Centrale elettrica al perossido di idrogeno. Il metodo per garantire una migliore combustione con la partecipazione dei composti di idrocarburi. Requisiti per il motore sviluppato

Questo studio vorrebbe dedicare a una sostanza conosciuta. Marylin Monroe e fili bianchi, antisettici e peneoidi, colla epossidica e reagente per la determinazione del sangue e persino reagenti dell'acquario e reagenti di uguale acquario e reagenti uguali dell'acquario. Stiamo parlando di perossido di idrogeno, più precisamente, circa un aspetto della sua applicazione - sulla sua carriera militare.

Ma prima di procedere con la parte principale, l'autore vorrebbe chiarire due punti. Il primo è il titolo dell'articolo. C'erano molte opzioni, ma alla fine si è deciso di approfittare del nome di una delle pubblicazioni scritte dal Capitano Engineer del secondo grado L.S. Shapiro, come il più chiaramente responsabile non solo il contenuto, ma anche le circostanze che accompagnano l'introduzione del perossido di idrogeno nella pratica militare.

Secondo - Perché l'autore è interessato esattamente a questa sostanza? O meglio - cosa lo ha interessato esattamente? Stranamente, con il suo destino completamente paradossale su un campo militare. La cosa è che il perossido di idrogeno ha un'intera serie di qualità, il che sembrerebbe averlo indirizzato una brillante carriera militare. E d'altra parte, tutte queste qualità si sono rivelate completamente inapplicabili per usarlo nel ruolo di un supplemento militare. Bene, non chiamarlo assolutamente inadatto - al contrario, è stato usato, e abbastanza largo. Ma d'altra parte, nulla di straordinario di questi tentativi è finita: il perossido di idrogeno non può vantare un record di tracciamento impressionante come nitrati o idrocarburi. Si è rivelato fedele a tutto ... tuttavia, non saremo sbrigati. Consideriamo semplicemente alcuni dei momenti più interessanti e drammatici del perossido militare, e le conclusioni ciascuna dei lettori lo faranno da solo. E poiché ogni storia ha il proprio principio, faremo conoscere le circostanze della nascita dell'eroe narrativo.

Apertura del professor Tenar ...

Fuori dalla finestra si fermò un chiaro Gelido giorno di dicembre del 1818. Un gruppo di studenti chimici della scuola politecnica di Parigi riempiva in fretta il pubblico. Desiderosi di perdere la conferenza del famoso professore scolastico e la famosa Sorbona (Università di Parigi) Lui Tenar non era: ogni sua occupazione era un viaggio insolito ed entusiasmante nel mondo della straordinaria scienza. E così, aprendo la porta, un professore è entrato nel pubblico di un'andatura di primavera leggera (tributo agli antenati di gasconiani).

Secondo l'abitudine di eliminare il pubblico, si avvicinò rapidamente alla tavola di dimostrazione lunga e ha detto qualcosa al preparatore Starik Lesho. Poi, essendo salito al dipartimento, si trova con gli studenti e iniziò delicatamente:

Quando con l'albero anteriore della fregata, il marinaio grida "Terra!", E il capitano vede prima la costa sconosciuta nel tubo del pilone, è un grande momento nella vita del navigatore. Ma non è solo un momento in cui il chimico scopre per la prima volta le particelle di una nuova sul fondo del pallone, rappresentavano chiunque non sia una sostanza ben nota?

Tenar si imbatteva attraverso il dipartimento e si avvicinò al tavolo dimostrativo, che Lesho era già riuscito a mettere un semplice dispositivo.

La chimica ama la semplicità, - Continua Tenar. - Ricorda questo, signori. Ci sono solo due vasi di vetro, esterni e interni. Tra loro neve: una nuova sostanza preferisce apparire a basse temperature. Nella nave interiore, diluita il sei percento acido solforico è nanita. Ora è quasi il freddo come la neve. Cosa succede se ho rotto nell'acido pizzico di ossido di bario? L'acido solforico e l'ossido di bario producono acqua innocua e precipitato bianco - bario solfato. Tutto sa.

H. 2 SO4 + BAO \u003d Baso4 + H2 o

Il pubblico era così tranquillo che la forte respirazione del freddo Lasho era chiaramente ascoltata. Tenar, mescolando con cautela una bacchetta di vetro, lentamente, in un grano, versato in una nave perossido di bario.

Il sedimento, il solito bario solfato, filtrando, - ha detto il professore, unendo l'acqua dalla nave interiore al pallone.

H. 2 SO4 + BAO2 \u003d Baso4 + H2 O2

Questa è un'acqua speciale. Il doppio di ossigeno che nel solito. Acqua - ossido di idrogeno e questo liquido è un perossido di idrogeno. Ma mi piace un altro nome - "acqua ossidata". E a destra dello scopritore, preferisco questo nome.

Quando il navigatore apre una terra sconosciuta, conosce già: un giorno le città crescerà su di esso, le strade saranno posate. Noi, i chimici, non possiamo mai essere sicuri nel destino delle loro scoperte. Cosa sta aspettando una nuova sostanza nel secolo? Forse lo stesso uso ampio come in acido solforico o cloridrico. E forse totale oblio - come inutile ...

Pubblico Zarel.

Ma Tenar ha continuato:

Tuttavia, sono fiducioso nel grande futuro di "acqua ossidata", perché contiene un gran numero di "aria di vita" - ossigeno. E, soprattutto, è molto facile distinguersi da tale acqua. Già uno di questo infastidisce la fiducia nel futuro della "acqua ossidata". Agricoltura e artigianato, medicina e manifattura, e non lo so ancora, dove l'uso di "acqua ossidata" troverà! Il fatto che oggi si adatta ancora nel pallone, domani può essere potente per entrare in ogni casa.

Il professor Tenar scese lentamente dal dipartimento.

Naive Dreamer parigino ... Un umanista convinto, Tenar credeva sempre che la scienza dovrebbe portare bene all'umanità, alleviare la vita e rendendo più facile e felice. Anche avendo costantemente esempi del personaggio esattamente opposto davanti ai loro occhi, credeva sacremente in un grande e pacifico futuro della sua scoperta. A volte inizi a credere nella validità delle dichiarazioni "Happiness - in ignoranza" ...

Tuttavia, l'inizio della carriera del perossido di idrogeno era abbastanza tranquillo. Ha lavorato bene sulle fabbriche tessili, fili sbiancanti e tela; Nei laboratori, ossidanti molecole organiche e contribuiscono a ricevere nuove sostanze in natura in natura; Ha iniziato a padroneggiare le camere mediche, si è dimostrata con fiducia come antisettico locale.

Ma presto si sono rivelati alcuni lati negativiUno dei quali si è rivelato una bassa stabilità: potrebbe esistere solo in soluzioni rispetto alla piccola concentrazione. E come al solito, la concentrazione non è adattata, deve essere migliorata. E qui è iniziato ...

... e trova un ingegnere Walter

1934 nella storia europea si è rivelata osservata da molti eventi. Alcuni di loro tremano centinaia di migliaia di persone, altre passarono tranquillamente e inosservate. Al primo, naturalmente, può essere attribuita l'aspetto del termine "scienza aryan" in Germania. Per quanto riguarda il secondo, è stata un'improvvisa scomparsa della stampa aperta di tutti i riferimenti al perossido di idrogeno. Le ragioni di questa strana perdita sono diventate chiare solo dopo la sconfitta della frantumazione del "Millennial Reich".

Tutto è iniziato con l'idea che è venuta a Helmut Walter - il proprietario di una piccola fabbrica a Kiel per la produzione di strumenti accurati, attrezzature di ricerca e reagenti per le istituzioni tedesche. Era capace, erudito e, importante, intraprendente. Notò che il perossido di idrogeno concentrato può rimanere per un lungo periodo in presenza di piccole quantità di stabilizzanti, come acido fosforico o suoi sali. Uno stabilizzatore particolarmente efficace era acido urinario: stabilizzare 30 litri di perossido ad alta concentrazione, 1 g di acido urico era sufficiente. Ma l'introduzione di altre sostanze, i catalizzatori di decomposizione porta a una rapida decomposizione della sostanza con il rilascio di una grande quantità di ossigeno. Pertanto, è stato notato tentando la prospettiva di regolare il processo di decomposizione con prodotti chimici piuttosto economici e semplici.

Di per sé, tutto ciò era noto per molto tempo, ma, oltre a questo, Walter ha attirato l'attenzione sull'altro lato del processo. Decomposizione della reazione del perossido

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

Kiel era l'avamposto della costruzione navale sottomarina tedesca, e l'idea del motore subacqueo al perossido di idrogeno catturò il Walter. Attrasse la sua novità, e inoltre, l'ingegnere Walter era lontano dal mendicante. Ha capito perfettamente che nelle condizioni della dittatura fascista, il modo più breve per la prosperità - lavoro per i dipartimenti militari.

Già nel 1933, Walter ha dato un studio indipendentemente delle capacità energetiche delle soluzioni 2 O2.. Compilato un grafico della dipendenza delle principali caratteristiche termofisiche dalla concentrazione della soluzione. Ed è quello che ho scoperto.

Soluzioni contenenti il \u200b\u200b40-65% n 2 O2., la decomposizione, è notevolmente riscaldata, ma non abbastanza per formare un gas ad alta pressione. Quando si decompono soluzioni di calore più concentrate sono evidenziate molto di più: tutta l'acqua evapora senza residui, e l'energia residua è completamente spesa per il riscaldamento del Steamas. E cosa è ancora molto importante; Ogni concentrazione corrispondeva a una quantità rigorosamente definita di calore rilasciata. E una quantità rigorosamente definita di ossigeno. E infine, il terzo perossido di idrogeno stabilizzato anche stabilizzato è quasi immediatamente decomposto sotto l'azione di permanganati di potassio KMNO 4 O calcio ca (MNO 4 )2 .

Walter è riuscito a vedere assolutamente nuova area Applicazioni di una sostanza conosciuta per più di cento anni. E ha studiato questa sostanza dal punto di vista dell'uso previsto. Quando ha portato le sue considerazioni ai più alti cerchi militari, è stato ricevuto un ordine immediato: classificare tutto ciò che è in qualche modo collegato con il perossido di idrogeno. D'ora in poi, la documentazione tecnica e la corrispondenza apparivano "Aurol", "Oxilin", "carburante T", ma non noidrogeno perossido di idrogeno.

Lo schema schematico di una pianta turbina del vapore che funziona su un ciclo "freddo": 1 - vite a remi; 2 - Cambio; 3 - Turbina; 4 - Separatore; 5 - Camera di decomposizione; 6 - valvola di regolazione; 7-Pompa elettrica della soluzione perossido; 8 - Contenitori elastici di soluzione perossido; 9 - Prodotti per la decomposizione del perossido della valvola di rimozione non rimborsabile. Prodotti di decomposizione.

Nel 1936, Walter ha presentato la prima installazione della flotta sottomarina, che ha lavorato sul principio specificato, che, nonostante sia carina alta temperatura, ha il nome "freddo". Turbina compatta e luminosa sviluppata alla capacità di stand di 4000 CV, scambiando pienamente l'aspettativa del costruttore.

I prodotti della reazione di decomposizione di una soluzione altamente concentrata di perossido di idrogeno sono stati immessi nella turbina, ruotando attraverso un ingranaggio inclinato dell'elica, e quindi ritratta fuori bordo.

Nonostante l'ovvia semplicità di tale decisione, c'erano problemi di passaggio (e dove senza di loro!). Ad esempio, è stato trovato che polvere, ruggine, alcali e altre impurità sono anche catalizzatori e bruscamente (e ciò che è molto peggiore - imprevedibile) accelerare la decomposizione del perossido rispetto al pericolo dell'esplosione. Pertanto, i contenitori elastici da materiale sintetico sono stati applicati alla memorizzazione della soluzione perossido. Tali capacità sono state pianificate per essere posizionate al di fuori del caso durevole, che ha permesso di utilizzare razionalmente i volumi liberi dello spazio di intercoroduzione e, inoltre, per creare una sottosecuzione della soluzione perossido prima della pompa di installazione mediante pressione dell'acqua di aspirazione .

