูกเติมลงในวัสดุผสมอะลูมิเนียมและแอมโมเนียมเปอร์คลอเรตเพื่อทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มพลังงานในพลาสติก

ในจรวด มีการใช้เชื้อเพลิงเหลวสองชนิดผสมกันหลักๆ สามแบบ ได้แก่ ออกซิเจนและไฮโดรเจนแบบไครโอเจนิก ออกซิเจนและไฮโดรคาร์บอนแบบไครโอเจนิก และเชื้อเพลิงที่เก็บรักษาได้^{[ 3 ]}

ระบบผสมออกซิเจน - ไฮโดรเจนแบบไครโอเจนิก

ใช้ในขั้นบนและบางครั้งในขั้นบูสเตอร์ของระบบปล่อยจรวดอวกาศ ส่วนผสมนี้ไม่เป็นพิษ ให้แรงขับจำเพาะ สูง และเหมาะสำหรับภารกิจความเร็วสูง

ระบบขับเคลื่อนด้วยออกซิเจน-ไฮโดรคาร์บอนแบบไครโอเจนิก

ใช้สำหรับขั้นตอนการเพิ่มกำลังของ ยานปล่อยจรวดอวกาศหลายขั้นตอนรวมถึงขั้นตอนที่สอง จำนวนไม่มาก นัก ส่วนผสมของเชื้อเพลิง/ตัวออกซิไดเซอร์นี้มีความหนาแน่นสูง จึงช่วยให้สามารถออกแบบตัวเพิ่มกำลังให้มีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้น

ส่วนผสมของเชื้อเพลิงขับดันที่สามารถเก็บรักษาได้

ใช้ในเครื่องยนต์จรวดแบบใช้เชื้อเพลิงสองชนิดเกือบทั้งหมดที่มีแรงขับต่ำ เครื่องยนต์เสริม หรือเครื่องยนต์ควบคุมปฏิกิริยารวมถึงในเครื่องยนต์จรวดขนาดใหญ่บางรุ่นสำหรับขั้นแรกและขั้นที่สองของขีปนาวุธ สามารถสตาร์ทได้ทันทีและเหมาะสำหรับการจัดเก็บในระยะยาว

ส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับจรวดเชื้อเพลิงเหลวได้แก่:

• ออกซิเจนเหลวและไฮโดรเจนเหลว^{[ 4 ]}
• ออกซิเจนเหลวและน้ำมันก๊าดหรือRP-1 ^{[ 5 ]}
• ออกซิเจนเหลวและเอทานอล
• ออกซิเจนเหลวและมีเทน
• ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และแอลกอฮอล์หรือRP-1 ที่กล่าวถึงข้างต้น
• กรดไนตริกสีแดง (RFNA) และน้ำมันก๊าดหรือRP-1
• RFNA และไดเมทิลไฮดราซีนที่ไม่สมมาตร (UDMH)
• ไดไนโตรเจนเตตรอกไซด์และ UDMH, MMHและ/หรือไฮดราซีน

เชื้อเพลิงโมโนโพรเพลแลนต์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเครื่องยนต์จรวดเหลวได้แก่:

• ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
• ไฮดราซีน
• กรดไนตริกที่มีควันสีแดง (RFNA)

เครื่องยนต์ปฏิกิริยาที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าใช้เชื้อเพลิงหลากหลายชนิด ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นเชื้อเพลิงที่แตกตัวเป็นไอออน รวมถึงไอออนอะตอม พลาสมา อิเล็กตรอน หรือหย droplets ขนาดเล็ก หรืออนุภาคของแข็งเป็นเชื้อเพลิง

หากการเร่งความเร็วเกิดจากแรงคูลอมบ์ เป็นหลัก (เช่น การใช้สนามไฟฟ้าสถิตในทิศทางของการเร่งความเร็ว) อุปกรณ์นั้นจะถือว่าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าสถิต ประเภทของอุปกรณ์ขับเคลื่อนไฟฟ้าสถิตและเชื้อเพลิงขับเคลื่อนมีดังนี้:

