Полная копия форума на 22.05.18 - не трогать!

Ледяное топливо

У кого-то слово «космос» ассоциируется с бесконечностью мироздания, которую до конца не в состоянии осознать человеческий разум, у кого-то с неизведанными просторами, которые человечество пытается освоить, используя для этого все достижения цивилизации. Но в любом случае все, что связано с космосом, что вмещает короткое, но емкое словосочетание «космические технологии», — это воплощение того лучшего, на что способны современные наука и техника.

Модератор:модераторы


Автор темы
Юра
Сообщения:7265
Зарегистрирован:17.04.2007, 23:59
Желаемая форма обращения:Как хотите к себе
Откуда:Минск
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 377 раз
Ледяное топливо

Сообщение Юра » 05.10.2011, 12:20

Твердотопливные ракетные двигатели конструктивно проще жидкостных, и надежнее. Правда они обладают более низким удельным импульсом и невысоким массовым совершенством. Но для первых ступеней ракет это некритично. Там главное дешевизна, надежность и большая тяга.
Всем этим обладают РДТТ, и они широко применяются в космонавтике.
Но наиболее распространенный окислитель для РДТТ, перхлорат аммония, неэкологичен - продукты сгорания разрушают озоновый слой. А альтернативные окислители или очень дороги, или дают более низкий удельный импульс (нитрат аммония).
Но не так давно стали работать над твердым топливом на основе водяного льда или замороженной перекиси водорода, с включением нанопорошка алюминия и полиэтилена:
http://www.mirprom.ru/Pubs.aspx?id=11888
Так, в США изучают твердое топливо, представляющее собой лед с вмороженными в него наночастицами алюминия, Французское космическое агенство CNES провело лабораторные эксперименты по сжиганию замороженного топлива из перекиси водорода, гидрида алюминия и полиэтилена и получило положительные результаты: в частности, оказалось, что удельный импульс тяги может достигать 370­-390 с
Реакция вытеснения водорода из воды алюминием по идее должна давать небольшой УИ (алюминий используют специально полученный, без оксидной пленки на поверхности).
Но вот перекись - неплохой окислитель, вместе с полиэтиленом может обеспечить приличную скорость истечения продуктов сгорания.
Замораживать заряды для получения нужной прочности нужно примерно до минус 30-40 по Цельсию. Это конечно неудобство, но вполне приемлимое. Особенно по сравнению с использованием жидких кислорода и водорода.
Заливать и замораживать такой заряд можно прямо на космодроме, а транспортировать пустой корпус двигателя (сейчас заливают на заводе, для перевозки большие РДТТ делают разборными на секции).


sla
Сообщения:1745
Зарегистрирован:16.05.2011, 20:32
Желаемая форма обращения:Как хотите к себе
Благодарил (а): 1386 раз
Поблагодарили: 272 раза

Re: Ледяное топливо

Сообщение sla » 11.08.2012, 18:24

Дарю идею.
Температура твердого кислорода минус 219°С, а жидкого водорода минус 252°С. То есть если разместить бак кислорода внутри бака водорода, окислитель замерзнет. Если намораживанием на стенки управлять так, чтобы в центре оставался канал, получим гибридный (твердо-жидкий) кислород водородный двигатель, с простотой конструкции твердого и эффективностью жидкого.


Автор темы
Юра
Сообщения:7265
Зарегистрирован:17.04.2007, 23:59
Желаемая форма обращения:Как хотите к себе
Откуда:Минск
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 377 раз

Re: Ледяное топливо

Сообщение Юра » 11.08.2012, 19:32

Этот вариант прорабатывали. Криокристаллы (замороженные газы) как правило обладают очень паршивыми механическими качествами, они плохо подходят для заряда РДТТ. Заряд растрескается, увеличится площадь горения - и БАХ!!!


sla
Сообщения:1745
Зарегистрирован:16.05.2011, 20:32
Желаемая форма обращения:Как хотите к себе
Благодарил (а): 1386 раз
Поблагодарили: 272 раза

Re: Ледяное топливо

Сообщение sla » 11.08.2012, 20:18

Юра писал(а):Заряд растрескается, увеличится площадь горения - и БАХ!!!
В моем варианте окислитель не смешан с горючим в твердой фазе (так как это гибридный двигатель), поэтому растрескивание не приведет к увеличению поверхности горения. Трещины будут заполнены испаряющимся кислородом. Количество же горючего поступающего в камеру дозировано. Так что появление трещин приведет лишь к некоторому изменению соотношения сгорающих компонентов.


Автор темы
Юра
Сообщения:7265
Зарегистрирован:17.04.2007, 23:59
Желаемая форма обращения:Как хотите к себе
Откуда:Минск
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 377 раз

Re: Ледяное топливо

Сообщение Юра » 13.08.2012, 02:12

У гибридных двигателей другая проблема - нужна определенная скорость перехода топлива из твердого состояния в жидкое и газообразное, чтобы поддерживать горение. Этому условию далеко не каждое вещество соответствует.

Новая тема Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость