Vesinikperoksiidi kasutamine automootorites. Pürotehniline keemia: Sissejuhatus raketitehnoloogiasse - Fedov V.I. Mootorite pumpamine

See uuring soovib pühendada ühele tuntud ainele. Marylin Monroe ja valge niidid, antiseptikumid ja penoidid, epoksüliim ja reaktiiv vereotstarbeks ja isegi akvaariumi reaktiive ja võrdsete akvaariumi reaktiive ja võrdsete akvaariumireagendid. Me räägime vesinikperoksiidiga täpsemalt selle rakenduse ühe aspekti kohta - tema sõjalise karjääri kohta.

Kuid enne peamise osa jätkamist soovib autor selgitada kahte punkti. Esimene on artikli pealkiri. Oli palju võimalusi, kuid lõpuks otsustati ära kasutada ühe teise astme L.S.S. kapteni inseneride väljaande nime. Shapiro, nagu kõige selgem vastutustundlik mitte ainult sisu, vaid ka asjaolud, mis kaasnevad vesinikperoksiidi kasutuselevõtuga sõjalisteks tavadeks.

Teine - miks on autor huvitatud täpselt see aine? Või pigem - mida täpselt ta teda huvitab? Kummalisel kombel on see täiesti paradoksaalne saatus sõjalise valdkonnas. Asi on see, et vesinikperoksiidil on terve hulk omadusi, mis tunduvad olevat talletanud talle suurepärase sõjalise karjääri. Ja teiselt poolt, kõik need omadused osutusid täiesti kohaldamatu kasutada seda kasutada sõjaliste pakkumiste rollis. Noh, mitte see, kes seda absoluutselt sobimatu - vastupidi, seda kasutati ja üsna lai. Teisest küljest ei ole nende katsete erakordne välja selgus: vesinikperoksiid ei saa sellise muljetavaldava rekordiga nitraatidena või süsivesinike puhul kiidelda. See osutus ustav kõike ... Kuid me ei kiirusta. Olgem lihtsalt mõningaid sõjalise peroksiidi kõige huvitavamaid ja dramaatilisi hetki ning järeldused iga lugejatelt teevad seda ise. Ja kuna igal lool on oma põhimõte, tutvume narratiivse kangelase sündmuse asjaoludega.

Avamine professor tenar ...

Väljaspool aken seisis 1818. aasta detsembripäev. Pariisi polütehnikakooli keemikuõpilaste rühm täitis publikule kiirustatult. Soovides igatsen kuulsa kooli professor ja kuulus Sorbonne (Pariisi Ülikooli) Loi tenar ei olnud: iga tema amet oli ebatavaline ja põnev reis maailma hämmastava teaduse maailma. Ja nii, ukse avamine, sisestatud professor valguse kevade kõndimise publiku (austusavaldus gaasiliikide esivanematele).

Vaatajaskonna naveli harjumuse kohaselt pöördus ta kiiresti pika tutvustamislauale ja ütles midagi ettevalmistajale Starik Leshole. Seejärel peitub osakonnale tõusnud õpilastele ja algas õrnalt:

Kui front-front mastiga fregati, marsruur hüüab "Maa!" Ja kapten näeb kõigepealt tundmatu ranniku pylon toru, see on suurepärane hetk elu navigaator. Aga kas pole lihtsalt hetk, kui keemik avastab kõigepealt uue kolvi alumise osa osakesi, arvestasid kõigile, kes ei ole tuntud aine?

Tenar tuli osakonna osakonnas ja lähenes demonstratsioonilauale, mida Leshos oli juba lihtne seade panna.

Keemia armastab lihtsust, - jätkab tenari. - Pea meeles seda, härrad. Seal on ainult kaks klaasist laeva, väline ja sisemine. Nende vahel lumi: uus aine eelistab madalatel temperatuuridel ilmuda. Sisemises anumas lahjendatud kuus protsenti väävelhapet on nniit. Nüüd on see peaaegu sama külm kui lumi. Mis juhtub, kui ma murdsin baariumoksiidi happe näputisse? Väävelhape ja baariumoksiid toovad kahjutu vee ja valge sademe - sulfaadi baariumi. See kõik teab.

H. 2 SO4 + Bao \u003d Baso4 + H2 O

Publik oli nii vaikne, et külma lasho tõsine hingamine oli selgelt kuulnud. Tenar, ettevaatlikult segades klaasvõlli aeglaselt teravilja, valati baariumperoksiidi anumasse.

Sete, tavaline sulfaat baarium, me filtreerida, - ütles professor, ühendades vett sisemise laeva kolbi.

H. 2 SO4 + Bao2 \u003d baso4 + H2 O2

See on eriline vesi. See kaks korda rohkem hapnikku kui tavalisel. Vesi - vesinikuoksiid ja see vedelik on vesinikperoksiid. Aga mulle meeldib teine \u200b\u200bnimi - "oksüdeeritud vesi". Ja avastaja paremal eelistan seda nime.

Kui navigator avab tundmatu maa, teab ta juba: ühel päeval kasvavad linnad seda, teed pannakse. Meie, keemikud, ei saa kunagi olla oma avastuste saatuses kindlad. Mis ootab uut ainet sajandi jooksul? Võib-olla sama lai kasutamine nagu väävel- või vesinikkloriidhappes. Ja võib-olla täielik unustus - kui tarbetu ...

Vaatajaskond Zarel.

Aga tenar jätkas:

Sellegipoolest olen kindel "oksüdeeritud vee" suure tuleviku tulevikus, sest see sisaldab suurt hulka "elu-andes õhku" - hapnikku. Ja mis kõige tähtsam, on sellisest veest väga lihtne välja paista. Juba üks neist instills usaldust tuleviku "oksüdeeritud vee" tuleviku vastu. Põllumajandus ja käsitöö, meditsiin ja manufaktuur ja ma isegi ei tea veel, kus "oksüdeeritud vee kasutamine" leiab! Asjaolu, et tänapäeval sobib endiselt kolbi, võib homme olla võimas igasse majasse murda.

Professor tenar langes aeglaselt osakonnast.

Naiivne Pariisi unistaja ... Veendunud humanist, tenar alati uskunud, et teadus peaks tuua hea inimkonnale, leevendades elu ja lihtsustades ja õnnelikumaks. Isegi pidevalt näiteid täpselt vastupidisest iseloomust enne nende silmis, uskus ta püha ja rahulikku oma avastuse tulevikku. Mõnikord hakkate uskuma avalduste kehtivusesse "Happiness - teadmatus" ...

Siiski oli vesinikperoksiidi karjääri algus üsna rahulik. Ta töötas tekstiili tehased, valgendamislõngad ja lõuend; Laboratooriumides oksüdeerivad orgaanilised molekulid ja aidates saada uusi, olematuid aineid looduses; Ta hakkas meditsiiniliste kambrite juhtima, enesekindlalt tõestanud end kohaliku antiseptilisena.

Aga nad varsti välja mõned negatiivsed küljedÜks neist osutus madalaks stabiilsuseks: see võib eksisteerida ainult väikeste kontsentratsioonidega lahendustes. Ja nagu tavaliselt, kontsentratsioon ei sobi, see tuleb suurendada. Ja siin algas ...

... ja leidke Walter insener

1934. aastal Euroopa ajaloos osutus üsna palju sündmusi. Mõned neist värisevad sadu tuhandeid inimesi, teised läbisid vaikselt ja märkamata. Esiteks, muidugi, väljanägemise mõiste "Aryan Science" Saksamaal võib omistada. Nagu teine, see oli äkiline kadumine avatud trükkimine kõikide viiteid vesinikperoksiidi. Selle imeliku kahju põhjused on muutunud selgeks alles pärast "aastatuhande Reichi" purustamisvõimet.

See kõik algas ideega, mis tuli Helmut Walterile - väikese tehase omanik Kielis täpsete instrumentide, teadusuuringute seadmete ja reaktiivide tootmiseks Saksamaadele. Ta oli võimeline, erudiit ja tähtsam, ettevõtlik. Ta märkas, et kontsentreeritud vesinikperoksiid võib jääda üsna pikka aega isegi väikeste stabilisaatorite, näiteks fosforhappe või selle soolade juuresolekul. Eriti efektiivne stabilisaator oli uriinhape: stabiliseerida 30 liitrit kõrge kontsentreeritud peroksiidi, 1 g kusihapet oli piisav. Kuid teiste ainete kasutuselevõtt, lagunemise katalüsaatorid toob kaasa aine kiire lagunemise suure koguse hapniku vabanemisega. Seega täheldati see ahvatlevate lagunemisprotsessi reguleerimise väljavaadet päris odavate ja lihtsate kemikaalidega.

See on iseenesest see kõik tuntud pikka aega, kuid lisaks sellele juhtis Walter tähelepanu protsessi teisele poolele. Peroksiidi reaktsiooni lagunemine

2 H. 2 O2 \u003d 2 H2 O + O2

Kiel oli saksa veealuse laevaehituse esindus ja Walteril oleva vesinikperoksiidi veealuse mootori idee. Ta meelitas oma uudsust ja lisaks oli Walter Enginer kaugel kerjalt. Ta mõistis ideaalselt, et fašistliku diktatuuri tingimustes kõige lühem viis jõukuseks - töö sõjalise osakondade tööle.

Juba 1933. aastal tegi Walter iseseisvalt lahenduste energiavõimaluste uurimiseks 2 O2.. See koostas graafiku sõltuvuse peamiste termofüüsiliste omaduste sõltuvusest lahuse kontsentratsioonist. Ja see on see, mida ma avastasin.

Lahendused, mis sisaldavad 40-65% n 2 O2., lagunemine, lagunemine on märgatavalt kuumutatud, kuid mitte piisav, et moodustada kõrgsurvegaas. Kui lagunevad rohkem kontsentreeritud soojuselahuseid, rõhutatakse palju rohkem: kõik vesi aurustuvad ilma jäägita ja jääknergia kulutatakse täielikult aurude kuumutamisel. Ja mis on veel väga oluline; Iga kontsentratsioon vastas rangelt määratletud kogusele vabanenud. Ja rangelt määratletud hapniku kogus. Ja lõpuks, kolmas - isegi stabiliseeritud vesinikperoksiid on peaaegu koheselt lagunenud kaaliumpermanganaatide toimel KMNO 4 Või kaltsium ca (MNO 4 )2 .

Walter suutis näha absoluutselt uus ala Rakendused aine teada rohkem kui sada aastat. Ja ta õppis seda ainet kavandatud kasutuse seisukohast. Kui ta tõi oma kaalutlused kõrgeimatele sõjalistele ringkondadele, saadi kohene tellimus: klassifitseerida kõik, mis on kuidagi ühendatud vesinikperoksiidiga. Nüüdsest ilmus tehniline dokumentatsioon ja kirjavahetus "aurol", "oksilin", "kütus t", kuid mitte tuntud vesinikperoksiid.

"Külma" tsükliga töötav auruturbiini taime skemaatiline diagramm: 1 - sõudmisruvi; 2 - käigukast; 3 - turbiin; 4 - eraldaja; 5 - Lagunemiskoda; 6 - reguleeriva ventiili; 7-elektriline peroksiidi lahuse pump; 8 - elastsed mahutid peroksiidi lahuse; 9 - tagastamatu eemaldamise ventiili üle pardaperoksiidi lagusaadused.

1936. aastal esitas Walter esimese paigaldamise all veealuse laevastiku juht, mis töötas kindlaksmääratud põhimõttel, mis vaatamata üsna kõrge temperatuuri nimetati "külm". Kompaktne ja kerge turbiin töötati välja 4000 HP standivõimsuse juures, vahetades täielikult konstruktori ootusi.

Väga kontsentreeritud vesinikperoksiidi lahuse lagunemise reaktsiooni produktid toideti turbiini, pöörlevad läbi propelleri kaldvaigud ja seejärel tõmmatud üle parda.

Hoolimata sellise otsuse ilmsest lihtsusest, associated probleeme (ja kus ilma nendeta!). Näiteks leiti, et tolmu, rooste, leelis ja muud lisandid on ka katalüsaatorid ja järsult (ja mis on palju halvem - ettearvamatu) kiirendada peroksiidi lagunemist kui plahvatuse ohust. Seetõttu elastsed mahutid sünteetilisest materjalist rakendatakse peroksiidi lahuse säilitamiseks. Sellised võimsused olid planeeritud paigutatud väljaspool vastupidavat juhtumit, mis võimaldas ratsionaalselt kasutada korduva ruumi vaba mahtusid ja lisaks luua peroksiidi lahuse alamlahus enne installipump sisselaskevee rõhu all .

Kuid teine \u200b\u200bprobleem oli palju keerulisem. Heitgaasis sisalduv hapnik on vees üsna halvasti lahustunud ja trossously väljastas paadi asukoha, jättes märgi mullide pinnale. Ja see on hoolimata asjaolust, et "kasutu" gaas on laeva oluline aine, mis on ette nähtud nii palju kui võimalik.

Idee kasutamise hapniku allikas kütuse oksüdatsiooni oli nii ilmne, et Walter asus paralleelse mootori disain, mis töötas "kuuma tsükli". Selles teostuses tarniti mahepõllumajanduslik kütus lagunemiskambrisse, mis põles varem erinevalt hapnikus. Paigaldusvõimsus suurenes dramaatiliselt ja lisaks rada vähenes, kuna põlemissaadus - süsinikdioksiid - oluliselt parem hapnik lahustub vees.

Walter andis endale aruande "külma" protsessi puudused, kuid lahkusid nendega, sest ta mõistis, et konstruktiivsetes tingimustes oleks selline energiapakett lihtsam olla lihtsam kui "kuuma" tsükliga, mis tähendab, et see on Palju kiiremini paadi ehitamiseks ja selle eeliste näitamiseks.

1937. aastal teatas Walter oma katsete tulemustest Saksamaa mereväe juhtkonnale ja kinnitas kõigile võimalusega luua allveelaevade turbiini taimedega allveelaevade turbiini taimedega, millel on enne 20 sõlme veealuse löögi kiirus. Kohtumise tulemusena otsustati luua kogenud allveelaeva. Projekteerimise protsessis lahendati küsimused mitte ainult ebatavalise energiaseadme kasutamisega.

Seega tehtud projekti kiirus veealuse liikumise tehtud vastuvõetamatu varem kasutatud eluaseme üle. Partnerid aitasid siin meremehed: Aerodünaamilises toru testiti mitmeid kehamudeli. Lisaks kasutatakse kahekordseid halduskorraldusi "Junkers-52" rooli käitlemise käitlemise parandamiseks.