Ma un altro problema è stato molto più complicato. L'ossigeno contenuto nel gas di scarico è piuttosto scarsamente dissolto in acqua, e ha rilasciato in modo emise la posizione della barca, lasciando il segno sulla superficie delle bolle. E questo nonostante il fatto che il gas "inutile" sia una sostanza vitale per la nave, progettata per essere a profondità il più tempo possibile.

L'idea di utilizzare l'ossigeno, come fonte di ossidazione del carburante, era così ovvia che Walter ha preso il design del motore parallelo che ha funzionato sul "ciclo caldo". In questa forma di realizzazione, il carburante organico è stato fornito alla camera di decomposizione, che bruciata in precedenza a differenza di ossigeno. La capacità di installazione è aumentata drasticamente e, inoltre, la traccia è diminuita, dal momento che il prodotto di combustione - anidride carbonica - ossigeno significativamente migliore si dissolve in acqua.

Walter ha dato se stesso un rapporto negli svantaggi del processo "freddo", ma rassegnato con loro, come ha capito che in termini costruttivi come un'installazione energetica sarebbe più facile essere più facile che con un ciclo "caldo", il che significa che è molto più veloce per costruire una barca e dimostrare i suoi vantaggi.

Nel 1937, Walter ha riportato i risultati dei suoi esperimenti alla guida della Marina della Marina tedesca e ha assicurato a tutti nella possibilità di creare sottomarini con impianti di turbina di vapore-gas con una velocità di accumulo senza precedenti della corsa subacquea di oltre 20 nodi. Come risultato della riunione, è stato deciso di creare un sottomarino esperto. Nel processo del suo design, i problemi sono stati risolti non solo con l'uso di un'installazione di energia insolita.

Pertanto, la velocità del progetto della mossa sott'acqua ha reso inaccettabile over over in precedenza. Gli affiliati sono stati aiutati qui dai marinai: diversi modelli del corpo sono stati testati nel tubo aerodinamico. Inoltre, le dual wred sono state utilizzate per migliorare la manipolazione della gestione del volante "Junkers-52".

Nel 1938, a Kiel, il primo sottomarino esperto è stato posato nel mondo con un'installazione energetica al perossido di idrogeno con uno spostamento di 80 tonnellate, che ha ricevuto la designazione V-80. Condotto nel 1940 test letteralmente stordito - relativamente semplice e luminoso turbina con una capacità di 2000 CV permesso al sottomarino di sviluppare una velocità di 28,1 nodo sott'acqua! È vero, era necessario pagare una velocità così senza precedenti: il serbatoio del perossido di idrogeno era sufficiente per una mezza o due ore.

Per la Germania durante la seconda guerra mondiale, i sottomarini erano strategici, poiché solo con il loro aiuto è stato possibile applicare un danno tangibile all'economia dell'Inghilterra. Pertanto, nel 1941 inizia lo sviluppo e quindi costruire un sottomarino V-300 con una turbina del vapore che funziona nel ciclo "caldo".

Lo schema schematico di una pianta turbina del vapore che funziona in un ciclo "caldo": 1 - vite dell'elica; 2 - Cambio; 3 - Turbina; 4 - Motore elettrico a remi; 5 - Separatore; 6 - Camera di combustione; 7 - Un dispositivo eccezionale; 8 - Valvola del gasdotto; 9 - Camera di decomposizione; 10 - inclusione valvola di ugelli; 11 - Interruttore tri-componente; 12 - regolatore a quattro componenti; 13 - Pompa della soluzione perossido di idrogeno; 14 - Pompa del carburante; 15 - Pompa dell'acqua; 16 - Cooler condensa; 17 - Pompa condensa; 18 - Condensatore di miscelazione; 19 - Raccolta di gas; 20 - Compressore di anidride carbonica

Barca V-300 (o U-791 - ha ricevuto una tale lettera e designazione digitale) ne aveva due impianti del motore. (Più precisamente, tre): turbina a gas Walter, motore diesel e motori elettrici. Un talebrido insolito è apparso come risultato della comprensione che la turbina, infatti, è un motore forzato. L'elevato consumo di componenti del carburante è stato semplicemente antieconomico per commettere transizioni lunghe "inattiva" o una tranquilla "furtiva" per le navi del nemico. Ma era semplicemente indispensabile per la cura veloce dalla posizione di attacco, cambiamenti del luogo di attacco o di altre situazioni quando "sentito".

L'U-791 non è mai stato completato, e immediatamente ha posato quattro sottomarini pilota di due episodi di episodi - WA-201 (WA-WALTER) e WK-202 (WALTER (WALTER-KRUPP) di varie imprese navali. Nelle sue installazioni energetiche, erano identici, ma si distingue per un piumaggio di mangimi e alcuni elementi di taglio e alloggio. Dal 1943 iniziò i loro test, che erano duri, ma entro la fine del 1944. Tutti importanti problemi tecnici Erano dietro In particolare, la U-792 (serie WA-201) è stata testata per un intervallo di navigazione completo, quando, avendo una scorta di perossido di idrogeno 40 T, era quasi quattro ore e mezza sotto la turbina di lesione e quattro ore supportate dalla velocità di 19,5 nodo.

Queste cifre sono state così colpite dalla guida di Crymsmarine, che non sta aspettando la fine dei test sottomarini esperti, nel gennaio 1943 l'industria ha emesso un ordine di costruire 12 navi di due serie - XVIIB e XVIIG. Con uno spostamento di 236/259 T, avevano un'installazione di diesel-elettrico con una capacità di 210/77 HP, consentito di muoversi a una velocità di 9/5 nodi. In caso di un bisogno di combattimento, due PGTU con una capacità totale di 5000 CV, che ha permesso di sviluppare la velocità del sottomarino in 26 nodi.

La figura è condizionatamente, schematicamente, senza conformità con la scala, viene visualizzato il dispositivo del sottomarino con PGTU (una di queste installazioni è stata raffigurata). Alcune notazione: 5 - Camera di combustione; 6 - un dispositivo eccezionale; 11 - Camera di decomposizione perossido; 16 - Pompa trionomica; 17 - Pompa del carburante; 18 - Pompa dell'acqua (basata sui materiali http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/korabli_vmf_velikoy_otechestvennoy_ voynyi_1972/v_nadejde_na_totalnuyu_naynu)

In breve, il lavoro di PGTU guarda in questo modo. Con l'aiuto di una tripla pompa un feed carburante diesel, perossido di idrogeno e acqua pulita attraverso un regolatore a 4 posizioni di fornire la miscela nella camera di combustione; Quando la pompa è il funzionamento di 24.000 rpm. Il flusso della miscela ha raggiunto i seguenti volumi: carburante - 1.845 metri cubi / ora, perossido di idrogeno - 9,5 metri cubi / ora, acqua - 15,85 metri cubi / ora. La dosaggio dei tre componenti specificati della miscela è stata eseguita utilizzando un regolatore a 4 posizioni della fornitura della miscela nel rapporto peso di 1: 9: 10, che ha anche regolato il 4 ° componente - acqua di mare, compensando la differenza nel Peso del perossido di idrogeno e dell'acqua nelle camere di regolazione. Elementi regolabili del regolatore a 4 posizioni sono stati azionati da un motore elettrico con una capacità di 0,5 hp E ha assicurato il consumo richiesto della miscela.

Dopo un regolatore a 4 posizioni, il perossido di idrogeno è entrato nella camera di decomposizione catalitica attraverso i fori nel coperchio di questo dispositivo; Sul setaccio di cui c'era un catalizzatore - cubetti in ceramica o granuli tubolari con una lunghezza di circa 1 cm, impregnati con soluzione permanganato di calcio. Parkaz è stato riscaldato a una temperatura di 485 gradi Celsius; 1 kg di elementi di catalizzatore passarono a 720 kg di perossido di idrogeno all'ora ad una pressione di 30 atmosfere.

Dopo la camera di decomposizione, è entrato in una camera di combustione ad alta pressione realizzata in acciaio temprato resistente. I canali di input hanno servito sei ugelli, le cui aperture laterali sono state servite per passare il piroscafo e il centro - per il carburante. La temperatura nella parte superiore della camera ha raggiunto 2000 gradi Celsius, e nella parte inferiore della camera è diminuita a 550-600 gradi a causa dell'iniezione nella camera di combustione di acqua pura. I gas ottenuti sono stati alimentati alla turbina, dopo di che la miscela a vapore passata è stata installata sul condensatore sull'alloggiamento della turbina. Con l'aiuto di un sistema di raffreddamento ad acqua, la temperatura della temperatura di uscita è scesa a 95 gradi Celsius, la condensa è stata raccolta nel serbatoio della condensa e con una pompa per la selezione della condensa fluita nei frigoriferi dell'acqua di mare che utilizza l'assunzione di acqua marina del flusso quando la barca si muove nella posizione subacquea. Come risultato del passaggio del frigorifero, la temperatura dell'acqua risultante è diminuita da 95 a 35 gradi Celsius, e restituì attraverso la pipeline come acqua pulita per la camera di combustione. I resti della miscela di vapore-gas sotto forma di anidride carbonica e vapore sotto pressione 6 Le atmosfere sono state prese dal serbatoio della condensa con un separatore di gas e rimosso fuori bordo. L'anidride carbonica era relativamente rapidamente scioglieta in acqua di mare, non lasciando una traccia evidente sulla superficie dell'acqua.

Come si può vedere, anche in una presentazione così popolare, il PSTT non sembra un dispositivo semplice, che ha richiesto il coinvolgimento di ingegneri e lavoratori altamente qualificati per la sua costruzione. La costruzione di sottomarini con PGTU è stata condotta in un allineamento di assoluta segretezza. Le navi hanno permesso a un cerchio strettamente limitato di persone da elenchi concordato nelle più alte casi del Wehrmacht. Nei checkpoint suscitano gendarmi, spostati nella forma di vigili del fuoco ... in parallelo, le strutture di produzione erano in aumento. Se nel 1939, Germania ha prodotto 6800 tonnellate di perossido di idrogeno (in termini di soluzione dell'80%), quindi nel 1944 già 24.000 tonnellate e una capacità aggiuntiva è stata costruita da 90.000 tonnellate all'anno.

Non avendo sottomarini militari a pieno titolo con PGTU, senza avere esperienza del loro uso da combattimento, broadcast Gross Admiral Denitz:

Il giorno arriva quando dichiaro Churchill una nuova guerra subacquea. La flotta subacquea non era spezzata da colpi del 1943. È diventato più forte di prima. Il 1944 sarà un anno difficile, ma un anno che porterà grandi progressi.

Mi chiedo se Karl Denitz ricordasse queste forti promesse per quei 10 anni che doveva inciampare in prigione Shpandau alla Frase del Tribunale di Nureberg?

La finale di questi promettenti sottomarini è stata deplorevole: per tutto il tempo solo 5 (secondo altri dati - 11) barche con PGTU Walter, di cui solo tre sono state testate e sono state arruolate nella composizione di combattimento della flotta. Non avendo un equipaggio che non ha commesso un singolo uscita di combattimento, sono stati allagati dopo la resa della Germania. Due di loro, inondati in un'area poco profonda nella zona di occupazione britannica, sono stati successivamente sollevati e spediti: U-1406 negli Stati Uniti e U-1407 nel Regno Unito. Lì, gli esperti hanno studiato attentamente questi sottomarini, e gli inglesi hanno anche condotto test di tortura.

Patrimonio nazista in Inghilterra ...

Le barche Walter trasportate in Inghilterra non sono andate su rottami di metallo. Al contrario, l'esperienza amara di entrambe le guerre mondiali passate sul mare instillato nella convinzione britannica nella priorità incondizionata delle forze anti-sottomarine. Tra l'altro ammiragliato, la questione della creazione di uno speciale anti-sottomarino pl. Si presumeva di dispiegerli negli approcci ai database del nemico, dove dovevano attaccare i sottomarini nemici con vista sul mare. Ma per questo, i sottomarini anti-sottomarini stessi dovrebbero avere due qualità importanti: la capacità di essere segretamente sotto il naso all'avversario per un lungo periodo e almeno sviluppare brevemente velocità ad alta velocità per un rapido riavvicinamento con il nemico e l'attacco improvviso. E i tedeschi li hanno presentati con una schiena buona: rap e turbina a gas. La massima attenzione è stata focalizzata su PGTU, come un sistema completamente autonomo, che, inoltre, ha fornito veramente fantastiche velocità subacquee per quel tempo.

