پيشرانه‌هايي هستند که سوخت و اکسيدکننده به طور مجزا درون محفظه احتراق تزريق مي‌شوند و بدون نياز به آتشزنه و فقط با برخورد با يکديگر، شعله‌ور مي‌شوند. دقت كنيد كه ديگر پيشرانه‌هايي كه ناكنون از آن‌ها نام برديم براي شروع احتراق به آتشزنه نياز دارند. استارت آسان و قابليت استارت مجدد از مزاياي پيشرانه‌هاي خودمشتعل مي‌باشند که آن‌ها را براي سامانه‌هاي مانوري فضاپيماها - كه نياز است بارها خاموش و روشن شوند - ايده‌آل نموده است. همچنين چون در دماي معمولي به صورت مايع مي‌باشد، در اين نوع سوخت‌ها با مشکلات و مسائلي پيشرانه‌هاي سرمازا روبه‌رو نيستيم. خودمشتعل‌ها (هايپرگوليک‌ها) بسيار سمي هستند و مي‌بايستي با نهايت دقت جابه‌جا شوند.

معمول‌ترين سوخت‌هاي خودمشتعل (هايپرگوليک) شامل هيدرازين، مونومتيل هيدرازين(ام ام اچ) و دي متيل هيدرازين نامتقارن (يو دي ام اچ) مي‌باشند. هيدرازين به عنوان سوخت موشک از ويژگي‌هاي مناسبي برخوردار است، اما چون داراي نقطه‌ي انجماد بالايي است و ناپايدار مي‌باشد، نمي‌توان به آن به عنوان يك عامل خنک‌کننده اطمينان نمود چون ساختار موتورهاي سوخت مايع به گونه‌اي است كه هر مولفه‌ي پيشرانه بايد بتواند خنك‌كننده‌ي خوبي نيز، باشد.

«ام ام اچ» نسبتاً پايدارتر است و تا نقطه‌ي انجمادش عملکرد خوبي دارد و به عنوان پيشرانه در فضاپيماها استفاده مي‌شود. «يو دي ام اچ» داراي نقطه‌ي ذوب پايين‌تري است و از پايداري دمايي مناسب‌تري برخوردار مي‌باشد و در موتورهاي بزرگ - که با مولفه‌ي سوخت خنک مي‌شوند - کاربرد دارد. در نتيجه «يو دي ام اچ» به طور معمول در موشک‌هاي حامل (ماهواره‌برها) استفاده مي‌شود و نسبت به ساير مشتقات هيدرازين از کارايي مناسب‌تري برخودار است. از اين سوخت، در سوخت‌هاي ترکيبي، مانند آيروزين 50 (يا 50 - 50) - که مخلوطي از 50 درصد «يو دي ام اچ» و 50 درصد هيدرازين مي‌باشد - استفاده شده است. آيروزين 50 تقريباً پايدارتر از «يو دي ام اچ» بوده، عملکرد بهتري دارد.

از اکسيدکننده‌هاي خودمشتعل معروف و معمول مي‌توان به تتروکسيد نيتروژن «ان تي اُ» و اسيدنيتريک اشاره نمود. تتروکسيد نيتروژن خورندگي کم‌تري نسبت به اسيد نيتريک دارد و عملکرد بهتري از خود نشان مي‌دهد، اما از نقطه‌ي ذوب بالايي برخوردار است. در نتيجه وقتي نقطه‌ي انجماد چندان اهميت نداشته باشد، تتروکسيد نيتروژن بهترين گزينه براي اکسيدکنندگي مي‌باشد.

در امريکا، اسيدنيتريکي که به عنوان اکسيدکننده استفاده مي‌شود، از نوع «اِي - 3» است و اسيد نيتريک دودکننده‌ي قرمز ممانعت‌شده «آي آر اِف اِن اِي» ناميده مي‌شود. «آي آر اِف اِن اِي» حاوي اسيدنيتريك، 14 درصد تتروکسيد نيتروژن، 5/1 تا 2 درصد آب و 6/0 درصد فلوريدهيدروژن مي‌باشد. در اين مخلوط فلوريدهيدروژن به منظور ممانعت‌کننده‌ي خوردگي افزوده مي‌شود.

مشخصات نظامي «آي آر اِف اِن اِي» و «يو دي ام اچ» براي اولين بار به ترتيب در سال‌هاي 1954 و 1955 در امريکا انتشار يافت. در خانواده‌ي موشك‌‌هاي تيتان، موشک‌هاي ماهواره‌بر دلتا 2 از آيروزين 50 و «ان تي اُ» استفاده شده است. از زوج «ان تي اُ + ام ام اچ» در سامانه‌هاي پيشرانِ، مانور مداري و عكس‌العمليِ شاتل‌هاي فضايي استفاده شده است.

استفاده از زوج پيشرانه‌ي «آي آر اِف اِن اِي» و «يو دي ام اچ» در موشک‌هاي تاکتيکي در فاصله‌ي سال‌هاي 1972-1991 در بين دو ابرثدرت موشكي، بسيار معمول بوده است.

بيشتر اوقات از هيدرازين به عنوان تک پيشرانه، در موتورهاي تجزيه‌‌اي کاتاليتيکي استفاده مي‌شود. در اين موتورها، سوخت مايع در حضور يک کاتاليست، تجزيه مي‌شود و گاز داغ مورد نياز براي پيشرانندگي را ايجاد مي‌كند.

 

تجزيه‌ي هيدرازين دمايي حدود 925 درجه سانتي‌گراد و ضربه‌ي ويژه‌اي حدود 230 يا 240 ثانيه توليد مي‌نمايد. هيدرازين هنگام تجزيه به هيدروژن و نيتروژن، يا آمونياک و نيتروژن شكسته مي‌شود.

پيشرانه‌هاي مايع قديمي

الکل‌ها به طور معمول به عنوان سوخت موشک، طي سال‌هاي اوليه توسعه‌ي فناوري موشكي مورد استفاده قرار مي‌گرفتند. موشک آلماني «وي2» و همچنين موشک زمين به زمين ردستون امريکا، با اكسيژن مايع و اتانول) كار مي‌كردند. به هر حال در روند پيشرفت‌هاي فناوري موشكي، با افزايش کارايي سوخت‌ها، از الکل‌ها استقبال چنداني نشد و آن‌ها خيلي زود كنار گذاشته شدند.

پروکسيدهيدروژن يکي از اکسيدکننده‌هاي قابل توجه مي‌باشد که در موشک انگليسي بلک آرو استفاده شده بود. غلظت‌هاي بالاي پروکسيد هيدروژن را «هاي تست پروکسيد يا «اچ تي پي» مي‌نامند. عملکرد و جرم حجمي «اچ تي پي» کم‌تر از اسيدنيتريک است و از سميت و خورندگي کم‌تري برخوردار مي‌باشد. «اچ تي پي» نقطه‌ي انجماد پاييني دارد و ناپايدار مي‌باشد. گرچه هيچ موقع از آن به عنوان عامل اکسيدکننده در موشک‌هاي بزرگِ دومولفه‌اي استفاده نشده است ولي ديده شده که به عنوان پيشرانه يک مولفه‌اي مورد استفاده قرار گرفته است. «اچ تي پي» در حضور کاتاليست به اکسيژن و بخار فوق گرم تبديل مي‌شود و ضربه‌ي ويژه‌اي حدود 150 ثانيه ايجاد مي‌نمايد.

پيشرانه‌هاي خودمشتعل