1938. aastal pandi Kielis esimene kogenud allveelaev maailmse energiapaigaldisega vesinikperoksiidis, mille nihkumine on 80 tonni, mis sai nimetuse V-80. 1940. aastatel läbiviidud testid sõna otseses mõttes uimastatud - suhteliselt lihtne ja kerge turbiin võimsusega 2000 hj Lubatud allveelaeva arendada kiirust 28,1 sõlme vee all! Tõsi, see oli vaja maksta sellise enneolematu kiiruse eest: veehoidla vesinikperoksiidi oli piisavalt pool või kaks tundi.

Saksamaa puhul II maailmasõja ajal olid allveelaevad strateegilised, kuna ainult nende abiga oli võimalik rakendada materiaalset kahju Inglismaa majandusele. Seetõttu algab areng 1941. aastal ja seejärel hoone V-300 allveelaeva koos auruturbiiniga, mis töötab "kuuma" tsüklis.

"Kuuma" tsüklis tegutseva auruturbiini taime skemaatiline diagramm: 1 - propelleri kruvi; 2 - käigukast; 3 - turbiin; 4 - Elektrimootor sõudmine; 5 - eraldaja; 6 - Põlemiskamber; 7 - silmapaistev seade; 8 - valatud torujuhtme ventiil; 9 - Lagunemiskoda; 10 - pihustite ventiili lisamine; 11 - kolmekomponentse lüliti; 12 - neljakomponendi regulaator; 13 - Vesinikperoksiidi lahuse pump; 14 - Kütusepump; 15 - Veepump; 16 - kondensaadi jahedam; 17 - kondensaadipump; 18 - kondensaatori segamine; 19 - gaasi kogumine; 20 - Süsinikdioksiidi kompressor

Paadiga V-300 (või U-791 on selline kirja-digitaalne nimetus, mida ta saadud) oli kaks mootorirajatisi (täpsemalt kolm): Walter gaasiturbiin, diiselmootor ja elektrimootorid. Selline ebatavaline hübriid ilmus tulemusena mõista, et turbiin, tegelikult on sunnitud mootor. Kütusekomponentide suur tarbimine oli lihtsalt ebaökonoomne, et pikaajaline "tühikäigul" üleminekud või vaikne "hiiliv" vaenlase laevadele. Aga see oli lihtsalt hädavajalik kiire hoolduse eest rünnaku asendist, rünnaku koha vahetustest või muudest olukordadest, kui "lõhnastatud".

U-791 ei lõpetatud kunagi erinevate laevaehitusfirmade kahe episoode - WA-201 (WA - Walter) ja WK-202 (WK-WALTER-KRUPP) kahe katse allveelaevu. Oma energiaseadmetes olid nad identsed, kuid eristati sööda ploomi ja mõnede lõikamise ja korpuse elemente. Alates 1943. aastast algas nende testid, mis olid rasked, kuid 1944. aasta lõpuks. Kõik suuremad tehnilised probleemid olid maha jäänud. Eelkõige testitud U-792 (WA-201 seeria) täieliku navigatsioonivahemiku jaoks, millal vesinikperoksiidi 40 t varuga oli peaaegu neli ja pool tundi nakkuse turbiini all ja neli tundi toetasid kiirust 19.5 sõlme.

Need arvud olid nii tabanud juhtpositsiooni CryMsmariini, mis ei oota katse lõppu kogenud allveelaevade, jaanuaris 1943. aastal väljastas tööstus, et ehitada 12 laeva kahe seeria - XVIIB ja XVIIG. Mis ümberpaigutamine 236/259 t, neil oli diisel-elektripaigaldus mahuga 210/77 hj, lubatud liikuda kiirusega 9/5 sõlme. Võitlusvajaduse korral on kaks PGTU koguvõimsusega 5000 HP, mis võimaldas arendada allveelaeva kiirust 26 sõlmedes.

Joonis on skemaatiliselt skemaatiliselt, ilma skaala vastavuseta, kuvatakse allveelaeva seade PGTU-ga (üks neist seadmetest on kujutatud ühe). Mõned märge: 5 - põlemiskamber; 6 - silmapaistev seade; 11 - peroksiidi lagunemiskamber; 16 - kolmekomponendi pump; 17 - Kütusepump; 18 - Veepump (materjalide põhjal http://technicamolodezhi.rubriki_tm/korabli_vmf_veliikoy_otechestvennoy_voynyi_1972/v_nadejde_na_totalnuyu_naynu) \\ t

Lühidalt öeldes näeb PGTU töö sel viisil välja. Triple pumba abi abil sööda diislikütus, vesinikperoksiid ja puhas vesi läbi 4-positsiooni regulaatori segu söögiskambrisse; Kui pump töötab 24 000 p / min. Voolu segu saavutas järgmised mahud: Kütus - 1,845 kuupmeetrit / tund, vesinikperoksiid - 9,5 kuupmeetrit / tund, vesi - 15,85 kuupmeetrit / tund. Segu kolme määratud komponendi doseerimine viidi läbi 4-positsiooni regulaatoriga, mis sisaldab segu varustamise suhet 1: 9: 10, mis reguleeris ka neljanda komponendi veevett, kompenseerides erinevust vesinikperoksiidi ja vee kaal reguleerides kambritega. 4-positsiooni regulaatori reguleeritavad elemendid ajendasid elektrimootor võimsusega 0,5 hj Ja taganud segu nõutava tarbimise.

Pärast 4-positsiooni regulaatorit sisenes vesinikperoksiidi katalüütilise lagunemise kambrisse selle seadme kaane aukude kaudu; Sieve'is oli katalüsaamiliste kuubikute või torukujuliste graanulitega, mille pikkus on umbes 1 cm, immutatud kaltsiumi permanganaadi lahusega. Partaz kuumutati temperatuurini 485 kraadi Celsiuse järgi; 1 kg katalüsaatorielemente möödunud 720 kg vesinikperoksiidi tunnis rõhul 30 atmosfääri.

Pärast lagunemiskambrit sisenes kõrgsurve põlemiskambrisse, mis on valmistatud vastupidavast karastatud terasest. Sisendkanaleid serveeritakse kuus düüsid, mille kõrval asuvad küljeavad olid auruti läbimiseks ja kütuse kesk-. Temperatuur kambri ülaosas jõudis 2000 kraadi Celsiusele ja kambri põhjas langes süstimise tõttu 550-600 kraadi puhta vee põlemisskambrisse süstimise tõttu. Saadud gaasid toideti turbiini, mille järel oli kulutatud aurutatud segu turbiini korpusesse paigaldatud kondensaatorile. Vee jahutussüsteemi abil langes väljalaskeava temperatuur 95 kraadi Celsiusele, kondensaadi koguti kondensaadi paagis ja pumbaga kondensaadi valimiseks voolanud merevees külmikud, kasutades paadi liigub vooluperevesi. veealuses asendis. Külmik läbipääsu tulemusena vähenes saadud vee temperatuur 95 kuni 35 kraadi Celsiusele ja see tagastati torujuhtme kaudu põlemiskambri puhta veega. Auru-gaasisegu jäägid süsinikdioksiidi ja rõhu all oleva auru kujul 6 atmosfääri võeti kondensaadi paagist koos gaasiseaparaatoriga ja eemaldati üle parda. Süsinikdioksiidi lahustati merevees suhteliselt kiiresti, ei jättes märgatava pala vee pinnal.

