سوخت ماده‌اي است که وقتي مي‌سوزد با اکسيژن ترکيب مي‌شود و براي موتور (پيشرانش)، گاز داغ ايجاد مي‌کند. اکسيدکننده عاملي است که براي ترکيب با سوخت، اکسيژن يا ماده‌ي اكسيدكننده  كه لزوما اكسيژن نيست  آزاد مي‌نمايد. يكي از غلط‌هاي مصطلح استفاده از واژه‌ي سوخت به جاي هر دو مولفه‌ي «سوخت» و «اكسيدكننده» است. درست آن است كه از واژه‌ي پيشرانه   (propellant) استفاده شود و منظور از آن هر دو مولفه‌ي «سوخت» و «اكسيدكننده‌» است.  موتورهاي پيشرانه‌ي جامد يا با نام معروف‌ترِ موتورهاي سوخت جامد بين تمامي موشك‌ها، از ساده‌ترين طراحي برخوردار مي‌باشند. اين دسته از موتورها شامل محفظه يا پوسته‌اي از جنس فولاد ضدزنگ بوده، درون آن با مخلوطي از ترکيبات جامد پر مي‌شود. اين تركيبات جامد، هم داراي عامل يا مولفه‌ي «سوخت» است و هم عامل يا مولفه‌ي «اكسید کننده» است . 

 پيشرانه‌هاي جامد

اين ترکيبات داراي سرعت سوزش بالايي هستند و گازهاي داغ ناشي از احتراق آن‌ها، هنگام خروج از بخش استوانه‌اي و نازل، نيروي پيشران (تراست) لازم را ايجاد مي‌نمايند. وقتي موتور شروع به کار مي‌کند، پيشرانه‌ي جامد از قسمت مياني به سمت کناره شروع به سوزش مي‌نمايد. شکل کانال ميانيِ تعبيه‌شده در ميانِ پيشرانه‌ي جامد، تعيين‌کننده‌ي سرعت و الگوي سوزش مي‌باشد. بنابراين نوع طراحي کانال، وسيله‌اي براي کنترل نيروي پيشران (تراست) به شمار مي‌رود. بر خلاف موتورهاي پيشرانه‌ي مايع، موتورهاي پيشرانه‌ي جامد چندان كنترل‌پذير نيستند و پس از روشن شدن آن‌ها، امکان کنترل فرآيند کار موتور و در صورت نياز خاموش کردن، تقريباً ناممکن است. عموماً اين دسته از موتورها پس از روشن شدن تا وقتي که تمامي پيشرانه مصرف شود، مي‌سوزند.

پيشرانه‌هاي همگن به دو دسته‌ي تک‌پايه و دوپايه تقسيم مي‌شوند. ترکيب پيشرانه‌ي تک‌پايه، معمولاً نيتروسلولزي مي‌باشد که داراي هر دو خاصيت اکسيدکنندگي و احياکنندگي مي‌باشد. پيشرانه‌هاي دوپايه، معمولاً داراي نيتروسلولز و نيتروگلسيرين مي‌باشند، که با يک پلاستي‌سايزر، پر مي‌شوند. در شرايط معمولي، پيشرانه‌هاي همگن، ايمپالس ويژه‌اي بالاتر از 210 ثانيه ندارند و عمده‌ي مزيت آن‌ها، در توليد نكردن دودهاي قابل رديابي مي‌باشد؛ لذا معمولاً از آن‌ها در جنگ‌افزارهاي تاکتيکي استفاده مي‌شود. اغلب از اين نوع پيشرانه‌ها، در انجام عمليات کمکي يا فرعي، همانند پرتاب قطعات بدرد نخور به دريا يا در سامانه‌ي جدايش يک بخش موشك از بخش ديگر آن، استفاده مي‌شود.

پيشرانه‌هاي جامد دو خانواده دارند: همگن و مرکب. هر دو نوع اين پيشرانه‌ها، متراکم بوده، در دماي معمولي پايدار مي‌باشند و به سادگي مي‌توان آن‌ها را نگهداري نمود  .