Il tedesco U-1407 è stato scortato in Inghilterra dall'equipaggio tedesco, che è stato avvertito della morte in qualsiasi sabotaggio. C'è anche consegnato Helmut Walter. Restaurato U-1407 è stato accreditato sulla Marina sotto il nome "Meteorite". Serviva fino al 1949, dopo di che è stata rimossa dalla flotta e nel 1950 smontata per il metallo.

Più tardi, nel 1954-55 Gli inglesi furono costruiti due dello stesso tipo di "Explorer" sperimentale PL "e" ECCALIBUR "del proprio design. Tuttavia, i cambiamenti riguardavano solo l'aspetto e il layout interno, come per il PSTTU, è rimasto quasi in forma incontaminata.

Entrambe le barche non sono diventate i progenitori di qualcosa di nuovo nella flotta inglese. L'unico risultato - i 25 nodi del movimento sottomarino hanno ricevuto sulle prove del "Explorer", che ha dato agli inglesi la ragione per cui nega il mondo intero sulla loro priorità in questo record mondiale. Il prezzo di questo record è stato anche un record: fallimenti costanti, problemi, incendi, esplosioni hanno portato al fatto che maggior parte Passero il tempo nelle banchine e nei workshop in riparazione che in escursioni e test. E questo non conta il lato puramente finanziario: un'ora di corsa di Explorer ha rappresentato una sterlina di 5.000 sterline, che al tasso di quel tempo è di 12,5 kg di oro. Sono stati esclusi dalla flotta nel 1962 (Explorer) e nel 1965 ("Eccalibur") per anni con una caratteristica di omicidio di uno dei sottomarincitori britannici: "La cosa migliore a che fare con l'idrogeno perossido è interessare i suoi potenziali avversari!"

... e nell'URSSR]
L'Unione Sovietica, a differenza degli alleati, le barche della serie XXVI non sono andate, come non è arrivato e documentazione tecnica Per questi sviluppi: "Alleati" rimasero fedeli a se stessi, ancora una volta nascosto un pezzo ordinato. Ma le informazioni, e abbastanza estese, su queste novità fallite di Hitler nell'URSS avevano. Dal momento che i russi e i chimici sovietici hanno sempre camminato in prima linea nella scienza chimica mondiale, la decisione di studiare le possibilità di un motore così interessante su base puramente chimica è stata fatta rapidamente. Le autorità di intelligence sono riuscite a trovare e ritirare un gruppo di specialisti tedeschi che in precedenza hanno lavorato in questo settore ed ha espresso il desiderio di continuare nell'ex avversario. In particolare, un tale desiderio è stato espresso da uno dei deputati di Helmut Walter, una certa stat di statski francese. Statttski e un gruppo di "intelligenza tecnica" sull'esportazione di tecnologie militari dalla Germania sotto la direzione dell'ammiraglio L.a. Korshunova, trovato in Germania, la società del cavaliere Brunetra-Kanis, che è stata una selezione nella produzione di impianti di Turbine Walter.

Per copiare il sottomarino tedesco con l'installazione di potenza del Walter, prima in Germania, e poi nell'URSS sotto la direzione di A.A. Antipina è stata creata dall'Ufficio dell'Antipina, dall'organizzazione, dalla quale gli sforzi del capo designer dei sottomarini (Capitano I grado A. A. Antipina) sono stati formati da LPM "Rubin" e SPMM "malachite".

Il compito dell'Ufficio di Bureau era quello di studiare e riprodurre i risultati dei tedeschi su nuovi sottomarini (diesel, elettrico, vapore-bubbin), ma il compito principale era quello di ripetere le velocità dei sottomarini tedeschi con un ciclo di Walter.

A seguito del lavoro svolto, è stato possibile ripristinare completamente la documentazione, alla fabbricazione (parzialmente dal tedesco, in parte da nodi di nuova fabbricazione) e testare l'installazione di Bourgebar a vapore delle barche tedesche della serie XXVI.

Dopodiché, è stato deciso di costruire un sottomarino sovietico con il motore Walter. L'argomento di sviluppare un sottomarino con PGTU Walter ha ottenuto il nome del nome 617.

Alexander Tyklin, che descrive la biografia di Antipina, ha scritto:

"... è stato il primo sottomarino dell'URSS, che ha attraversato il valore di 18 nodali della velocità subacquea: per 6 ore, la sua velocità subacquea era più di 20 nodi! Il caso ha fornito un aumento della profondità di immersione due volte, cioè a una profondità di 200 metri. Ma il vantaggio principale del nuovo sottomarino è stato il suo ambiente energetico, che era incredibile al momento dell'innovazione. E non è stato per caso che la visita a questa barca da Academicians I.V. Kurchatov e A.P. Alexandrov - preparando per la creazione di sottomarini nucleari, non potevano conoscere il primo sottomarino nell'URSS, che ha avuto un'installazione della turbina. Successivamente, molte soluzioni costruttive sono state prese in prestito nello sviluppo di impianti di energia atomica ... "

C-99 è stato considerato un esperto fin dall'inizio. Ha elaborato la soluzione di problemi relativi alla elevata velocità subacquea: forma del corpo, controllabilità, stabilità del movimento. I dati accumulati durante il suo funzionamento hanno consentito razionalmente di progettare gli atomi di prima generazione.

Nel 1956 - 1958, le grandi imbarcazioni sono state progettate Project 643 con spostamento superficiale nel 1865 tonnellate e già con due PSTU, che avrebbero dovuto fornire una velocità subacquea in barca in 22 nodi. Tuttavia, a causa della creazione del progetto di schizzo dei primi sottomarini sovietici con centrali atomiche, il progetto è stato chiuso. Ma gli studi della barca PSTTU C-99 non si fermarono, e sono stati trasferiti alla direzione di considerazione della possibilità di utilizzare il motore Walter nel Torpedo Giant T-15 sviluppato con la carica atomica proposta da zucchero per distruggere i database navali e noi porti. Il T-15 avrebbe dovuto avere una lunghezza di 24 m, una gamma di immersioni fino a 40-50 miglia e trasportare la testata armonucleare che può causare lo tsunami artificiale di distruggere le città costiere degli Stati Uniti. Fortunatamente, e da questo progetto ha anche rifiutato.

Il pericolo di perossido di idrogeno non ha mancato influire sulla marina sovietica. Il 17 maggio 1959, si è verificato un incidente su di esso - un'esplosione nella sala macchine. La barca miracolosamente non è morta, ma la sua ripresa era considerata inappropriata. La barca è stata consegnata per rottami metallici.

In futuro, PGTU non ha ottenuto la distribuzione nella costruzione navale sottomarina sia nell'URSS o nell'estero. I successi del potere nucleare consentono di risolvere maggiormente il problema dei potenti motori sottomarini che non richiedono ossigeno.

Continua…

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Nella maggior parte dei dispositivi che generano energia a causa della combustione, viene utilizzato il metodo di combustione del carburante. Tuttavia, ci sono due circostanze quando possono essere desiderabili o necessarie per l'uso di non-aria, ma un altro agente ossidante: 1) se è necessario generare energia in tale luogo in cui la fornitura di aria è limitata, ad esempio, sott'acqua o in alto sopra la superficie del terreno; 2) Quando è auspicabile ottenere una quantità molto grande di energia dalle sue fonti compatte per un breve periodo, ad esempio, nella pistola che lancia esplosivi, in installazioni per aerei di decollo (acceleratori) o in razzi. In alcuni casi, in linea di principio, può essere utilizzato l'aria, pre-compressa e conservata nelle navi di pressione appropriate; Tuttavia, questo metodo è spesso impraticabile, poiché il peso dei cilindri (o altri tipi di storage) è di circa 4 kg per 1 kg di aria; Il peso del contenitore per un prodotto liquido o solido è di 1 kg / kg o anche meno.

Nel caso in cui viene applicato un piccolo dispositivo e il focus è sulla semplicità del design, ad esempio nelle cartucce di armi da fuoco o in un piccolo razzo, combustibile solido, che contiene carburante e ossidanti strettamente misti. I sistemi di carburante liquidi sono più complicati, ma hanno due vantaggi specifici rispetto ai sistemi di combustibile solidi:

1. Il liquido può essere immagazzinato in un vaso da un materiale leggero e serrare nella camera di combustione, le cui dimensioni devono essere soddisfatte solo con il requisito per garantire il tasso di combustione desiderato (tecnica di soffiare un solido nella camera di combustione sotto alta pressioneGeneralmente parlando, insoddisfacente; Di conseguenza, l'intero carico di combustibile solido fin dall'inizio dovrebbe essere nella camera di combustione, che è quindi deve essere grande e resistente).
2. La velocità di generazione di energia può essere modificata e regolabile cambiando opportunamente la portata del fluido. Per questo motivo, la combinazione di ossidanti liquidi e infiammabili viene utilizzata per vari motori di razzi relativamente grandi, per motori di sottomarini, siluri, ecc.

L'ossidante liquido ideale deve avere molte proprietà desiderabili, ma i seguenti tre sono più importanti da un punto di vista pratico: 1) allocando una quantità significativa di energia durante la reazione, 2) resistenza comparativa all'impatto e alle temperature elevate e 3) basso costo di produzione . Tuttavia, è auspicabile che l'agente ossidante non abbia proprietà corrosive o tossiche per reagire rapidamente e possedevano proprietà fisiche adeguate, come un punto di congelamento basso, un alto punto di ebollizione, un'elevata densità, bassa viscosità, ecc. Se usato come parte integrante del razzo Il carburante è particolarmente importante e la temperatura della fiamma raggiunta e il peso molecolare medio dei prodotti di combustione. Ovviamente, nessun composto chimico può soddisfare tutti i requisiti per l'agente ossidante ideale. E pochissime sostanze che almeno approssimativamente hanno una combinazione desiderabile di proprietà, e solo tre di loro hanno trovato alcune applicazioni: ossigeno liquido, acido nitrico concentrato e perossido di idrogeno concentrato.

Il perossido di idrogeno ha lo svantaggio che anche a una concentrazione del 100% contiene solo 47% di ossigeno%, che può essere utilizzato per bruciare carburante, mentre nell'acido nitrico, il contenuto dell'ossigeno attivo è il 63,5%, e per l'ossigeno puro è possibile Anche il 100% di utilizzo. Questo svantaggio è compensato da una significativa rilascio di calore durante la decomposizione del perossido di idrogeno sull'acqua e sull'ossigeno. Infatti, il potere di questi tre agenti ossidanti o forza di spinta sviluppata dal peso di essi, in qualsiasi sistema specifico, e con qualsiasi forma di carburante può variare entro un massimo del 10-20%, e quindi la selezione di un agente ossidante Per un sistema bicomponente è solitamente determinato da altre considerazioni, considerazioni, la ricerca sperimentale del perossido di idrogeno come fonte di energia è stata fornita in Germania nel 1934 nella ricerca di nuovi tipi di energia (aria indipendente) per il movimento dei sottomarini, questo potenziale militare L'applicazione ha stimolato lo sviluppo industriale del metodo Elecrochemische Werke a Monaco di Baviera (EW M.) sulla concentrazione del perossido di idrogeno per ottenere soluzioni acquose di alta fortezza, che potrebbero essere trasportate e conservate con un basso tasso di decomposizione accettabile. All'inizio, la soluzione acquosa del 60% acquosa è stata prodotta per le esigenze militari, ma in seguito questa concentrazione è stata sollevata e il perossido dell'85% ha iniziato a ricevere. Un aumento della disponibilità di perossido di idrogeno altamente concentrato alla fine degli anni Trenta del secolo attuale ha portato al suo utilizzo in Germania durante la seconda guerra mondiale come fonte di energia per altre esigenze militari. Pertanto, il perossido di idrogeno è stato utilizzato per la prima volta nel 1937 in Germania come mezzo ausiliario in carburante per motori e razzi dell'aeromobile.