Nagu näha, isegi sellises populaarses esitluses, ei vaata PGTU lihtne seadeSee nõudis kõrgelt kvalifitseeritud inseneride ja töötajate kaasamist selle ehitamiseks. Absoluutse salajasuse vastavusse viidi läbi allveelaevade ehitamine koos PGTU-ga. Laevad võimaldasid Wehrmachti kõrgeimatel juhtudel kokku leppinud rangelt piiratud isikute ringi. Kontrollpunktides seisis gendarmid tuletõrjujate kujul kujunenud ... paralleelselt kasvanud tootmisrajatised. Kui 1939. aastal toodeti Saksamaa 6800 tonni vesinikuperoksiidi (80% lahusega), seejärel 1944. aastal juba 24 000 tonni ja lisavõimsus ehitati 90 000 tonni aastas.

PGTU-ga ei ole täieõiguslikud sõjaliste allveelaevad, ilma et neil oleks kogemusi nende vastu võitlemise kasutamist, brutomirali DenITZ edastamist:

Päev tuleb, kui ma kuulutan Churchill uue veealuse sõja. Veealune laevastik ei purunenud 1943. aasta puhumise teel. Ta sai tugevamaks kui varem. 1944 on raske aasta, kuid aasta, kes toob kaasa suuri edusamme.

Ma ei tea, kas Karl Denitz meenutas neid 10 aastat neid valju lubadusi, et ta pidi Nurebergi Tribunali lauses komistama vanglas Shpandau?

Nende paljulubava veealuse lõplik oli kahetsusväärne: kogu aeg ainult 5 (muude andmete kohaselt - 11) paadid PGTU Walteriga, millest ainult kolm testiti ja registreeriti laevastiku vastu võitlemise kompositsioonis. Ei võttes meeskonna, mis ei ole toime pannud ühe võitluse väljumise, nad olid üleujutatud pärast üleandmise Saksamaa. Neist kaks, üleujutatud madalas piirkonnas Briti okupatsioonivööndis, tõsteti hiljem ja veetud: U-1406 USAs ja U-1407 Ühendkuningriiki. Seal uurisid eksperte hoolikalt neid allveelaevu ja Briti isegi läbi piinamistestid.

Natsipärand Inglismaal ...

Inglismaale transpordivahendatud Walter-paadid ei läinud vanametallile. Vastupidi, mõru kogemus nii mineviku maailma sõdade merel asuvad Briti süüdimõistmise tingimusteta esmatähtsaks allveelaevade. Muude Admiraliteedi hulgas küsimus luua spetsiaalne allveelaev. Eeldati, et kasutati neid lähenemisviisides vaenlase andmebaasidele, kus nad pidid rünnama vaenlase allveelaevade vaatega merele. Kuid selleks peaksid allveelaevade allveelaevad ise olema kaks olulist omadust: võime olla vastulauseline nina all olev nina all ja vähemalt lühidalt arendama kiiret kiirust kiiret kiiremat kiiret kiirendamist vaenlase ja äkilise rünnakuga. Ja sakslased esitasid neile hea tagasi: rap ja gaasiturbiin. Suurim tähelepanu pöörati PGTU-le täielikult autonoomseks süsteemis, mis lisaks andis selleks ajaks tõeliselt fantastilise veealuse kiiruse.

Saksa meeskonnas saatis Saksamaailma Saksa U-1407 Inglismaale, mida hoiatas surma igas sabotaažis. Seal esitas ka Helmut Walter. Taastatud U-1407 krediteeriti mereväele nime "meteoriit" all. Ta teenis kuni 1949. aastani, mille järel see eemaldati laevastiku ja 1950. aastal demineeritud metallist.

Hiljem, 1954-55 Briti ehitati kaks sama tüüpi eksperimentaalse PL "Explorer" ja "Eccalibur" oma disaini. Kuid asjaomased muudatused ainult välimus ja sisemine paigutus, nagu PSTU, siis jäi peaaegu põlised kujul.

Mõlemad paadid ei saanud ingliskeelses laevastikus midagi uut eellasid. Ainus saavutus - 25 sõlme veealuse liikumise saadi testidel "Explorer", mis andis Briti põhjus eitab kogu maailma oma prioriteet selle maailma rekord. Selle dokumendi hind oli ka rekord: pidevad ebaõnnestumised, probleemid, tulekahjud, plahvatused põhjustasid asjaolu, et kõige rohkem Nad veetsid aega dokkidesse ja seminarides remondis kui matkides ja testides. Ja see ei arvestata puhtalt rahalist külge: üks töötund Exploreri arvustas 5000 naela naela, mis kiirusega selle aja jooksul on 12,5 kg kulda. Nad jäeti laevastiku välja 1962. aasta (Explorer) ja 1965. aastal ("Eccalibur") juba aastaid, kus tapmine omadus ühe Briti allveelaevade: "Parim asi, mida teha vesinikperoksiidiga on huvi oma potentsiaalsete vastaste huvides!"

... ja NSVL]
Nõukogude Liit erinevalt liitlastest ei läinud XXVI seeria paadid, nagu ei saanud ja tehniline dokumentatsioon Nende arengute jaoks: "Liitlased" jäi iseendale lojaalseks, peeti taas korrapäraseks tükk. Aga teave ja üsna ulatuslik, nende ebaõnnestunud hitleri ebaõnnestunud Uuendused NSVLis oli. Kuna venelased ja Nõukogude keemikud käisid alati maailma keemiateaduse esirinnas, tehti kiiresti võimalusi sellise huvitava mootori võimalusi puhtalt keemilisel alusel. Intelligentsuse asutustel õnnestus leida ja koguda Saksa spetsialistide rühma, kes varem selles valdkonnas töötas ja väljendasid soovi jätkata endise vastase. Eriti väljendas sellist soovi üks Helmut Walteri asetäitjatest, teatud prantsuse statistri. Standki ja grupp "tehnilise intelligentsuse" sõjaliste tehnoloogiate ekspordi kohta Saksamaalt Admiral L.A suunas. Korshunova, leitud Saksamaal, Brunetra-Kanis Rideri firma, mis oli valiku tootmise turbiini Walter rajatiste.

Saksa allveelaeva kopeerimiseks Walteri elektriinstallatsiooniga, kõigepealt Saksamaal ja seejärel NSVL-is A.A suunas. Antipina loodi Antipina büroo, organisatsioon, millest veelaevade peamise disaineri jõupingutused (kapten i auastme A.a. Antiina) moodustasid LPM "Rubin" ja SPMM "Malahhiit".

Juhatuse ülesanne oli õppida ja reprodutseerida sakslaste saavutusi uute allveelaevade kohta (diislikütuse, elektriline, auru-bubbin), kuid peamine ülesanne oli korrata saksa allveelaevade kiirusi Walter tsükliga.

Tehtud töö tulemusena oli võimalik dokumentatsiooni täielikult taastada, valmistada (osaliselt saksa, osaliselt äsja valmistatud sõlmedest) ja testida XXVI-seeria saksa paatide Steam-Bourgebaari paigaldamist.

Pärast seda otsustati ehitada Nõukogude allveelaeva Walteri mootoriga. Teema arendada allveelaeva PGTU Walteri sai nimi projekti 617.