• เครื่องยนต์ไอออนแบบตะแกรง – ใช้ไอออนบวกเป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน โดยเร่งความเร็วด้วยตะแกรงที่มีประจุไฟฟ้า
  • โครงการ NASA Solar Technology Application Readiness (NSTAR) – การเร่งความเร็วไอออนบวกโดยใช้อิเล็กโทรดแรงดันสูง
  • HiPEP – การใช้ไอออนบวกเป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน สร้างขึ้นโดยใช้คลื่นไมโครเวฟ
  • เครื่องขับดันไอออนความถี่วิทยุ – การขยายผลของ HiPEP
• เครื่องยนต์ขับเคลื่อนแบบฮอลล์เอฟเฟกต์รวมถึงชนิดย่อยอย่าง เครื่องยนต์ขับเคลื่อนพลาสมาแบบอยู่กับที่ (SPT) และเครื่องยนต์ขับเคลื่อนที่มีชั้นแอโนด (TAL) ใช้ปรากฏการณ์ฮอลล์เอฟเฟกต์ในการจัดเรียงอิเล็กตรอนเพื่อสร้างไอออนบวกสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิง
• เครื่องยนต์ไอออนคอลลอยด์ – การเร่งความเร็วด้วยไฟฟ้าสถิตของหยดเกลือเหลวเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน
• ระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าแบบปล่อยสนามไฟฟ้า – ใช้ขั้วไฟฟ้าเพื่อเร่งความเร็วโลหะเหลวที่แตกตัวเป็นไอออนเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน
• เครื่องขับดันแบบสกัดสนามอนุภาคนาโน – ใช้ท่อนาโนคาร์บอนทรง กระบอกที่มีประจุ เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน

เครื่องยนต์เหล่านี้ใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อสร้างพลาสมาซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน โดยใช้หัวฉีดเพื่อส่งเชื้อเพลิงที่มีพลังงาน หัวฉีดเองอาจประกอบด้วยสนามแม่เหล็กเพียงอย่างเดียว ก๊าซที่มีมวลโมเลกุลต่ำ (เช่น ไฮโดรเจน ฮีเลียม แอมโมเนีย) เป็นเชื้อเพลิงที่นิยมใช้สำหรับระบบประเภทนี้^{[ 6 ]}

• เรซิสโตเจ็ท – ใช้เชื้อเพลิงอัดที่โดยปกติแล้วไม่ทำปฏิกิริยา ซึ่งจะถูกกระตุ้นให้มีพลังงานโดยการให้ความร้อนด้วยความต้านทาน อย่างง่าย
• อาร์คเจ็ท – ใช้ไฮดราซีนหรือแอมโมเนียเป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน (โดยทั่วไป) ซึ่งจะถูกกระตุ้นด้วยประก électrique
• ไมโครเวฟ – เครื่องขับเคลื่อนไอออนความถี่วิทยุชนิดหนึ่ง
• จรวดแมกนีโตพลาสมาแบบปรับแรงขับจำเพาะได้ (VASIMR) – ใช้พลาสมาที่สร้างขึ้นจากคลื่นไมโครเวฟเป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน และใช้สนามแม่เหล็กในการควบคุมทิศทางการขับเคลื่อน

เครื่องยนต์ขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าใช้ไอออนเป็นเชื้อเพลิง โดยไอออนจะถูกเร่งความเร็วด้วยแรงลอเรนซ์หรือสนามแม่เหล็ก ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เกิดจากกระแสไฟฟ้า:

• เครื่องขับดันพลาสมาแบบไร้ขั้วไฟฟ้า – ระบบที่ซับซ้อนซึ่งใช้พลาสมาเย็นเป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน และเร่งความเร็วด้วยแรงโพนเดอโมทีฟ
• เครื่องยนต์ขับเคลื่อนแบบแมกเนโตพลาสมาไดนามิก – ใช้เชื้อเพลิงได้แก่ ซีนอน นีออน อาร์กอน ไฮโดรเจน ไฮดราซีน หรือลิเธียม ขับเคลื่อนด้วยแรงลอเรนซ์
• เครื่องยนต์ขับเคลื่อนแบบเหนี่ยวนำแบบพัลส์ – เนื่องจากเครื่องยนต์ปฏิกิริยานี้ใช้สนามแม่เหล็กในแนวรัศมี จึงส่งผลต่อทั้งอนุภาคบวกและลบ ดังนั้นจึงสามารถใช้ก๊าซหลากหลายชนิดเป็นเชื้อเพลิงได้ รวมถึงน้ำ ไฮดราซีน แอมโมเนีย อาร์กอน ซีนอน และอื่นๆ อีกมากมาย
• เครื่องยนต์ขับเคลื่อนพลาสมาแบบพัลส์ – ใช้พลาสมาเทฟลอนเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งสร้างขึ้นโดยประกายไฟฟ้าและถูกขับออกมาโดยใช้แรงลอเรนซ์
• เครื่องยนต์ขับดันแบบเฮลิคอนสองชั้น – สร้างและกระตุ้นเชื้อเพลิงพลาสมาจากก๊าซโดยใช้เฮลิคอนที่เหนี่ยวนำด้วย คลื่นวิทยุ ความถี่สูงซึ่งก่อให้เกิดหัวฉีดแม่เหล็กในทรงกระบอก

ปฏิกิริยานิวเคลียร์อาจถูกนำมาใช้เพื่อผลิตพลังงานสำหรับการขับเคลื่อนเชื้อเพลิง เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หลายประเภทถูกนำมาใช้/เสนอให้ผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ดังที่กล่าวมาข้างต้นการขับเคลื่อนด้วยแรงนิวเคลียร์แบบพัลส์ใช้การระเบิดนิวเคลียร์หลายครั้งเพื่อสร้างพลังงานจำนวนมากในการขับเคลื่อนผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยานิวเคลียร์เป็นเชื้อเพลิง จรวดความร้อนนิวเคลียร์ใช้ความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ในการให้ความร้อนแก่เชื้อเพลิง โดยปกติเชื้อเพลิงจะเป็นไฮโดรเจน เนื่องจากแรงเป็นฟังก์ชันของพลังงานโดยไม่ขึ้นอยู่กับมวลของเชื้อเพลิง ดังนั้นเชื้อเพลิงที่เบาที่สุด (ไฮโดรเจน) จึงให้แรงดลจำเพาะ มาก ที่สุด

เครื่องยนต์ปฏิกิริยาโฟตอนใช้โฟตอนเป็นเชื้อเพลิงและพลังงานสัมพัทธภาพแบบไม่ต่อเนื่องของโฟตอนเพื่อสร้างแรงขับเคลื่อน

เชื้อเพลิงที่เป็น ของเหลวอัดหรือก๊าซอัดนั้น ได้รับแรงดันจากการใช้เครื่องอัดอากาศ ไม่ใช่จากปฏิกิริยาเคมี แรงดันและความหนาแน่นของพลังงานที่สามารถทำได้นั้น แม้จะไม่เพียงพอสำหรับจรวดและอาวุธปืนสมรรถนะสูง แต่ก็เพียงพอสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ ซึ่งในกรณีดังกล่าว ของเหลวอัดจึงเป็นแหล่งแรงดันเชื้อเพลิงที่ง่ายกว่า ปลอดภัยกว่า และใช้งานได้จริงมากกว่า

เชื้อเพลิงเหลวอัดอาจเป็นเพียงก๊าซที่มีความดัน หรือสารที่เป็นก๊าซที่ความดันบรรยากาศ แต่ถูกเก็บไว้ภายใต้ความดันในรูปของเหลว

ในการใช้งานที่ต้องใช้เชื้อเพลิงปริมาณมาก เช่นการล้างด้วยแรงดันสูงและการพ่นสีด้วยแอร์บรัชอาจใช้คอมเพรสเซอร์ อัด อากาศและนำมาใช้ได้ทันที นอกจากนี้ ปั๊มมือก็สามารถใช้อัดอากาศได้เช่นกัน เนื่องจากใช้งานง่าย ในการใช้งานที่ไม่ซับซ้อน เช่นเครื่องพ่นละอองน้ำเครื่องพ่นละอองน้ำสำหรับต้นไม้ และจรวดน้ำตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของระบบดังกล่าวคือขวดบีบสำหรับของเหลว เช่น ซอสมะเขือเทศและแชมพู

อย่างไรก็ตาม ก๊าซอัดไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนแบบจัดเก็บ หากก๊าซนั้นไม่กลายเป็นของเหลวภายในภาชนะบรรจุ เนื่องจากต้องใช้แรงดันสูงมากในการจัดเก็บก๊าซในปริมาณมาก และถังก๊าซ แรงดันสูง และตัวควบคุมแรงดันก็มีราคาแพงและหนัก

ก๊าซขับดันเหลวเป็นก๊าซที่ความดันบรรยากาศ แต่จะกลายเป็นของเหลวที่ความดันระดับปานกลาง ความดันนี้สูงพอที่จะให้แรงขับเคลื่อนที่เป็นประโยชน์แก่สิ่งของที่บรรทุก (เช่น สีสเปรย์ สเปรย์ระงับกลิ่นกาย น้ำมันหล่อลื่น) แต่ต่ำพอที่จะเก็บไว้ในกระป๋องโลหะราคาไม่แพง และไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยในกรณีที่กระป๋องแตก

ส่วนผสมของเชื้อเพลิงเหลวและก๊าซภายในกระป๋องจะรักษาความดันคงที่ ซึ่งเรียกว่าความดันไอ ของเชื้อเพลิงเหลว เมื่อเชื้อเพลิงหมดลง เชื้อเพลิงจะระเหยกลายเป็นไอเพื่อเติมเต็มปริมาตรภายในกระป๋อง โดยทั่วไปแล้วของเหลวจะมีความหนาแน่นมากกว่าก๊าซที่เทียบเท่ากันถึง 500-1000 เท่าที่ความดันบรรยากาศ แม้ว่าจะมีแรงดันสูงขึ้นภายในกระป๋อง แต่ก็ต้องการเชื้อเพลิงเพียงเศษส่วนเล็กน้อยของปริมาตรทั้งหมดเพื่อขับเชื้อเพลิงออกไปและแทนที่ด้วยไอ

การเปลี่ยนเชื้อเพลิงเหลวให้กลายเป็นแก๊สต้องใช้พลังงานบางส่วน ซึ่งก็คือเอนทาลปีของการระเหยซึ่งจะทำให้ระบบเย็นลง โดยปกติแล้วผลกระทบจากการเย็นตัวนี้จะไม่มากนัก แม้ว่าบางครั้งอาจเป็นผลเสียที่ไม่พึงประสงค์จากการใช้งานหนัก (เนื่องจากระบบเย็นลง ความดันไอของเชื้อเพลิงจะลดลง) อย่างไรก็ตาม ในกรณีของสเปรย์แช่แข็งการเย็นตัวนี้จะช่วยให้เกิดผลที่ต้องการ (แม้ว่าสเปรย์แช่แข็งอาจมีส่วนประกอบอื่นๆ เช่นคลอโรอีเทนซึ่งมีความดันไอต่ำกว่า แต่มีเอนทาลปีของการระเหยสูงกว่าเชื้อเพลิง)

คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) เคยถูกใช้เป็นสารขับดันบ่อยครั้ง^{[ 7 ]}แต่เนื่องจากพิธีสารมอนทรีออลมีผลบังคับใช้ในปี 1989 จึงมีการแทนที่สารเหล่านี้ในเกือบทุกประเทศเนื่องจากผลกระทบเชิงลบของ CFCs ต่อชั้นโอโซน ของโลก สารทดแทน CFCs ที่พบได้บ่อยที่สุดคือส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน ระเหยง่าย โดยทั่วไป คือ โพรเพน เอ็น - บิวเทนและไอโซบิวเทน [ ^{8 ] ได}เมทิลอีเทอร์ (DME) และเมทิลเอทิลอีเทอร์ก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน สารเหล่านี้ทั้งหมดมีข้อเสียคือติดไฟได้ง่ายไนตรัสออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ยังถูกใช้เป็นสารขับดันเพื่อส่งอาหาร (เช่นวิปครีมและสเปรย์ทำอาหาร ) ละอองยา เช่น ยาพ่นสำหรับโรคหอบหืดใช้ไฮโดรฟลูออโรอัลเคน (HFA) ได้แก่HFA 134a (1,1,1,2,-tetrafluoroethane) หรือHFA 227 (1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane) หรือส่วนผสมของทั้งสองชนิด เมื่อไม่นานมานี้ สารขับดัน ไฮโดรฟลูออโรโอเลฟิน เหลว (HFO) ได้รับการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในระบบละอองยา เนื่องจากมีแรงดันไอต่ำ ศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ต่ำ (GWP) และไม่ติดไฟ^{[ 9 ]}

ความเหมาะสมของก๊าซเหลวในการขับเคลื่อนทำให้สามารถใช้กับวัตถุบรรทุกได้หลากหลายประเภทสเปรย์ละอองลอยซึ่งของเหลวถูกพ่นออกมาเป็นละออง ได้แก่ สี สารหล่อลื่น น้ำยาขจัดคราบไขมัน และสารเคลือบป้องกัน; ผลิตภัณฑ์ระงับกลิ่นกายและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลอื่นๆ; น้ำมันปรุงอาหาร ของเหลวบางชนิดไม่สามารถพ่นเป็นละอองได้เนื่องจากแรงดันของก๊าซขับเคลื่อนต่ำและ/หรือของเหลวมีความหนืดสูง เช่น วิ ปครีมและครีมโกนหนวดหรือเจลโกนหนวด ปืนที่มีกำลังต่ำ เช่นปืนบีบีปืนเพนท์บอลและปืนแอร์ซอฟต์ใช้กระสุนแข็งเป็นวัตถุบรรทุก แต่ในกรณีของสเปรย์อัดอากาศ (กระป๋องอัดอากาศ) นั้น วัตถุบรรทุกเพียงอย่างเดียวคือความเร็วของไอระเหยของก๊าซขับเคลื่อนนั่นเอง

• กระสุน (ปืน)
• วัตถุระเบิด
• เชื้อเพลิง
• คลังเชื้อเพลิงขับดัน
• ระบบขับเคลื่อนยานอวกาศ
• แรงขับจำเพาะ
• ท่อและหัวกระสุนสำหรับกระสุนปืน

• คลาร์ก, จอห์น ดี. (1972). การจุดระเบิด! ประวัติศาสตร์อย่างไม่เป็นทางการของเชื้อเพลิงจรวดเหลว . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยรัตเกอร์ส. ISBN 0-8135-0725-1.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงขับดัน

ค้นหาคำว่า "propellant"ใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

• เชื้อเพลิงจรวด
• องค์ประกอบการขับเคลื่อนด้วยจรวด, Sutton, George.P, Biblarz, Oscar 7th Ed
• การทำความเข้าใจและการทำนายการสึกกร่อนของลำกล้องปืน – แผนกระบบอาวุธ องค์การวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ โดย เอียน เอ. จอห์นสตันเก็บถาวรเมื่อ 10 กรกฎาคม 2013 ที่Wayback Machine
• ศูนย์วิจัย พัฒนา และวิศวกรรมอาวุธยุทโธปกรณ์ - การออกแบบดินปืนและปลอกกระสุนขั้นสูง