 

پيشرانه‌هاي مرکب پيشرفته، پودرهاي ناهمگني (مخلوط) مي‌باشند که شامل يک نمک کريستاله‌شده يا نمک‌هاي معدني بسيار نرم، مثل پرکلرات آمونيوم مي‌باشند. اين نمک‌ها نقش اکسيدکنندگي داشته، بين 60% تا 90% وزن پيشرانه را تشکيل مي‌دهند. جزء احياشونده يا سوخت، معمولاً آلومينيوم مي‌باشد. پيشرانه به‌وسيله‌ي يک بايندر نظير پلي اوره‌اتان يا پلي‌بوتادي‌ان _ که به‌عنوان سوخت مورد استفاده قرار مي‌گيرند _ کنار يکديگر نگه‌داشته مي‌شوند. علاوه بر آن‌چه گفته شد، گاهي ترکيبات حاوي کاتاليست نيز، براي کمک به افزايش سرعت سوزش و يا تسهيل فرآيند توليد پيشرانه، به سوخت جامد اضافه مي‌شود. محصول نهايي جسمي شبيه لاستيک با استحکامي نزديک به پاک‌کن لاستيکي سفت است.

پيشرانه‌هاي مرکب اغلب با نوع بايندر استفاده‌شده شناخته مي‌شوند. دو نوع بايندر، معمولا مورد استفاده قرار مي‌گيرند؛ پلي‌بوتادي‌ان اکريليک اسيد اکريلونيتريل (پي.‌بي‌.اِي‌.‌ان) و هيدروکسي ترميناتور پلي‌ بوتادي‌ان (اِچ.‌تي.‌پي.‌بي). فرمولاسيون «پي.بي.اِي.ان» نسبت به فرمولاسيون «اِچ.تي.پي.بي» ايمپالس ويژه، دانسيته و سرعت سوزش نسبتاً بالاتري دارد. به ‌هرحال، پيشرانه‌ي «پي.بي.اِي.ان» مشکلاتي را در اختلاط و توليد دارد كه به دليل نياز به بالابردن دما جهت تهيه آن ايجاد مي‌شود. بايندر «اِچ.تي.پي.بي» بسيار قوي‌تر و انعطاف‌پذيرتر از «پي.بي.اِي.ان» مي‌باشد. از ويژگي‌هاي خوب اين دو پيشرانه مي‌توان به مشخصات مکانيکي مناسب و پتانسيل زمان سوزش طولاني‌تر نسبت به پيشرانه‌هاي همگن، اشاره کرد.

موتورهاي پيشرانه‌ي جامد، تنوع کاربري خوبي دارند. اغلب، موتورهاي پيشرانه‌ي جامدِ کوچک، به‌عنوان شتاب‌دهنده‌هاي مرحله‌ي پاياني ماهواره‌برها و يا براي جابه‌جايي سامانه‌هاي فضايي به مدارهاي بالاتر، مورد استفاده قرار مي‌گيرند. موتورهاي پيشرانه‌ي جامدِ متوسط كاربردهاي ديگري دارند، مانند؛ «بخش کمک‌كننده‌ي بارمفيد» (پي.اِي.ام) و «مرحله‌ي پاياني اينِرشيال» (آي.يو.اِس) كه اين‌ها تراسترهاي کمکي محسوب مي‌شوند و باعث رسيدن ماهواره به مدار بالاتر يا افزايش برد و جابه‌جايي خط سير موشک، مي‌شوند.

در پرتاب‌گرهاي فضاپيماي شاتل، موشك دلتا و تيتان از موتورهاي پيشرانه‌ي جامد، براي افزايش تراست _ به ويژه در مرحله‌ي اول _ استفاده مي‌شود؛ به اين تقويت‌كننده‌هاي تراست، بوستر سوخت جامد گفته مي‌شود. در پرتاب‌گر فضاپيماي شاتل، از بوسترهاي سوخت جامد بزرگي استفاده مي‌شود كه هر يك شامل 500 تن‌ (1100000 پوند) پيشرانه مي‌باشد و مي‌تواند نيروي پيشراني بيش از 14680 تن‌كيلوگرم (يا 3300000 پوندنيرو) توليد نمايد.