Alexander Tyklin, mis kirjeldab antiina elulugu, kirjutas:

"... See oli NSV Liidu esimene allveelaev, mis ületas veealuse kiiruse 18-nodualse väärtuse: 6 tundi, tema veealuse kiiruse oli rohkem kui 20 sõlme! Juhtum andis kahekordse sukeldumise sügavuse suurendamise, st 200 meetri sügavusele. Uue allveelaeva peamine eelis oli selle energia seadistus, mis oli innovatsiooni ajal hämmastav. Ja see ei olnud juhuslik, et akadeemikute poolt i.v. Kurtychatov ja A.P. Alexandrov - tuuma allveelaevade loomise ettevalmistamine, nad ei saanud tutvuda esimesele NSV Liidu allveelaevaga, millel oli turbiini paigaldus. Seejärel olid paljud konstruktiivsed lahendused laenatud aatomienergiatehaste arendamisel ... "

C-99 peeti algusest peale kogenud. See töötas välja kõrge veealuse kiirusega seotud küsimuste lahendus: keha kuju, kontrollitavuse, liikumise stabiilsuse. Selle käitamise käigus kogutud andmed võimaldasid ratsionaalselt kujundada esimese põlvkonna aatomite kujundamist.

1956. - 1958. Aastal olid suured paadid projekteeritud projekt 643 pinna nihkega 1865 tonni ja juba kahe PSTU-ga, mis pidid tagama paadi veealuse kiirusega 22 sõlmedes. Kuid esimese Nõukogude allveelaevade visandi projekti loomise tõttu aatomiga elektrijaamad Projekt suleti. Kuid PSTU paadi C-99 uuringud ei lõpetanud ja olid üle kantud võimaluse võimalus kasutada Walter mootori väljatöötatud hiiglaslik T-15 torpeedo koos aatomilaendusega, et hävitada mereväe andmebaasid ja USA sadamad. T-15 pidi pikkuse 24 m, sukeldumisvahemikku kuni 40-50 miili ja kannavad armmuukleaarse lõhkepea, mis võib põhjustada kunstlikku tsunami hävitada Ameerika Ühendriikide rannikualad. Õnneks ja sellest projektist keeldus ka sellest projektist.

Oht vesinikperoksiidi ei suutnud mõjutada Nõukogude merevägi. 17. mail 1959 toimus ta õnnetus - mootoriruumis plahvatus. Paat ei surnud imekombel, kuid tema taastumist peeti sobimatuks. Paat anti üle jäägid metallist.

Tulevikus ei saanud PGTU veealuse laevaehituse levitamist kas NSVs või välismaal. Tuumaenergia edusammud võimaldavad edukamalt lahendada võimas veealuse mootorite probleemi, mis ei vaja hapnikku.

Jätkub…

Ctrl SISENEMA

Märganud OSH-le Bku Tõstke teksti esile ja klõpsake Ctrl + Enter.

Torpedo mootorid: Eile ja täna

OJSC "Uurimisinstituut Morrage Drivers" jääb ainsaks ettevõtteks Venemaa Föderatsioonsoojuse elektrijaamade täieliku arendamise teostamine

Ajavahemikus ettevõtte asutamisest ja kuni 1960. aastate keskpaigani. Peamine tähelepanu pöörati Turbiinimootorite arendamisele anti-töötajate torpeedide arendamisele tööpiirkonna turbiinide tööpiirkonnaga 5-20 m. Anti-allveelaevade torpeedod projitseeriti ainult elektrienergia tööstusele. Arendavate torpeedide kasutamise tingimuste tõttu olid olulised nõuded elektrijaamade jaoks võimalikult suure võimsuse ja visuaalse vaevamatus. Visuaalse nõuete nõue oli kergesti läbi viidud kahekomponentse kütuse kasutamise tõttu: vesinikperoksiidi petrooleumi ja madala vee lahus (MPV) kontsentratsioon 84%. Tooted põletamine sisaldas veeauru ja süsinikdioksiidi. Põlemissaaduste heitgaaside üle parda viidi läbi 1000-1500 mm kaugusel torpeedo kontrolli elunditest, samal ajal kui auru kondenseerunud ja süsinikdioksiidi kiiresti lahustati vees, nii et gaasilised põlemissaadused ei jõudnud mitte ainult selle pinnale Vesi, kuid ei mõjutanud roolimis- ja sõudmisruvikide torpede.

Totorbiini 53-65 saavutatud turbiini maksimaalne võimsus oli 1070 kW ja taganud kiiruse kiirusega umbes 70 sõlme. See oli maailma kõige kiireim torpeedo. Kütusepõlemissaaduste temperatuuri vähendamiseks 2700-2900 K-st põlemissaaduste vastuvõetavale tasemele süstiti merevesi. Töö esialgses etapis ladustati merevee soola turbiini vooluosasse ja põhjustas selle hävitamise. See juhtus seni, kuni leiti raskuste vaba kasutamise tingimused, minimeerides merevee soolade mõju gaasiturbiini mootori tööle.

Kõigi vesiniku fluoriidi energia eelistega oksüdeeriva ainena dikteeris selle suurenenud tulekahju töötamise ajal alternatiivsete oksüdeerivate ainete kasutamise otsing. Üks selliste tehniliste lahenduste variante oli MPV asendamine gaasi hapnikule. Meie ettevõttes välja töötatud turbiini mootor säilitati ja nimetuse 53-65K sai edukalt ära kasutatud ja ei eemaldatud Torpesa, kes ei olnud edukalt ära kasutatud ja ei eemaldanud relvade mereväe seni. MPV kasutamisest keeldumine Torpedo termoelektrijaamade kasutamisest viis uute kütuste otsimisel mitmeid teadus- ja arendustegevuse vajadust. Seoses välimusega 1960. aastate keskel. Aatomi allveelaevad, millel on kõrge higistamine kiirused, allveelaevade torpeedod elektrienergiatööstusega osutus ebaefektiivseks. Seetõttu uuriti koos uute kütuste otsimisega uued mootorite liigid ja termodünaamilised tsüklid. Suurim tähelepanu pöörati suletud Renkin tsüklis tegutseva auruturbiini üksuse loomisele. Selliste agregaatide eeltöötlemise etappidel nagu turbiini, aurugeneraatorina, kondensaator, pumbad, ventiilid ja kogu süsteem, kütus: petrooleumi ja MPV ja peamises teostuses - tahke hüdro-reaktiivne kütus, mis on kõrge energia- ja töönäitajad.

ParoTurbani paigaldus oli edukalt välja töötatud, kuid torpeedo töö lõpetati.

1970-1980 Palju tähelepanu pöörati avatud tsükli gaasiturbiini taimede arendamisele, samuti kombineeritud tsükliga, kasutades gaasiseadmes ejektoriga gaasi töö kõrge sügavusega. Kütusena, arvukad vedela monotrofluiditüübi II tüüpi preparaadid, sealhulgas metallist kütuse lisanditega, samuti vedela oksüdeeriva aine lisaainetega, mis põhineb hüdroksüülammooniumil (NAR).

Praktiline saagis anti suunas luua gaasiturbiini paigaldamise avatud tsükli kütuse nagu otto-kütuse II. Turbiini mootori võimsusega rohkem kui 1000 kW löökpillide torpeedo kaliibriga 650 mm jaoks loodi.

1980. aastate keskel. Teadusteo tulemuste kohaselt otsustas meie ettevõtte juhtkond välja töötada uue suuna - Universaalse Torpedo kaliibriga 533 mm aksiaalsete kolvi mootorite väljatöötamine kütuses nagu Otto-Kütus II. Kolvi mootorid võrreldes turbiinidega on nõrgem sõltuvus kulutõhususest Torpedo sügavusest.

1986-1991 Axial-kolvi mootor (mudel 1) loodi mahuga umbes 600 kW universaalse torpeedo kaliibriga 533 mm. Ta võttis edukalt läbinud kõik plakatid ja merekatsed. 1990. aastate lõpus loodi selle mootori teine \u200b\u200bmudel seoses torpedo pikkuse vähenemisega, moderniseerides disaini lihtsustamise, usaldusväärsuse suurendamise, välja arvatud väheste materjalide ja mitme režiimi kasutuselevõtu suurendamise tõttu. See mootori mudel võetakse vastu universaalse süvavee Sponge Torpedo seeriakujunduses.

2002. aastal süüdistati OJSC "NII Mortetechniki" võimaliku paigaldamise loomisega uue kerge anti-allveelaevade torpeedo 324 mm kaliibriga. Pärast igasuguste mootori tüüpi analüüsimist termodünaamiliste tsüklite ja kütuste analüüsimist tehti ka valik, samuti raskete torpeedide puhul, mis on avatud tsükli aksiaalselt kolvi mootori kasuks kütuse tüüp Otto-kütuse II.

Kuid mootori kujundamisel võeti kogemusi arvesse nõrk pooled Mootori disain raske tordoes. Uus mootor Sellel on põhimõtteliselt erinev kinemaatiline skeem. Sellel ei ole hõõrdumismenetlusi põlemiskambri kütusesöötlusel, mis kõrvaldas töö ajal kütuse plahvatuse võimaluse. Pöörlevad osad on hästi tasakaalustatud ja ajamid täiendavad agregaadid Oluliselt lihtsustatud, mis viis vibraktiivsuse vähenemiseni. Kütusekulu sujuva kontrolli elektrooniline süsteem ja vastavalt mootori võimsus on sisse lülitatud. Reguleerivate asutuste ja torujuhtmete puhul esineb praktiliselt. Kui mootori võimsus on 110 kW kogu soovitud sügavuse vahemikus, võimaldab madalatel sügavustel võimalust kahtluseta jõudluse säilitamisel. Lai valik mootori tööparameetreid võimaldab seda kasutada torpeedoes, antissaatideta, iseaparaadi kaevandustes, hüdroakustilistes vasturünnakustes, samuti sõjalise ja tsiviilotstarbeliste autonoomsete veealuste seadmetega.

Kõik need saavutused Torpedo elektrijaamade loomise valdkonnas olid võimalikud, kuna see on loodud ainulaadsete eksperimentaalsete komplekside olemasolu tõttu oma jõudja avaliku sektori vahendite arvelt. Kompleksid asuvad umbes 100 tuhande m2 territooriumil. Neil on varustatud kõik vajalikud toitesüsteemid, sealhulgas õhk, vesi, lämmastik ja kõrgsurvekütused. Katsekompleksid hõlmavad tahkete, vedelate ja gaasiliste põlemissaaduste kasutussüsteeme. Kompleksid on seisab testimise ja täieliku turbiini ja kolvi mootorite jaoks, samuti muud liiki mootorid. Samuti on tähistatud kütuste katsetamine, põlemisskambrid, erinevad pumbad ja seadmed. Pingid on varustatud elektroonilised süsteemid Parameetrite juhtimine, mõõtmine ja registreerimine, objektide teemade visuaalne vaatlus, samuti hädaolukorrahäired ja seadmete kaitse.

H2O2 vesinikperoksiid on läbipaistev värvitu vedelik, märgatavalt rohkem viskoosset kui vesi, millel on iseloomulik, ehkki nõrk lõhn. Veevaba vesinikperoksiidi on raske saada ja salvestada ning see on liiga kallis kasutamiseks raketi kütusena. Üldiselt on kõrged kulud vesinikperoksiidi üks peamisi puudusi. Kuid võrreldes teiste oksüdeerivate ainetega on see mugavam ja vähem ohtlik ringluses.
Peroksiidi ettepanek spontaanse lagundamiseks on traditsiooniliselt liialdatud. Kuigi me täheldasime kontsentratsiooni vähenemist 90% -lt 65% -ni kahe aasta jooksul alates liitri liitri polüetüleenpudelites toatemperatuuril, kuid suures mahus ja sobivamas mahutis (näiteks 200-liitrises barrel piisavalt puhta alumiiniumiga ) Lagumäär 90% pakend oleks väiksem kui 0,1% aastas.
Veevaba vesinikperoksiidi tihedus ületab 1450 kg / m3, mis on palju suurem kui vedel hapnikku ja veidi väiksem kui lämmastikhappe oksüdeerijad. Kahjuks vähendavad vee lisandid kiiresti, nii et 90% lahusel on toatemperatuuril tihedus 1380 kg / m3, kuid see on ikka veel väga hea indikaator.
EDD-s peroksiidi võib kasutada ka ühtse kütusena ja oksüdeeriva ainena - näiteks kiroseeni või alkoholiga paari paari. Keroseen ega alkohol ei ole iseettepanek peroksiidiga ja kütuse süüde tagamiseks on vaja lisada katalüsaator peroksiidi lagunemiseks - siis vabanenud soojus on süütamiseks piisav. Alkoholi jaoks on sobiv katalüsaator atsetaat mangaan (II). Keroseeni puhul on olemas ka asjakohased lisandid, kuid nende koostis hoitakse saladus.
Peroksiidi kasutamine ühtse kütusena piirdub suhteliselt madala energiaomadustega. Seega saavutatud spetsiifiline impulss vaakumis 85% peroksiidi jaoks on ainult umbes 1300 ... 1500 m / s (erinevate laienemise kraadide puhul) ja 98% - umbes 1600 ... 1800 m / s. Kuid peroksiidi rakendati kõigepealt ameeriklased orientatsiooni laskumisaparaadi elavhõbeda kosmoselaeva, siis samal eesmärgil Nõukogude disainerid Päästja Soyk QC. Lisaks kasutatakse TNA-draivi lisaks vesinikkütusena vesinikperoksiidi - esmakordselt V-2 raketile ja seejärel oma "järeltulijatel", kuni P-7. Kõik muudatused "sexok", sealhulgas kõige kaasaegsem, ikka veel peroksiidi, et juhtida TNA-d.
Oksüdeerijana on vesinikperoksiid efektiivne erinevate põletavatena. Kuigi see annab pigem väiksema impulssi, mitte vedela hapniku, kuid kõrge kontsentratsiooniroksiidi kasutamisel ületab UI väärtused, et sama tuleohtliku lämmastikuoksüdeerijate puhul. Kõigist kosmosekandjate rakettidest, ainult ühe kasutatud peroksiidi (seotud petrooleumiga) - inglise "must nool". Parameetrid oma mootorite olid tagasihoidlik - UI mootori i sammud, veidi ületas 2200 m / s maa peal ja 2500 m / s vaakumis, "kuna selles raketis kasutati ainult 85% kontsentratsiooni. Seda tehti tingitud asjaolust, et selleks, et tagada hõbedalülitikatalüsaatori lagunenud ise süüteroksiidi. Rohkem kontsentreeritud peroksiidi sulab hõbedat.
Hoolimata asjaolust, et peroksiidi huvi aeg-ajalt on aktiveeritud, jäävad väljavaated uduseks. Niisiis, kuigi Nõukogude EDRD RD-502 (kütusepaar - peroksiid plus pentabran) ja näitas spetsiifilist impulsi 3680 m / s, jäi see eksperimentaalseks.
Meie projektides keskendume ka peroksiidile ka seetõttu, et mootorid osutuvad rohkem "külmaks" kui sarnased mootorid sama UI-ga, kuid teiste kütustega. Näiteks on "karamelli" kütuste põlemissaadused peaaegu 800 ° suurema temperatuuriga sama UI-ga. See on tingitud suurest hulgast vett peroksiidi reaktsioonitoodetes ja selle tulemusena reaktsioonisaadete madala keskmise molekulmassiga.

Kahtlemata mootor on kõige olulisem osa raketi ja üks kõige keerulisem. Mootori ülesanne - Segage kütuse komponendid, tagavad nende põlemise ja suure kiirusega, et visata põlemisprotsessi käigus saadud gaas, luues reaktiivne iha. Käesolevas artiklis kaalume nüüd raketitehnoloogias kasutatavaid keemilisi mootoreid. On mitmeid oma liike: tahke kütuse, vedela, hübriid ja vedela ühekomponent.

Iga raketi mootor koosneb kahest peamisest osast: põlemiskamber ja otsik. Põlemiskambriga arvan, et kõik on selge - see on kindel suletud maht, kus kütuse põletamine. Düüs on mõeldud gaasi kiirendamiseks gaaside põlemise protsessis, kuni ülehelikiirus ühendatud suunas. Düüs koosneb segadusest, kriitika ja hajuti kanalist.

Konfucos on lehter, mis kogub põlemiskambrist gaase ja suunab need kriitikukanalile.

Kriitika on düüsi kitsam osa. Selles kiirendab gaas kõva kiirusega segaduse kõrge rõhu tõttu.

Diffuusor on düüsi laienev osa pärast kriitikat. See võtab surve- ja gaasi temperatuuri languse, mille tõttu gaas saab täiendava kiirenduse kuni ülehelikiiruse kiiruseni.

Ja nüüd me kõndida läbi kõik peamised tüüpi mootorid.

Alustame lihtsaga. Lihtsaim selle disain on RDTT - tahke kütuse raketi mootor. Tegelikult on tahke kütuse ja oksüdatsiooni segu koormus, millel on otsik.

Põlemiskamber sellises mootoris on kütusetasu kanal ja põletamine toimub kogu selle kanali pindala kogu. Sageli, et lihtsustada mootori tankimist, on tasu kütuse kabe. Siis põletamine toimub ka kabe kaela pinnal.

Et saada erinevat sõltuvust tõukejõu ajast, kasutatakse erinevaid kanali ristsioone:

Vilt - raketi mootori kõige iidsem vaade. Ta leiutati Vana-Hiinas, kuid tänaseni leiab ta kasutada nii võidelda raketid kui ka kosmosetehnoloogias. Samuti kasutatakse selle mootori oma lihtsuse tõttu aktiivselt amatööride raketi valgustus.

Esimene Ameerika elavhõbeda kosmoselaev oli kuue RDTT-ga varustatud:

Kolm väikelaeva kandja raketi pärast eraldamist ja kolm suurt - inhibeerida seda eemaldamiseks orbiidi.

Kõige võimsam RDTT (ja üldiselt kõige võimsam raketi mootor ajaloos) on kosmosesüstik-süsteemi külgkiirendaja, mis on välja töötanud maksimaalse tõukejõu 1400 tonni. See on kaks neist kiirendustest, mis andsid sellise silmapaistva tulekahju sülvete alguses. See on selgelt nähtav näiteks Shuttok Atlantise alguse alguses 11. mail 2009 (Mission STS-125):

Sama kiirendeid kasutatakse uues SLS raketi, mis toob uue Ameerika laeva Orion orbiidile. Nüüd näete kanderaamatute kiirendustestide kirjeid:

RDTT on paigaldatud ka hädaabi päästesüsteemide jaoks, mis on ette nähtud kosmoseaparaadile raketi korral õnnetuse korral. Siin näiteks testid CAC elavhõbeda laeva 9. mail 1960:

Kosmoselaevadel on liit lisaks SASile paigaldatud pehmed maandumismootorid. See on ka RDTT, mis töötavad teise lõhenemise, andes välja võimas impulss, kustutades laeva vähendamise kiiruse peaaegu nullini enne maapinna puudutust. Nende mootorite toimimine on nähtav laeva liidu TMA-11M maandumise sisenemisel 14. mail 2014:

Peamine puudus RDTT on võimatus kontrollida koormust ja võimatu uuesti käivitamist mootori pärast selle peatumist. Jah, ja mootori peatamine RDTT puhul peatuse faktil ei ole: mootor peatub kütuse otsa tõttu või vajadusel peatage see varem, selle katkestus Trimine on valmistatud: eriline haigus on laskmine Ülemine kaas Mootor ja gaasid hakkavad mõlemast otsast välja minema, nullides iha.

Me kaalume järgmist hübriidmootor . Selle funktsioon on see, et kasutatud kütusekomponendid on erinevates agregaatides. Kõige sagedamini kasutatakse tahket kütust ja vedelat või gaasi oksüdeerijat.

Siin näeb välja sellise mootori pinkide test:

See on selline mootor, mida rakendatakse esimesel privaatne kosmosesõidukitega.
Erinevalt RDTT GD-st saate selle taaskäivitada ja kohandada. Siiski ei olnud see ilma vigadeta. Suure põlemiskambri tõttu on PD suurte rakettide jaoks kahjumlik. Samuti on UHD kaldu "kõva algus", kui palju oksüdeerija on kogunenud põlemiskambrisse ja mootori ignoreerimisel annab lühikese aja jooksul suure tõukejõu.

Noh, nüüd kaaluge kõige laiemat tüüpi kosmonaatika. raketi mootorid. see Edr - vedelad raketi mootorid.

Põlemiskambris segatakse EDD ja põletavad kaks vedelikku: kütuse ja oksüdeeriva aine. Kosmose rakettides kasutatakse kolme kütuse ja oksüdatiivseid paare: vedela hapniku + petrooleumi (sojaz rakett), vedela vesiniku + vedela hapnik (Saturn-5 raketi teine \u200b\u200bja kolmas etapp, Changzhin-2 teise etapp, kosmosesüstik) ja teine \u200b\u200betapp) ja Asümmeetriline dimetüülhüdrasiin + nitroksiid nitroksiid (lämmastiku raketid prooton ja esimene etapp Changzhin-2). Uue tüüpi kütuse vedela metaani tüüpide testid.

EDD eelised on väikesed kaalu, võime reguleerida tõukejõudu laia valikut (drossel), mitme käivitamise võimaluse ja suurema spetsiifilise impulss võrreldes teiste liikide mootoritega.

Selliste mootorite peamine puudus on disaini hingekosutav keerukus. See on minu skeemis kõik lihtsalt välja ja tegelikult EDD projekteerimisel on vaja tegeleda mitmete probleemidega: vajadus heade kütusekomponentide segamise järele, keerukust säilitada kõrgsurve põlemiskambris, ebaühtlane Kütusepõletamine, põlemiskambri ja pihusti seinte tugev küte, süüdega keerukus, korrosiooniga kokkupuude oksüdeeriga põlemiskambri seintel.

Lahendada kõik need probleemid, palju keerulisi ja mitte väga insenerilahendusedMiks näeb Easphere välja nagu purjus torustiku õudusunenägu, näiteks see RD-108:

Põlemis- ja düüside kaamerad on selgelt nähtavad, kuid pööravad tähelepanu sellele, kui palju tuubid, agregaadid ja juhtmed! Ja kõik see on vajalik stabiilse ja usaldusväärse mootori töö jaoks. Kütuse ja oksüdeeriva aine tarnimiseks põletusskambrites on turbopakikulapakuarvalukõlblik, gaasi generaator turbopaakeeritava seadme, põletamise ja düüsi jahutamise särgid, rõngastorud pihustid jahutus-kardina loomiseks kütusest, düüsi generaatori gaaside ja drenaažtorude lähtestamisel.

Me vaatame tööd üksikasjalikumalt ühes järgmistest artiklitest, kuid siiski minna viimast tüüpi mootorid: ühekomponentne.

Sellise mootori toimimine põhineb vesinikperoksiidi katalüütilise lagunemisel. Kindlasti paljud teist mäletavad kooli kogemusi:

Kool kasutab apteeki kolm protsenti peroksiidi, kuid reaktsioon 37% peroksiidi abil:

Kolbi kaelast on näha, kuidas auru jet (hapnikuga hapnikuga segus) näha. Kui mitte jet mootor?

Mootors vesinikperoksiidi kasutatakse orientatsioonisüsteemide kosmoselaev, kui suur väärtus tõukejõu ei ole vajalik ja lihtsus mootori disaini ja selle väike mass on väga oluline. Loomulikult on kasutatud vesinikperoksiidi kontsentratsioon kaugel 3% ja isegi 30%. 100% kontsentreeritud peroksiid annab reaktsiooni ajal veeauruga hapniku segu, kuumutatakse poolteist tuhande kraadi, mis loob kõrgsurve Põlemiskambris ja suure gaasi aegumise kiirusega düüsist.

Ühekomponendi mootori disaini lihtsus ei suutnud meelitada amatööride raketi kasutajate tähelepanu. Siin on näide amatöör ühekomponentse mootoriga.

1 .. 42\u003e .. \u003e\u003e Järgmine
Madala alkoholi külma temperatuur võimaldab teil seda kasutada mitmesugustes ümbritsevatel temperatuuridel.
Alkohol toodetakse väga suurtes kogustes ja see ei ole puudulik tuleohtlik. Alkoholil on agressiivne mõju struktuurilistele materjalidele. See võimaldab teil rakendada suhteliselt odavaid materjale alkoholi mahutitele ja maanteedele.
Metüülalkohol võib olla asendaja etüülalkoholi, mis annab mõnevõrra halvema kvaliteediga hapnikuga. Metüülalkoholi segatakse etüüliga mis tahes proportsioonis, mis võimaldab seda kasutada etüülalkoholi puudumise ja kütuse slaidi lisamisega. Vedel hapnikul põhinevat kütust kasutatakse peaaegu eranditult pikamaa rakettides, võimaldades ja isegi suurema kaalu tõttu, mis nõuab raketi tankimist algussailis komponentidega.
Vesinikperoksiidi
H2O2 vesinikperoksiid (s.o 100% kontsentratsioon) tehnikas ei kehti, kuna see on äärmiselt ebastabiilne toode, mis on võimeline spontaanset lagunemist, kergesti keerates plahvatusoht, mis mõjutab mistahes väikeseid väliseid väliseid mõjusid: mõju, valgustus, Vähim saastumine orgaaniliste ainete ja mõnede metallide lisanditega.
Raketitehnoloogias "rakendas rohkem vastupidavamat kõrgtehnoloogilist treeningut (kõige sagedamini 80% kontsentratsioone) vesiniku pumpamise lahuseid vees. Vastupidavuse suurendamiseks vesinikperoksiidi väikestes kogustes ainete vältimiseks selle spontaanse lagunemise (näiteks fosforhape) lisatakse. 80% vesinikperoksiidi kasutamine nõuab praegu tugevate oksüdeerivate ainete käitlemisel vajalikke ainult tavapäraseid ettevaatusabinõusid. Vesinikperoksiidi selline kontsentratsioon on läbipaistev, kergelt sinakas vedelik külmumistemperatuuriga -25 ° C.
Vesinikperoksiidi, kui see laguneb hapniku ja veepaaride kohta, rõhutab soojust. Seda soojuse vabastamist selgitatakse asjaolu, et peroksiidi moodustumise soojus on 45,20 kcal / g-mol, \\ t
126
Gl IV. Kütuse raketi mootorid
vesi moodustumise aeg on 68,35 kcal / g-mol. Seega, peroksiidi lagunemisega vastavalt valemiga H2O2 \u003d --H2O + V2O0-le, keemiline energia on esile tõstetud, võrdne erinevus 68,35-45,20 \u003d 23,15 kcal / g mol või 680 kcal / kg.
Vesinikperoksiidi 80E / OO kontsentratsioonil on võime laguneda katalüsaatorite juuresolekul soojuse vabanemisega summas 540 kcal / kg ja vaba hapniku vabanemisega, mida saab kasutada kütuse oksüdeerimiseks. Vesinikperoksiidil on märkimisväärne erikaal (1,36 kg / l 80% kontsentratsioonide puhul). On võimatu kasutada vesinikperoksiidi kui jahuti, sest kuumutamisel ei keeta, vaid laguneb kohe.
Roostevabast terasest ja väga puhtaks (lisandite sisaldusega kuni 0,51%) alumiinium võib olla materjalidena peroksiidis töötavate mootorite mahutite ja torujuhtmete materjalidena. Vase ja teiste raskmetallide täiesti vastuvõetamatu kasutamine. Vask on tugev katalüsaator, mis aitab kaasa vesinikperoksü lagunemisele. Mõningaid plastitüüpi saab rakendada tihendite ja tihendite jaoks. Kontsentreeritud vesinikperoksiidi sissepääs nahale põhjustab raskeid põletusi. Orgaanilised ained Kui vesinikperoksiid langeb neile süttib.
Vesinikperoksiidil põhinev kütus
Vesinikperoksiidi põhjal loodi kaks tüüpi kütuseid.
Kütuse esimese tüübi kütus eraldi sööda, milles hapnikku vabastatakse, kui laguneb vesinikperoksiidi kasutatakse kütuse põletamiseks. Näiteks on kütus, mida kasutatakse ülalkirjeldatud interceptori õhusõidukite mootoris (lk. 95). See koosnes vesinikperoksiidist 80% kontsentratsiooni ja hüdrasiinhüdraadi (N2H4 H2O) segu metüülalkoholiga. Kui lisatakse spetsiaalne katalüsaator, muutub see kütus ise süütu. Suhteliselt madal kütteväärtus (1020 kcal / kg), samuti põlemissaaduste väikese molekulmassiga, määravad madala põlemistemperatuuri, mis hõlbustab mootori töötamist. Madala kütteväärtuse tõttu on mootori siiski väike konkreetne iha (190 kgc / kg).
Veega ja alkoholiga võib vesinikperoksiid moodustada suhteliselt plahvatuskindlaid kolmekordseid segusid, mis on ühe komponendi kütuse näide. Selliste plahvatuskindla segude kütteväärtus on suhteliselt väike: 800-900 kcal / kg. Seega, nagu peamine kütus EDD, nad vaevalt rakendada. Selliseid segusid saab kasutada auruti välisel.
2. Kaasaegsed raketi mootorite kütused
127
Kontsentreeritud peroksiidi lagunemise reaktsioon, nagu juba mainitud, kasutatakse laialdaselt raketitehnoloogias, et saada auru, mis on pumbamise ajal töötav fluoriidi.
Tuntud mootorid, milles peroksiidi lagunemise kuumus oli veojõu tekitamiseks. Selliste mootorite spetsiifiline veojõud on madal (90-100 kgc / kg).
Peroksiidi lagundamiseks kasutatakse kahte tüüpi katalüsaatoreid: vedelik (kaaliumpermanganaadilahus KMNO4) või tahke aine. Viimaste rakendamine on eelistatavam, kuna see muudab reaktorile ülemäärase vedeliku katalüsaatori süsteemi.