Soluzioni altamente concentrate contenenti fino al 90% del perossido di idrogeno sono state fatte su scala industriale entro la fine della seconda guerra mondiale di Buffalo Electro-Chemical Co negli Stati Uniti e "V. Laporte, Ltd. " In Gran Bretagna. La forma di realizzazione dell'idea del processo di generazione del potere di trazione dal perossido di idrogeno in un periodo precedente è rappresentato nello schema di Lesholm proposto dalla procedura di generazione di energia dalla decomposizione termica del perossido di idrogeno seguita dalla combustione del carburante nell'ossigeno risultante. Tuttavia, in pratica, questo schema, apparentemente, non ha trovato l'uso.

Il perossido di idrogeno concentrato può essere utilizzato anche come combustibile monocomponente (in questo caso, è sottoposto a decomposizione sotto pressione e forma una miscela gassosa di ossigeno e vapore surriscaldato) e come agente ossidante per bruciare il carburante. Il sistema meccanico di un componente è più facile, ma dà meno energia per un po 'di peso del carburante. In un sistema bicomponente, è possibile prima decomporre il perossido di idrogeno, quindi bruciare carburante nei prodotti di decomposizione a caldo, o per introdurre entrambi i fluidi nella reazione direttamente senza una decomposizione preventiva del perossido di idrogeno. Il secondo metodo è più facile da organizzare meccanicamente, ma potrebbe essere difficile garantire l'accensione, così come la combustione uniforme e completa. In ogni caso, l'energia o la spinta viene creata espandendo gas caldi. Diversi tipi I motori di razzi basati sull'azione del perossido di idrogeno e utilizzato in Germania durante la seconda guerra mondiale sono molto dettagliati dal Walter, che è stato direttamente correlato allo sviluppo di molti tipi di uso marziale del perossido di idrogeno in Germania. Il materiale pubblicato da loro è anche illustrato da un certo numero di disegni e fotografie.

Il primo campione del nostro motore a razzo liquido (EDRD) che funziona su Kerosene e perossido di idrogeno altamente concentrato è assemblato e pronto per i test sul supporto in MAI.

Tutto è iniziato circa un anno fa dalla creazione di modelli 3D e dal rilascio della documentazione di progettazione.

Abbiamo inviato disegni pronti a diversi appaltatori, incluso il nostro partner principale per la lavorazione dei metalli "ArtMehu". Tutto il lavoro sulla camera è stato duplicato e la fabbricazione di ugelli è stata generalmente ottenuta da diversi fornitori. Sfortunatamente, qui abbiamo affrontato tutta la complessità della produzione sembrerebbe come semplici prodotti in metallo.

Soprattutto un grande sforzo doveva passare su ugelli centrifughi per la spruzzatura del carburante nella camera. Sul modello 3D nel contesto, sono visibili come cilindri con dadi blu alla fine. E così guardano nel metallo (uno degli iniettori è mostrato con un dado respinto, la matita è data per la scala).

Abbiamo già scritto sui test delle iniettori. Di conseguenza, molte dozzine di ugelli sono state selezionate sette. Attraverso loro, il cherosene arriverà in camera. Gli ugelli cherosene stessi sono costruiti nella parte superiore della camera, che è un gassificatore di ossidanti - un'area in cui il perossido di idrogeno passerà attraverso un solido catalizzatore e decomposto sul vapore acqueo e nell'ossigeno. Quindi la miscela di gas risultante andrà anche alla camera EDD.

Per capire perché la produzione di ugelli ha causato tali difficoltà, è necessario guardare all'interno - all'interno del canale dell'ugello c'è un jigger a vite. Cioè, il cherosene che entra nell'ugello non è esattamente fluire, ma contorto. La vite Jigger ha un sacco di piccole parti, e su come è accuratamente possibile resistere alla loro dimensione, la larghezza delle lacune, attraverso la quale il cherosene flumerà e spruzzerà nella camera. La gamma di possibili risultati - da "Attraverso l'ugello, il liquido non scorre affatto" a "spruzzare uniformemente in tutti i lati". Il risultato perfetto - il cherosene viene spruzzato con un cono sottile. Approssimativamente come nella foto qui sotto.

Pertanto, ottenendo un ugello ideale dipende non solo dall'abilità e sulla coscienziosità del produttore, ma anche dall'apparecchiatura utilizzata e, infine, la motilità superficiale dello specialista. Diverse serie di test di ugelli pronti sotto diversa pressione Scegliamo quelli, il cono spray da cui è vicino a perfezionare. Nella foto - un turbinio che non ha superato la selezione.

Vediamo come il nostro motore guarda nel metallo. Ecco la copertina LDD con autostrade per il ricevimento del perossido e del cherosene.

Se si alza il coperchio, puoi vedere che le pompe perossido attraverso il tubo lungo, e attraverso il corto-kerosene. Inoltre, il cherosene è distribuito su sette fori.

Un gassificatore è collegato al coperchio. Guardiamolo dalla fotocamera.

Il fatto che noi di questo punto sembra essere il fondo dei dettagli, infatti è la sua parte superiore e sarà collegata alla copertina del LDD. Dei sette fori, il cherosene negli ugelli è versato nella camera, e dall'ottavo (a sinistra, l'unico perossido asimmetricamente situato) sul catalizzatore si precipita. Più precisamente, si precipita direttamente, ma attraverso una piastra speciale con microcrenti, distribuendo uniformemente il flusso.

Nella prossima foto, questa piastra e ugelli per il cherosene sono già inseriti nel gassizzatore.

Quasi tutti i gassificatori gratuiti saranno impegnati in un catalizzatore solido attraverso il quale flussi di perossido di idrogeno. Il cherosene andrà su ugelli senza mescolare con il perossido.

Nella foto seguente, vediamo che il gassificatore è già stato chiuso con una copertura dalla camera di combustione.

Attraverso sette fori che terminano con dadi speciali, flussi di cherosene, e un vapore caldo passerà attraverso i fori minori, cioè. Già decomposto su ossigeno e perossido di vapore acqueo.

Ora affrontiamo dove annegheranno. E fluiscono nella camera di combustione, che è un cilindro cavo, dove il cherosene si infiamma in ossigeno, riscaldato nel catalizzatore e continua a bruciare.

I gas preriscaldati andranno ad un ugello, in cui accelerano ad alte velocità. Ecco l'ugello da angoli diversi. Una grande parte (restringimento) parte dell'ugello è chiamata pretreatica, quindi è in corso una sezione critica, e quindi la parte in espansione è la corteccia.

Di conseguenza, il motore assemblato sembra questo.

Bello, comunque?

Produrremo almeno un esempio di piattaforme in acciaio inossidabile, e quindi procederemo alla fabbricazione di EDR da Inkonel.

Il lettore attento chiederà, e per i quali sono necessari accessori sui lati del motore? Il nostro trasferimento ha una tenda - il liquido viene iniettato lungo le pareti della camera in modo che non si surriscaldasse. In volo il sipario flumerà il perossido o il cherosene (chiarire i risultati del test) dai serbatoi di razzi. Durante i test antincendio sulla panchina in una tenda, sia il cherosene che il perossido, così come l'acqua o nulla da servire (per i test brevi). È per la tenda e questi accessori sono fatti. Inoltre, le tende sono due: una per il raffreddamento della camera, l'altra - la parte pre-critica dell'ugello e della sezione critica.

Se sei un ingegnere o vuoi solo saperne di più delle caratteristiche e del dispositivo EDD, allora una nota di ingegneria viene presentata in dettaglio per te.

EDD-100s.

Il motore è progettato per lo standsight delle principali soluzioni costruttive e tecnologiche. I test del motore sono previsti per il 2016.

Il motore funziona su componenti combustibili ad alto bollitore stabile. La spinta calcolata sul livello del mare è di 100 kgf, in vacuo-120 kgf, l'impulso specifico stimato della spinta a livello del mare - 1840 m / s, in vacuo - 2200 m / s, la quota stimata è 0,040 kg / kgf. Le caratteristiche effettive del motore saranno raffinate durante il test.

Il motore è a camera singola, è composto da una camera, un set di unità di sistema automatico, nodi e parti dell'Assemblea Generale.

Il motore è fissato direttamente ai supporti dei cuscinetti attraverso la flangia nella parte superiore della camera.

I parametri principali della camera
carburante:
- Oxidizer - PV-85
- Carburante - TS-1
Trazione, KGF:
- A livello del mare - 100.0
- nel vuoto - 120.0
Trazione impulso specifica, m / s:
- A livello del mare - 1840
- Nel vuoto - 2200
Secondo consumo, KG / s:
- Oxidizer - 0,476
- Carburante - 0.057
Rapporto peso dei componenti del carburante (O: D) - 8,43: 1
Coefficiente in eccesso di ossidante - 1,00
Pressione del gas, barra:
- nella camera di combustione - 16
- Nel fine settimana dell'ugello - 0,7
Massa della Camera, KG - 4.0
Diametro del motore interno, mm:
- Parte cilindrica - 80.0
- Nell'area dell'ugello di taglio - 44.3

La camera è un design prefabbricato ed è composto da una testa di ugello con un gassificatore ossidante integrato in esso, una camera di combustione cilindrica e un ugello profilato. Gli elementi della camera hanno flange e sono collegati da bulloni.

Sulla testa 88 ugelli ossidanti a getto monocomponente e 7 iniettori centrifughi centrifughi monocomponenti sono posizionati sulla testa. Gli ugelli si trovano sui cerchi concentrici. Ogni ugello di combustione è circondato da dieci ugelli dell'ossidante, gli ugelli di ossidante rimanenti sono posizionati spazio libero Teste.

Raffreddamento della fotocamera interna, a due stadi, viene eseguita da liquido (agente combustibile o ossidante, la scelta verrà effettuata secondo i risultati dei test di banchi) che entra nella cavità della camera attraverso due vene del velo - la parte superiore e inferiore. La tenda della cinghia superiore è realizzata all'inizio della parte cilindrica della camera e fornisce il raffreddamento della parte cilindrica della camera, il più basso è realizzato all'inizio della parte subcritica dell'ugello e fornisce il raffreddamento della parte subcritica di l'ugello e la sezione critica.

Il motore utilizza l'auto-accensione dei componenti del carburante. Nel processo di avviamento del motore, un agente ossidante è migliorato nella camera di combustione. Con la decomposizione dell'ossidante nel gassizzatore, la sua temperatura sale a 900 K, che è significativamente superiore alla temperatura dell'auto-accensione del carburante TC-1 nell'atmosfera dell'aria (500 K). Il carburante fornito alla camera nell'atmosfera dell'ossidante caldo è auto-propagato, in futuro il processo di combustione va in autosufficienza.

Il gassificatore ossidante funziona sul principio della decomposizione catalitica di perossido di idrogeno altamente concentrato in presenza di un solido catalizzatore. Il perossido di idrogeno incorniciata formato dalla decomposizione dell'idrogeno (una miscela di vapore acqueo e ossigeno gassoso) è un agente ossidante ed entra nella camera di combustione.

I parametri principali del generatore di gas
Componenti:
- Perossido di idrogeno stabilizzato (concentrazione di peso),% - 85 ± 0,5
Consumo perossido di idrogeno, kg / s - 0,476
Carico specifico, (kg / s perossido di idrogeno) / (kg di catalizzatore) - 3.0
Tempo di lavoro continuo, non meno, c - 150
Parametri del vapore dell'uscita dal gassizzatore:
- pressione, barra - 16
- Temperatura, K - 900

Il gassificatore è integrato nel design della testa dell'ugello. Il suo vetro, il fondo interno e medio formato la cavità del gassificatore. I fondi sono collegati tra ugelli del carburante. La distanza tra il fondo è regolata dall'altezza del vetro. Il volume tra gli ugelli del carburante è riempito con un catalizzatore solido.

Sommario. Poiché le dimensioni dei satelliti sviluppati diminuiscono, diventa sempre più difficile selezionare le installazioni dei motori (DF) per loro, fornendo i parametri necessari di controllabilità e manovrabilità. Il gas compresso è tradizionalmente utilizzato sui satelliti più piccoli. Aumentare l'efficienza e allo stesso tempo riducendo il costo rispetto alla rimozione dell'idrazina, viene proposta perossido di idrogeno. Tossicità minima e piccole dimensioni di installazione richiesta consentono più test in condizioni di laboratorio convenienti. I risultati sono descritti nella direzione della creazione di motori a basso costo e serbatoi di carburante con sé.

introduzione

NEL l'anno scorso L'inchiesta del perossido di idrogeno concentrato è stata rianimata come combustibile del razzo per motori di varie scale. Il perossido è più attraente se usato in nuovi sviluppi, dove le tecnologie precedenti non possono competere direttamente. Tali sviluppi sono i satelliti che pesano 5-50 kg. Come combustibile monocomponente, il perossido ha una densità ad alta densità (\u003e 1300 kg / metri cubici) e un impulso specifico (UI) in un vuoto di circa 150 ° C [circa 1500 m / s]. Sebbene sia significativamente inferiore all'interfaccia utente idrazina, circa 230 s [circa 2300 m / s], alcol o idrocarburo in combinazione con perossido sono in grado di sollevare l'interfaccia utente nell'intervallo di 250-300 s [da circa 2500 a 3000 m / s ].

Il prezzo è un fattore importante qui, poiché ha senso usare il perossido se è più economico che costruire varianti ridotte di tecnologie classiche du. La nitidezza è molto probabile che ritenga che il lavoro con componenti velenosi aumenti lo sviluppo, il controllo e il lancio del sistema. Ad esempio, per testare i motori di razzi su componenti velenosi ci sono solo pochi supporti e il loro numero diminuisce gradualmente. Al contrario, gli sviluppatori di microsatelliti possono sviluppare la propria tecnologia perossidatrice. L'argomento di sicurezza del carburante è particolarmente importante quando si lavora con piccoli sistemi accelerati. È molto più facile creare tali sistemi se è possibile eseguire frequenti test economici. In questo caso, gli incidenti e le fuoriuscite dei componenti del carburante del razzo dovrebbero essere considerati come corretti, proprio come, ad esempio, un'emergenza per fermare un programma per computer durante il debug. Pertanto, quando si lavora con combustibili velenosi, lo standard è metodi di lavoro che preferiscono cambiamenti evolutivi e graduali. È possibile che l'uso di combustibili meno tossici nei microsteps beneficerà di gravi cambiamenti nel design.

Il lavoro descritto di seguito fa parte di un maggiore programma di ricerca volto a studiare nuove tecnologie spaziali per le piccole applicazioni. I test sono completati dai prototipi completati di microsatelliti (1). Argomenti simili, che sono di interesse, includono riempimenti piccoli con un rifornimento di carburante per voli per Marte, luna e ritorno con piccoli costi finanziari. Tali possibilità possono essere molto utili per l'invio di piccoli apparecchi di ricerca alle traiettorie deducibili. Lo scopo di questo articolo è quello di creare una tecnologia DU che utilizza il perossido di idrogeno e non richiede materiali costosi o metodi di sviluppo. Il criterio di efficienza in questo caso è una significativa superiorità sulle possibilità fornite dal telecomando sull'azoto compresso. Un'analisi ordinata delle esigenze di microsatelliti aiuta ad evitare requisiti di sistema inutili che aumentano il suo prezzo.

Requisiti per la tecnologia motoria

Se per sistemi elettronici In genere, le caratteristiche sono considerate specificate, quindi per DU non è affatto. Ciò riguarda la possibilità di immagazzinare in orbita, inclusioni e spegnimenti acuti, la capacità di resistere periodi arbitrariamente lunghi di ingata. Dal punto di vista del tecnico del motore, la definizione dell'attività include una pianificazione che mostra quando e per quanto tempo ogni motore dovrebbe funzionare. Queste informazioni potrebbero essere minime, ma in ogni caso riducono difficoltà e costi di ingegneria. Ad esempio, l'AU può essere testato utilizzando attrezzature relativamente economiche se non importa osservare il tempo di funzionamento del DU con una precisione di millisecondi.

Altre condizioni, di solito riducendo il sistema, possono essere, ad esempio, la necessità di previsione accurata di spinta e impulso specifico. Tradizionalmente, tali informazioni hanno permesso di applicare una correzione della velocità calcolata con precisione con un tempo predeterminato di funzionamento del DU. Dato il livello moderno dei sensori e delle capacità computazionali disponibili a bordo del satellite, ha senso integrare l'accelerazione fino al raggiungimento di un cambiamento specificato in velocità. I requisiti semplificati consentono di ridurre gli sviluppi individuali. È possibile evitare pressioni di raccordo accurate e flussi, oltre a prove costose in una camera sottovuoto. Le condizioni termiche del vuoto, tuttavia, devono ancora tener conto.

Il motore più facile Maswer - Accendi il motore solo una volta, in una fase iniziale del satellite. In questo caso, le condizioni iniziali e il tempo di riscaldamento du influenzano il minimo. Dechi di perdita di carburante prima e dopo che la manovra non influenzerà il risultato. Un tale scenario semplice può essere difficile per un altro motivo, ad esempio, a causa del guadagno di grande velocità. Se l'accelerazione richiesta è alta, la dimensione del motore e la sua massa diventano ancora più importanti.

I compiti più complessi del lavoro del DU sono decine di migliaia o più brevi impulsi separati da clock o verbali di inazione nel corso degli anni. Processi di transizione All'inizio e alla fine dell'impulso, perdite termiche nel dispositivo, perdite di carburante - tutto ciò dovrebbe essere ridotto al minimo o eliminato. Questo tipo di spinta è tipico per il compito di stabilizzazione a 3 assi.

Il problema della complessità intermedia può essere considerata inclusioni periodiche del DU. Gli esempi sono cambiamenti orbita, compensazione della perdita atmosferica o modifiche periodiche nell'orientamento del satellite stabilizzato dalla rotazione. Tale modalità di funzionamento si trova anche nei satelliti che hanno volani inerziali o che sono stabilizzati dal campo gravitazionale. Tali voli di solito includono brevi periodi di High-Activity du. Questo è importante perché i componenti caldi del carburante perderanno meno energia durante tali periodi di attività. Puoi usare di più dispositivi sempliciChe per manutenzione a lungo termine di orientamento, quindi tali voli sono buoni candidati per l'uso di porte liquide poco costose.

Requisiti per il motore sviluppato

I requisiti per la durata del servizio limitano anche la massa e le dimensioni consentite dell'installazione del motore. Ad esempio, nel caso del combustibile monocomponente, l'aggiunta del catalizzatore può aumentare la durata. Il motore del sistema di orientamento può operare nella quantità di diverse ore durante il periodo di servizio. Tuttavia, i serbatoi satellitari possono essere vuoti in pochi minuti se c'è un cambiamento sufficientemente ampio di orbita. Per evitare perdite e garantire la chiusura stretta della valvola, anche dopo che molti iniziano nelle linee, diverse valvole mettono in fila. Le valvole aggiuntive possono essere ingiustificate per i piccoli satelliti.

Fico. 1 mostra che. motori liquidi Non è sempre possibile ridurre proporzionalmente, per l'uso per i piccoli sistemi di spinta. Grandi motori Di solito solleva 10 - 30 volte più del loro peso, e questo numero aumenta a 100 per i motori a portata di rucola con carburante di pompaggio. Tuttavia, i più piccoli motori liquidi non possono nemmeno alzare il loro peso.

I motori per i satelliti sono difficili da ridurre.

Anche se un piccolo motore esistente è leggermente facile da servire come motore di manovra del motore principale, selezionare un set di 6-12 motori liquidi per un dispositivo da 10 chilogrammi è quasi impossibile. Pertanto, i microsavers vengono utilizzati per l'orientamento del gas compresso. Come mostrato in fig. 1, ci sono motori a gas con un rapporto di trazione per massa lo stesso dei grandi motori a razzo. Motori a gas È semplicemente una valvola a solenoide con un ugello.

Oltre a risolvere il problema della massa della propulsione, il sistema sul gas compresso consente di ottenere impulsi più brevi dei motori liquidi. Questa proprietà è importante per l'orientamento continuo di mantenimento per voli lunghi, come mostrato nell'applicazione. Poiché le dimensioni della diminuzione degli spaziali, gli impulsi sempre più brevi possono essere abbastanza sufficienti per mantenere l'orientamento con una data accuratezza per questa vita di servizio.

Sebbene i sistemi su gas compressi sessino nel suo complesso bene per l'uso su piccoli veicoli spaziali, i contenitori di stoccaggio del gas occupano abbastanza volume e pesano parecchio. I moderni serbatoi compositi per la conservazione di azoto, progettati per piccoli satelliti, pesano tanto quanto l'azoto stesso in promemorato in loro. Per il confronto, i serbatoi per i combustibili liquidi nelle navi spaziali possono conservare il carburante con pesatura fino a 30 masse di serbatoi. Dato il peso sia dei serbatoi che dei motori, sarebbe molto utile conservare il combustibile in forma liquida e convertirlo al gas per la distribuzione tra diversi motori di sistema di orientamento. Tali sistemi sono stati progettati per utilizzare Hydrazine in brevi voli sperimentali subboriali.

Perossido di idrogeno come combustibile a razzo

Concentrazione e pulizia

Per l'uso in questo progetto, il 35% del perossido viene acquistato in contenitori in polietilene con un volume di 1 gallone. Innanzitutto, si concentra all'85%, quindi pulito sull'installazione mostrata in FIG. 2. Questa variante del metodo utilizzato in precedenza semplifica la sistema di installazione e riduce la necessità di pulire le parti di vetro. Il processo è automatizzato, in modo che per ottenere 2 litri di perossido a settimana richiede solo il riempimento giornaliero e lo svuotamento dei vasi. Naturalmente, il prezzo per litro è elevato, ma l'intero importo è ancora giustificato per i piccoli progetti.

Innanzitutto, in bicchieri da due litri su stufe elettriche nell'armadio di scarico, la maggior parte dell'acqua viene evaporata durante il periodo controllato dal timer alle 18 in punto. Il volume del fluido in ogni vetro diminuisce quattro solidi, a 250 ml, o circa il 30% della massa iniziale. Quando l'evaporazione, un quarto delle molecole di perossido iniziale è persa. Il tasso di perdita è in crescita con una concentrazione, in modo che per questo metodo, il limite pratico di concentrazione è dell'85%.

L'installazione a sinistra è un evaporatore a vuoto rotante disponibile in commercio. La soluzione dell'85% con circa 80 ppm impurità estranee è riscaldata dalle quantità di 750 ml su un bagno d'acqua a 50 ° C. L'installazione è supportata da un aspirapolvere non superiore a 10 mm Hg. Arte. Questo garantisce una rapida distillazione per 3-4 ore. La condensa scorre nel contenitore a sinistra sottostante con perdite inferiori al 5%.

Il bagno con una pompa a getto d'acqua è visibile per l'evaporatore. Ha due pompe elettriche, una delle quali fornisce acqua per la pompa a getto d'acqua e la seconda circola l'acqua attraverso il congelatore, il frigorifero dell'acqua del rotante evaporatore e il bagno stesso, mantenendo la temperatura dell'acqua appena sopra lo zero, che migliora Sia la condensazione del vapore in frigorifero e il vuoto nel sistema. Le patterie pachinee che non si sono condensate sul frigorifero cadono nel bagno e allevato a una concentrazione sicura.

Il perossido di idrogeno puro (100%) è significativamente densamente acqua (1,45 volte a 20c), in modo che la gamma di vetro flottante (nell'intervallo 1.2-1.4) di solito determina la concentrazione con una precisione fino all'1%. Come acquisto inizialmente, il perossido e la soluzione distillata sono stati analizzati al contenuto delle impurità, come mostrato nella tabella. 1. L'analisi ha incluso spettroscopia plasma-emissione, cromatografia ionica e misurazione del contenuto completo del carbonio organico (totale carbonio organico - TOC). Si noti che il fosfato e la latta sono stabilizzatori, vengono aggiunti sotto forma di salt di potassio e sodio.

Tabella 1. Analisi della soluzione perossido di idrogeno

Misure di sicurezza durante la manipolazione del perossido di idrogeno

L'azione sugli occhi e ai polmoni sono più pericolosi. Fortunatamente, la pressione del vapore perossido è piuttosto basso (2 mm Hg. Art. AT 20C). La ventilazione di scarico supporta facilmente la concentrazione sotto il limite respiratorio in 1 ppm installato da OSHA. Il perossido può essere traboccante tra i contenitori aperti sopra le pieghe in caso di fuoriuscita. Per il confronto, N2O4 e N2H4 dovrebbero essere costantemente in navi sigillate, viene spesso utilizzato un particolare apparato di respirazione quando si lavora con loro. Ciò è dovuto alla loro pressione significativamente più elevata dei vapori e alla limitazione della concentrazione in aria a 0,1 ppm per N2H4.

Lavare l'acqua di perossido versato non lo rende pericoloso. Per quanto riguarda i requisiti protettivi di abbigliamento, i semi scomodi possono aumentare la probabilità dello stretto. Quando si lavora con piccole quantità, è possibile che sia più importante seguire i problemi della comodità. Ad esempio, il lavoro con le mani bagnati è un'alternativa ragionevole per lavorare in guanti che possono persino saltare spruzzi se procedono.

Sebbene il perossido liquido non si decompone nella massa sotto l'azione della fonte di fuoco, la coppia di perossido concentrato può essere rilevata con effetti insignificanti. Questo potenziale pericolo mette il limite del volume di produzione dell'installazione sopra descritta. Calcoli e misurazioni mostrano un alto livello di sicurezza per questi piccoli volumi di produzione. In fig. 2 L'aria viene estratta in spazi di ventilazione orizzontali situati dietro il dispositivo, a 100 cfm (piedi cubici al minuto, circa 0,3 metri cubi al minuto) lungo 6 piedi (180 cm) della tabella di laboratorio. La concentrazione di vapori inferiori a 10 ppm è stata misurata direttamente su occhiali concentranti.

L'utilizzo di piccole quantità di perossido dopo averli riproduttori non porta a conseguenze ambientali, sebbene contraddicca la più stretta interpretazione delle regole per lo smaltimento dei rifiuti pericolosi. Perossido - agente ossidante e, quindi, potenzialmente infiammabile. Allo stesso tempo, tuttavia, è necessario per la presenza di materiali combustibili e l'ansia non è giustificata quando si lavora con piccole quantità di materiali a causa della dissipazione del calore. Ad esempio, i punti umidi sui tessuti o sui tessuti sciolti interromperanno la brutta fiamma, poiché il perossido ha un'elevata capacità termica specifica. I contenitori per la conservazione del perossido devono avere fori di ventilazione o valvole di sicurezza, poiché la decomposizione graduale del perossido per ossigeno e l'acqua aumenta la pressione.

Compatibilità dei materiali e auto-scarica quando sono memorizzati

I lavori storici includono esperimenti sulla compatibilità con campioni di materiali condotti in vasi di vetro con perossido concentrato. Nel mantenere la tradizione, le piccole navi di tenuta sono state fatte di campioni per il test. Le osservazioni per cambiare pressione e navi mostrano il tasso di decomposizione e perdite di perossido. Oltre a ciò, il possibile aumento di volume o indebolimento del materiale diventa evidente, poiché le pareti del vaso sono esposte alla pressione.

I fluoropolimeri, come il politetrafluoroetilene (politetraflurotilo), policlochlorotriflurotilo) e il fluoruro di polivinilidene (PLDF - fluoruro in polivinilidene) non sono decomposti sotto l'azione del perossido. Portano anche a un rallentamento della decomposizione del perossido, in modo che questi materiali possano essere utilizzati per coprire i serbatoi o contenitori intermedi se hanno bisogno di memorizzare il carburante per diversi mesi o anni. Allo stesso modo, i compattatori del fluolorooelastomero (dallo standard "Witton") e i lubrificanti contenenti fluorini sono abbastanza adatti per il contatto a lungo termine con perossido. La plastica del policarbonato è sorprendentemente non influenzata da perossido concentrato. Questo materiale che non forma i frammenti è usato ovunque sia necessaria la trasparenza. Questi casi includono la creazione di prototipi con una complessa struttura interna e serbatoi in cui è necessario vedere il livello del fluido (vedere la figura 4).

La decomposizione quando si contatta il materiale AL-6061-T6 è solo più volte più velocemente rispetto alle leghe di alluminio più compatibili. Questa lega è resistente e facilmente accessibile, mentre le leghe più compatibili hanno una forza insufficiente. Aprire le superfici puramente in alluminio (cioè AL-6061-T6) vengono salvate per molti mesi dopo il contatto con il perossido. Questo nonostante il fatto che l'acqua, ad esempio, ossida l'alluminio.

Contrariamente a raccomandazioni storicamente stabilite, le complesse operazioni di pulizia che utilizzano i detergenti dannose per la salute non sono necessarie per la maggior parte delle applicazioni. La maggior parte delle parti dei dispositivi utilizzati in questo lavoro con perossido concentrato è stata semplicemente lavata con acqua con lavaggio in polvere a 110F. I risultati preliminari mostrano che tale approccio è quasi la stessa bei risultaticome procedure di pulizia raccomandate. In particolare, il lavaggio della nave da PVDF durante il giorno con l'acido nitrico del 35% riduce il tasso di decomposizione del solo 20% per un periodo di 6 mesi.

È facile calcolare che la decomposizione dell'1% del perossido contenuta nel recipiente chiuso con il 10% di volume libero del 10%, aumenta la pressione a quasi 600psi (sterline per pollice quadrato, cioè circa 40 atmosfere). Questo numero mostra che la riduzione dell'efficienza del perossido con una diminuzione della sua concentrazione è significativamente meno importante delle considerazioni sulla sicurezza durante la conservazione.

Planning Space voli con perossido concentrato richiede una considerazione completa della possibile necessità di ripristinare la pressione per ventilazione dei serbatoi. Se il funzionamento del sistema motore inizia per giorni o settimane dall'inizio dell'inizio, il volume vuoto dei serbatoi può immediatamente crescere più volte. Per tali satelliti, ha senso effettuare serbatoi di metallo. Periodo di stoccaggio, ovviamente, include il tempo assegnato all'attività.

Sfortunatamente, le regole formali per lavorare con il carburante, che sono state sviluppate tenendo conto dell'uso di componenti altamente tossici, di solito vietano i sistemi di ventilazione automatici sull'attrezzatura di volo. Solitamente usato costoso sistemi di tracciamento della pressione. L'idea di migliorare la sicurezza da parte del divieto di valvole di ventilazione contraddice la normale pratica "terrena" quando si lavora con i sistemi di pressione del liquido. Questa domanda potrebbe dover debbare rivedere in base al quale viene utilizzato il razzo del corriere quando si avvia.

Se necessario, la decomposizione del perossido può essere mantenuta all'1% all'anno o inferiore. Oltre alla compatibilità con i materiali del serbatoio, il coefficiente di decomposizione dipende molto dalla temperatura. Potrebbe essere possibile memorizzare il perossido indefinitamente nei voli spaziali se è possibile congelare. Il perossido non si espande durante il congelamento e non crea minacce per valvole e tubi, come accade con l'acqua.

Poiché il perossido si decompone sulle superfici, un aumento del rapporto del volume della superficie può aumentare la durata di conservazione. Analisi comparativa Con campioni di 5 metri cubi. Vedi e 300 metri cubi. cm confermare questa conclusione. Un esperimento con il perossido dell'85% in 300 contenitori CU. Vedere, realizzato in PVDF, ha mostrato il coefficiente di decomposizione a 70F (21c) 0,05% a settimana, o 2,5% all'anno. L'estrapolazione fino a 10 litri di serbatoi dà il risultato di circa l'1% all'anno a 20 ° C.

In altri esperimenti comparativi utilizzando il rivestimento PVDF o PVDF su alluminio, perossido, con 80 ppm additivi stabilizzanti, decomposti solo il 30% più lento del perossido purificato. Questo è in realtà buono che gli stabilizzatori non aumentano notevolmente la durata di conservazione del perossido in serbatoi con lunghi voli. Come mostrato nella prossima sezione, questi additivi sono fortemente interferibili con l'uso del perossido nei motori.

Sviluppo del motore

Catalizzatore in argento

La composizione della superficie e il meccanismo dell'operazione del catalizzatore è completamente poco chiara, come segue da una varietà di dichiarazioni inspiegabili e contraddittorie in letteratura. L'attività catalitica della superficie del puro argento può essere migliorata dall'applicazione del nitrato del samario con la successiva calcinazione. Questa sostanza si decompone su ossido di samario, ma può anche ossidare l'argento. Altre fonti oltre a ciò si riferiscono al trattamento dell'acido nitrico in argento puro, che dissolve argento, ma anche un agente ossidante. Un modo ancora più semplice è basato sul fatto che un catalizzatore puramente d'argento può aumentare la sua attività quando viene utilizzato. Questa osservazione è stata controllata e confermata, che ha portato all'uso di un catalizzatore senza un nitrato di Samaria.

L'ossido d'argento (AG2O) ha un colore nero brunastro e un perossido d'argento (AG2O2) ha un colore grigio-nero. Questi colori sono apparsi uno dopo l'altro, mostrando che l'argento si ossida gradualmente sempre di più. Il colore più giovane corrispondeva alla migliore azione del catalizzatore. Inoltre, la superficie era sempre più irregolare rispetto all'argento "fresco" durante l'analisi sotto un microscopio.

È stato trovato un metodo semplice per controllare l'attività del catalizzatore. Tazze separate della rete d'argento (diametro 9/16 pollice [circa 14 mm] sono state sovrapposte su gocce di perossido sulla superficie d'acciaio. Solo acquistato la griglia d'argento ha causato un "hiss" lento. Il catalizzatore più attivo è ripetutamente (10 volte) causato un flusso di vapore per 1 secondo.

Questo studio non dimostra che l'argento ossidato è un catalizzatore, o che l'oscuramento osservato è principalmente dovuto all'ossidazione. Vale anche la menzione che vale la pena ricordare che sia l'ossido d'argento che si decompongono con temperature relativamente basse. L'ossigeno in eccesso durante il funzionamento del motore, tuttavia, può spostare l'equilibrio di reazione. I tentativi di scoprire sperimentalmente l'importanza di ossidazione e irregolarità della superficie del risultato inequivocabile non ha dato. I tentativi includevano un'analisi della superficie utilizzando una spettroscopia fotoelettronica a raggi X (spettroscopia di fotoelettroni a raggi X, XPS), noto anche come analizzatore chimico spettroscopico elettronico (analisi chimica spettroscopia elettronica, esca). Sono stati inoltre fatti tentativi per eliminare la probabilità di inquinamento superficiale in griglie d'argento appena tirate, che peggioravano l'attività catalitica.

I controlli indipendenti hanno dimostrato che né il nitrato di Samaria né il suo prodotto di decomposizione solido (che è probabilmente l'ossido) non catalizza la decomposizione del perossido. Potrebbe significare che il trattamento dei nitrati del samario può funzionare per ossidazione dell'argento. Tuttavia, c'è anche una versione (senza giustificazione scientifica) che il trattamento del nitrato del samario impedisce l'adesione di bolle di prodotti di decomposizione gassosa alla superficie del catalizzatore. Nell'attuale lavoro, in definitiva, lo sviluppo di motori luminosi è stato considerato più importante della soluzione dei puzzle della catalisi.

Schema del motore

Invece, in questo documento, i risultati abbastanza buoni sono stati ottenuti utilizzando le telecamere del motore realizzate in bronzo (lega di rame c36000) sul tornio. Il bronzo è facilmente elaborato, e inoltre, il suo coefficiente di espansione termico è vicino al coefficiente d'argento. Alla temperatura di decomposizione del perossido dell'85%, circa 1200F [circa 650 ° C], il bronzo ha una forza eccellente. Questa temperatura relativamente bassa consente anche di utilizzare un iniettore di alluminio.

Tale scelta di materiali e concentrazioni di perossido facilmente elaborata, facilmente raggiungibili in condizioni di laboratorio, è una combinazione piuttosto riuscita per gli esperimenti. Si noti che l'uso del perossido al 100% porterebbe alla fusione sia del catalizzatore che delle pareti della camera. La scelta risultante è un compromesso tra prezzo ed efficienza. Vale la pena notare che le camere di bronzo sono utilizzate sui motori RD-107 e RD-108 applicati su tale vettore di successo come un'alleanza.

In fig. 3 è mostrato opzione facile Il motore che si avvita direttamente alla base della valvola liquida di una piccola macchina di manovratrice. Sinistra - 4 iniettore di alluminio Gram con sigillo fluoroAlastomer. Il catalizzatore in argento da 25 grammi è diviso per essere in grado di mostrarlo da diversi lati. Destra - Piastra da 2 grammi che supporta la griglia del catalizzatore. Massa completa Parti mostrate nella figura - circa 80 grammi. Uno di questi motori è stato utilizzato per i controlli terrestri degli apparecchi di ricerca da 25 chilogrammi. Il sistema ha lavorato secondo il design, compreso l'uso di 3,5 chilogrammi di perossido senza una perdita visibile di qualità.

150-gram Valvola a solenoide disponibile in commercio di azione diretta, con un foro da 1,2 mm e una bobina da 25 ohm controllata da una sorgente di 12 volt ha mostrato risultati soddisfacenti. La superficie della valvola che entra in contatto con il liquido è costituita da acciaio inossidabile, alluminio e witton. La massa completa è favorevolmente diversa dalla massa oltre i 600 grammi per un motore da 3 libbre [circa 13N] utilizzato per mantenere l'orientamento della fase centariana fino al 1984.

Test del motore.

Fico. 4 mostra l'installazione pronta per l'esperimento. Sono possibili esperimenti diretti in condizioni di laboratorio a causa dell'uso di combustibili sufficientemente innocui, valori a bassissima asta, funzionamento in normali condizioni interne e pressione atmosferica e applicazione di dispositivi semplici. Le pareti protettive dell'installazione sono realizzate in fogli di policarbonato di spessori a metà: circa 12 mm], che sono installati sul telaio in alluminio, in buona ventilazione. I pannelli sono stati testati per una forza di lavaggio in 365.000 n * c / m ^ 2. Ad esempio, un frammento di 100 grammi, spostandosi con una velocità supersonica di 365 m / s, fermarsi se la corsa di 1 kV. cm.

Nella foto, la fotocamera del motore è orientata verticalmente, appena sotto il tubo di scarico. I sensori di pressione sull'ingresso nell'iniettore e la pressione all'interno della camera si trovano sulla piattaforma delle bilance che misurano la brama. Le prestazioni digitali e gli indicatori di temperatura sono al di fuori delle pareti di installazione. L'apertura della valvola principale include una piccola serie di indicatori. La registrazione dei dati viene eseguita installando tutti gli indicatori nel campo Visibility del camcorder. Le misurazioni finali sono state effettuate utilizzando un gesso sensibile al calore, che ha condotto una linea lungo la lunghezza della camera di catalisi. Il cambiamento del colore corrispondeva a temperature superiori a 800 f [circa 430 ° C].

La capacità con perossido concentrato si trova sulla sinistra delle bilance su un supporto separato, in modo che il cambiamento nella massa del carburante non influisca sulla misurazione della spinta. Con l'aiuto dei pesi di riferimento, è stato controllato che i tubi, portando il perossido alla camera, sono piuttosto flessibili per ottenere la precisione di misurazione entro 0,01 sterline [circa 0,04 N]. La capacità del perossido è stata realizzata con un grande tubo in policarbonato e viene calibrato in modo che la variazione del livello del fluido possa essere utilizzata per calcolare l'interfaccia utente.

Parametri del motore

Il lancio iniziale a breve termine è stato effettuato per evitare un inizio "umido" in cui è apparso uno scarico visibile. Tipicamente, l'inizio iniziale è stato effettuato entro 5 s al consumo<50%, но вполне хватало бы и 2 с. Затем шёл основной прогон в течение 5-10 с, достаточных для полного прогрева двигателя. Результаты показывали температуру газа в 1150F , что находится в пределах 50F от теоретического значения. 10-секундные прогоны при постоянных условиях использовались для вычисления УИ. Удельный импульс оказывался равным 100 с , что, вероятно, может быть улучшено при использовании более оптимальной формы сопла, и, особенно, при работе в вакууме.

La lunghezza del catalizzatore d'argento è stata ridotta con successo da un conservatore di 2,5 pollici [circa 64 mm a 1,7 pollici [circa 43 mm]. Lo schema del motore finale aveva 9 fori con un diametro di 1/64 pollici [circa 0,4 mm] in una superficie piana dell'iniettore. La sezione critica della dimensione di 1/8 pollici ha permesso di ottenere un 5.3 chilo di forza di forza a pressione nella camera PSIG 220 e la differenza di pressione 255 PSIG tra la valvola e la sezione critica.

Il carburante distillato (tabella 1) ha dato risultati stabili e misurazioni di pressione stabile. Dopo una corsa di 3 kg di carburante e 10 inizia, un punto con una temperatura di 800 f era sulla camera a una distanza di 1/4 pollici dalla superficie dell'iniettore. Allo stesso tempo, per il confronto, il tempo di prestazione del motore a 80 impurità PPM era inaccettabile. Le fluttuazioni della pressione nella camera a una frequenza di 2 Hz hanno raggiunto un valore del 10% dopo aver spenduto solo 0,5 kg di carburante. Il punto di temperatura è 800F defunto oltre 1 pollici dall'iniettore.

Alcuni minuti in acido nitrico del 10% ristrutturarono un catalizzatore in buone condizioni. Nonostante il fatto che, insieme all'inquinamento, una certa quantità di argento sia stata dissolta, l'attività del catalizzatore era migliore che dopo il trattamento dell'acido nitrico di un nuovo catalizzatore non utilizzato.

Va notato che, sebbene il tempo di riscaldamento del motore sia calcolato in secondi, sono possibili emissioni significativamente più brevi se il motore è già riscaldato. La risposta dinamica del sottosistema liquido della trazione che pesa 5 kg sulla porzione lineare ha mostrato il tempo di impulso in breve, rispetto a 100 ms, con un impulso trasmesso circa 1 h * p. In particolare, l'offset era approssimativamente +/- 6 mm ad una frequenza di 3 Hz, con una limitazione impostata dal sistema di velocità del sistema.

Opzioni per la costruzione del du

Schemi tradizionali

L'inquadimento B è lo schema liquido più semplice ed è stato ripetutamente testato in voli con idrazina come combustibile. La pressione di supporto del gas nel serbatoio di solito richiede un quarto di serbatoio durante l'avvio. Gas gradualmente si espande durante il volo, quindi dicono che la pressione "soffia". Tuttavia, la caduta di pressione riduce sia le voglie che l'interfaccia utente. La pressione massima del fluido nel serbatoio avviene durante il lancio, che aumenta la massa dei serbatoi per motivi di sicurezza. Un recente esempio è il dispositivo del prospettore lunare, che aveva circa 130 kg di idrazina e 25 kg di peso del DU.

La variante C è ampiamente utilizzata con tradizionali combustibili singoli velenosi e bicomponenti. Per i satelliti più piccoli, è necessario aggiungere du sul gas compresso per mantenere l'orientamento, come descritto sopra. Ad esempio, l'aggiunta di DU su un gas compresso alla variante c porta all'opzione D. I sistemi motore di questo tipo, lavorando su azoto e perossido concentrato, sono stati costruiti nel laboratorio Laurenov (LLNL) in modo da poter vivere in sicurezza l'orientamento Sistemi di prototipi di microsteps che operano sui non combustibili.

Mantenimento dell'orientamento con gas caldi

Per ridurre ulteriormente la massa dell'apparecchiatura e semplificare il sistema di archiviazione, è auspicabile per evitare generalmente le capacità di stoccaggio del gas. L'opzione F è potenzialmente interessante per i sistemi in miniatura sul perossido. Se è necessario prima dell'inizio del lavoro, è necessaria una memorizzazione a lungo termine di carburante in orbita, il sistema può avviare senza pressione iniziale. A seconda dello spazio libero nei serbatoi, la dimensione dei serbatoi e il loro materiale, il sistema può essere calcolato per la pressione di pompaggio in un momento predeterminato in volo.

Nella versione D, ci sono due fonti di carburante indipendenti, per manovrare e mantenere l'orientamento, il che lo rende separatamente tenendo conto della portata per ciascuna di queste funzioni. I sistemi E e F che producono gas caldo per mantenere l'orientamento del carburante utilizzato per le manovre hanno una maggiore flessibilità. Ad esempio, inutilizzato quando si può usare il carburante di manovre per estendere la durata del satellite, che deve mantenere il suo orientamento.

Idee samonaduva.

Le varianti G e H possono essere chiamate sistemi liquidi di "gas caldo sotto pressione" o "salto-alto", così come "gas dal liquido" o "auto-tronco". Per la supervisione controllata del serbatoio, è necessario il carburante esaurito per aumentare la pressione.

L'incarnazione G utilizza un serbatoio con una membrana deflettata per pressione, quindi prima la pressione del fluido sopra la pressione del gas. Questo può essere ottenuto utilizzando una valvola differenziale o un diaframma elastico che condivide gas e liquido. L'accelerazione può anche essere utilizzata, cioè. Gravità in applicazioni a terra o forza centrifuga in un veicolo spaziale rotante. L'opzione H sta lavorando con qualsiasi serbatoio. Una pompa speciale per il mantenimento della pressione fornisce la circolazione attraverso un generatore di gas e tornare a un volume gratuito nel serbatoio.

In entrambi i casi, il controller liquido impedisce l'aspetto del feedback e il verificarsi di pressioni arbitrariamente maggiori. Per il normale funzionamento del sistema, una valvola aggiuntiva è inclusa in sequenzialmente con il regolatore. In futuro, può essere utilizzato per controllare la pressione nel sistema all'interno della pressione del regolatore installato. Ad esempio, le manovre sul cambio di orbita saranno effettuate a piena pressione. La pressione ridotta consentirà di ottenere un mantenimento più accurato di orientamento di 3 assi, mantenendo il mantenimento del carburante per estendere la durata della durata del dispositivo (vedere Appendice).

Nel corso degli anni, gli esperimenti con pompe di area di differenza sono stati effettuati sia nelle pompe che nei serbatoi, e ci sono molti documenti che descrivono tali strutture. Nel 1932, Robert H. Goddard e altri costruirono una pompa azionata da una macchina per controllare il liquido e l'azoto gassoso. Diversi tentativi sono stati fatti tra il 1950 e il 1970, in cui le opzioni G e H sono state considerate per i voli atmosferici. Questi tentativi di ridurre il volume sono stati effettuati al fine di ridurre la resistenza del parabrezza. Questi lavori sono stati successivamente interrotti con lo sviluppo diffuso di missili del combustibile solido. Lavorare su sistemi autoadeguati e valvole differenziali sono state eseguite relativamente di recente, con alcune innovazioni per applicazioni specifiche.

I sistemi di stoccaggio del carburante liquido con sé e sé non sono stati considerati seriamente per voli a lungo termine. Ci sono diversi motivi tecnici per cui per sviluppare un sistema di successo, è necessario garantire proprietà ben prevedibili della spinta durante l'intera durata del servizio del DU. Ad esempio, un catalizzatore sospeso in un gas di alimentazione del gas può decomporre il carburante all'interno del serbatoio. Richiederà la separazione dei serbatoi, come nella versione G, per ottenere prestazioni nei voli che richiedono un lungo periodo di riposo dopo la manovra iniziale.

Anche il ciclo di lavoro della spinta è importante da considerazioni termiche. In fig. 5G e 5h Il calore rilasciato durante la reazione nel generatore di gas viene perso nelle parti circostanti nel processo di lungo volo con inclusioni rare del DU. Ciò corrisponde all'uso di tenute morbide per sistemi a gas caldi. Le guarnizioni in metallo ad alta temperatura hanno una perdita maggiore, ma saranno necessari solo se il ciclo di lavoro è intenso. Domande sullo spessore dell'isolamento termico e della capacità termica dei componenti dovrebbero essere considerate, rappresentando la natura prevista del lavoro del DU durante il volo.

Motori di pompaggio

Anche se fig. 5J è in qualche modo semplificato, è incluso qui per dimostrare che questa è un'opzione completamente diversa rispetto a H. In quest'ultimo caso, la pompa viene utilizzata come meccanismo ausiliario e i requisiti della pompa differiscono dalla pompa del motore.

Lavoro continua, compresi i test motori di razzi che funzionano in perossido concentrato e utilizzando unità di pompaggio. È possibile che i test economici facilmente ripetuti di motori che utilizzano carburante non tossico consentiranno a ottenere schemi ancora più semplici e affidabili rispetto a quelli precedentemente raggiunti quando si utilizzano gli sviluppi di pompaggio idrazina.

Prototipo serbatoio di sistema autoadesivo

Fico. 6 Raffigura apparecchiature di prova economiche che utilizzano una pompa della valvola differenziale realizzata da un segmento di un tubo di alluminio con un diametro di 3 pollici [circa 75 mm con uno spessore della parete di 0,065 pollici [circa 1,7 mm], spremuto alle estremità tra anelli di tenuta. La saldatura è mancante, che semplifica il controllo del sistema dopo il test, modificando la configurazione del sistema e riduce anche il costo.

Questo sistema con perossido concentrato autoadeguato è stato testato con elettrovalvole disponibili in vendita e strumenti economici, come nello sviluppo del motore. Un diagramma di sistema esemplare è mostrato in FIG. 7. Oltre alla termocoppia immersa nel gas, la temperatura misurata anche sul serbatoio e sul generatore di gas.

Il serbatoio è progettato in modo che la pressione del liquido sia un po 'più alta della pressione del gas (???). Numerosi avviati sono stati effettuati utilizzando la pressione dell'aria iniziale di 30 PSIG [circa 200 kPa]. Quando si apre la valvola di controllo, il flusso attraverso il generatore di gas fornisce vapore e ossigeno nel canale di manutenzione della pressione nel serbatoio. Il primo ordine di feedback positivo del sistema porta alla crescita della pressione esponenziale fino a quando il controller del liquido è chiuso quando viene raggiunta 300 PSI [circa 2 MPa].

La sensibilità di ingresso non è valida per i regolatori della pressione del gas, attualmente utilizzati sui satelliti (figura 5A e c). Nel sistema fluido con auto-ammirazione, la pressione di ingresso del regolatore rimane nell'intervallo ristretto. Pertanto, è possibile evitare molte difficoltà inerenti ai regimi convenzionali di regolatori utilizzati nell'industria aerospaziale. Un regolatore che pesa 60 grammi ha solo 4 parti mobili, senza contare molle, sigilli e viti. Il regolatore ha una guarnizione flessibile per la chiusura quando viene superata la pressione. Questo semplice diagramma assisemmetrico è sufficiente a causa del fatto che non è necessario mantenere la pressione in determinati limiti all'ingresso del regolatore.

Il generatore di gas è anche semplificato grazie ai bassi requisiti per il sistema nel suo complesso. Quando la differenza di pressione in 10 PSI, il flusso del carburante è sufficientemente piccolo, che consente l'utilizzo dei programmi di iniettori più semplici. Inoltre, l'assenza di una valvola di sicurezza sull'ingresso nel generatore di gas porta solo a piccole vibrazioni di circa 1 Hz nella reazione di decomposizione. Di conseguenza, un flusso inverso relativamente piccolo durante l'avvio del sistema avvia il regolatore non superiore a 100F.

I test iniziali non hanno utilizzato il regolatore; In questo caso, è stato dimostrato che la pressione nel sistema può essere mantenuta da qualsiasi nei limiti del compattatore consentito dall'attrito al limitatore di pressione sicuro nel sistema. Tale flessibilità del sistema può essere utilizzata per ridurre il sistema di orientamento richiesto per la maggior parte della durata del servizio satellitare, per le ragioni specificate sopra.

Una delle osservazioni che sembrano essere evidenti successivamente fu che il serbatoio è riscaldato più forte se si verificano fluttuazioni di pressione a bassa frequenza nel sistema durante il controllo senza utilizzare il regolatore. Valvola di sicurezza all'ingresso del serbatoio, in cui viene fornito il gas compresso, potrebbe eliminare il flusso di calore aggiuntivo che si verifica a causa delle fluttuazioni della pressione. Questa valvola non darebbe anche Baku ad accumulare pressione, ma non è necessariamente importante.

Sebbene le parti in alluminio siano sciolte a una temperatura di decomposizione del perossido dell'85%, la temperatura è leggermente a causa della perdita di calore e del flusso di gas intermittente. Il serbatoio mostrato nella foto ha avuto una temperatura notevolmente inferiore a 200F durante il test con la manutenzione della pressione. Allo stesso tempo, la temperatura del gas dell'uscita ha superato 400F durante una commutazione piuttosto energica di una valvola a gas calda.

La temperatura del gas all'uscita è importante perché mostra che l'acqua rimane in uno stato di vapore surriscaldato all'interno del sistema. L'intervallo da 400F a 600F sembra perfetto, poiché questo è abbastanza freddo per attrezzature luminose economiche (alluminio e tenute morbide) e abbastanza calore da ottenere una parte significativa dell'energia del carburante utilizzata per supportare l'orientamento dell'apparato con getti di gas. Durante i periodi di lavoro a pressione ridotta, un ulteriore vantaggio è che la temperatura minima. Necessario per evitare la condensazione dell'umidità, diminuisce anche.

Per lavorare il più a lungo possibile nei limiti di temperatura ammissibili, tali parametri come lo spessore dell'isolamento termico e la capacità termica complessiva del design devono essere personalizzati per un profilo di trazione specifico. Come previsto, dopo il test nel serbatoio, è stata scoperta l'acqua condensata, ma questa massa non utilizzata è una piccola parte della massa totale del carburante. Anche se tutta l'acqua dal flusso di gas utilizzata per l'orientamento dell'apparato è condensato, qualsiasi pari al 40% della massa del carburante sarà gassoso (per il perossido dell'85%). Anche questa opzione è meglio che usare l'azoto compresso, poiché l'acqua è più facile del cara serbatoio di azoto moderno.

Attrezzatura di prova mostrata in fig. 6, ovviamente, lontano dall'essere chiamato un sistema di trazione completo. I motori liquidi di uno stesso tipo come descritto in questo articolo possono, ad esempio, sono collegati al connettore del serbatoio di uscita, come mostrato in FIG. 5g.

Piani per supervisionare la pompa

Si prevede di utilizzare un paio di camere di pompaggio che funzionano alternativamente, invece della fotocamera singola necessaria minima. Ciò garantirà il lavoro permanente del sottosistema di orientamento sul gas caldo a pressione costante. Il compito è raccogliere il serbatoio per ridurre la massa del sistema. La pompa funzionerà sulle parti del gas del generatore di gas.

Discussione

Questo articolo ha indirizzato la possibilità di utilizzare il perossido di idrogeno utilizzando materiali a basso costo e tecniche applicabili in piccole scale. I risultati ottenuti possono anche essere applicati al DU su un idrazino monocomponente, nonché nei casi in cui il perossido può fungere da agente ossidante in combinazioni a due componenti non gestite. Quest'ultima opzione include combustibili da alcol auto-fiammeggianti, descritti in (6), così come idrocarburi liquidi e solidi, che sono infiammabili quando il contatto con ossigeno caldo, con conseguente decomposizione di perossido concentrato.

La tecnologia relativamente semplice con perossido, descritta in questo articolo, può essere utilizzata direttamente in veicoli spaziali sperimentali e altri satelliti piccoli. Solo una serie di orbite a bassa base di una generazione e anche lo spazio profondo sono stati studiati utilizzando tecnologie effettivamente nuove e sperimentali. Ad esempio, il sistema Lunar Sirewiper Sistema di impianto includeva numerose guarnizioni morbide, che possono essere considerate inaccettabili oggi, ma erano abbastanza adeguate ai compiti. Attualmente, molti strumenti e elettronica scientifici sono altamente miniaturizzati, ma la tecnologia del DU non soddisfa le richieste di piccoli satelliti o piccole sonde di atterraggio lunari.

L'idea è che le attrezzature personalizzate possono essere progettate per applicazioni specifiche. Questo, ovviamente, contraddice l'idea delle tecnologie "ereditarietà", che di solito prevale quando si selezionano i sottosistemi satelliti. La base per il presente parere è l'ipotesi che i dettagli dei processi non siano ben studiati bene per sviluppare e lanciare sistemi completamente nuovi. Questo articolo è stato causato dal parere che la possibilità di frequenti esperimenti economici consentiranno di fornire le necessarie conoscenze ai progettisti di piccoli satelliti. Insieme alla comprensione delle esigenze dei satelliti e delle capacità della tecnologia, la potenziale riduzione dei requisiti non necessari per il sistema arriva.

Grazie

Lo studio faceva parte del programma Clementine-2 e tecnologie di microsatelliti nel laboratorio di Laureren, con il supporto del laboratorio di ricerca sull'aeronautica statunitense. Questo lavoro ha utilizzato i fondi governativi degli Stati Uniti e si è tenuta presso il laboratorio nazionale di Louuren a Livermore, l'Università della California come parte del contratto W-7405-ENG-48 con il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

Torpedo Motori: ieri e oggi

OJSC "Research Institute of Milte Treats" rimane l'unica impresa nella Federazione Russa, eseguendo il pieno sviluppo delle centrali termiche

Nel periodo dalla fondazione dell'impresa e fino alla metà degli anni '60. L'attenzione principale è stata prestata allo sviluppo dei motori a turbina per i siluri anti-lavoratore con un intervallo di lavoro di turbine a profondità di 5-20 m. I siluri anti-sottomarini sono stati progettati solo sull'industria della potenza elettrica. A causa delle condizioni per l'uso di siluri anti-sviluppo, i requisiti importanti per gli impianti di potenza sono stati la massima potenza e impercettibilità visiva. Il requisito per l'impercettibilità visiva è stato effettuato facilmente a causa dell'uso del carburante bicomponente: kerosene e soluzione a bassa acqua di perossido di idrogeno (MPV) di una concentrazione dell'84%. Prodotti Combustione conteneva vapore acqueo e anidride carbonica. Lo scarico dei prodotti a combustione fuori bordo è stato effettuato ad una distanza di 1000-1500 mm dagli organi di controllo del siluro, mentre il vapore condensato e il biossido di carbonio si sciolse rapidamente in acqua in modo che i prodotti gassosi di combustione non solo non raggiungero la superficie del Acqua, ma non ha influenzato i siluri delle viti di sterzo e di canottaggio.

La massima potenza della turbina, raggiunta sul siluro 53-65, era di 1070 kW e ha assicurato una velocità a una velocità di circa 70 nodi. Era il siluro più ad alta velocità del mondo. Per ridurre la temperatura dei prodotti a combustione del carburante da 2700-2900 K a un livello accettabile nei prodotti di combustione, è stata iniettata acqua marina. Nella fase iniziale del lavoro, il sale da acqua di mare è stato depositato nella parte flusso della turbina e ha portato alla sua distruzione. Ciò è accaduto fino a trovare le condizioni per il funzionamento senza problemi, riducendo al minimo l'influenza dei sali dell'acqua di mare sull'operazione di un motore a turbina a gas.

Con tutti i vantaggi energetici del fluoruro di idrogeno come agente ossidante, la sua maggiore fornitura di incendi durante il funzionamento ha dettato la ricerca dell'uso di agenti ossidanti alternativi. Una delle varianti di tali soluzioni tecniche era la sostituzione di MPV sull'ossigeno del gas. Il motore della turbina, sviluppato presso la nostra impresa, è stato preservato e sipidea, che ha ricevuto la designazione 53-65k, è stata sfruttata con successo e non rimossa dalle armi finora. Il rifiuto di utilizzare MPV nelle centrali termici di Torpedo ha portato alla necessità di numerosi lavori di ricerca e sviluppo sulla ricerca di nuovi combustibili. In connessione con l'aspetto a metà degli anni '60. I sottomarini atomici con elevate velocità di sudorazione, siluri anti-sottomarini con industria elettrica si sono rivelati inefficaci. Pertanto, insieme alla ricerca di nuovi combustibili, sono stati studiati nuovi tipi di motori e cicli termodinamici. La massima attenzione è stata pagata alla creazione di un'unità turbina a vapore che opera in un ciclo di Renkin chiuso. Nelle fasi di pretratti pretrattando sia lo stands e lo sviluppo del mare di tali aggregati, come turbina, generatore di vapore, condensatore, pompe, valvole e tutto il sistema, carburante: cherosene e mpv, e nella principale forma di realizzazione - solido combustibile idro-reattivo, che ha elevati indicatori di energia e operativi.

L'installazione di Paroturban è stata elaborata con successo, ma il lavoro del siluro è stato fermato.

Nel 1970-1980. È stata prestata molta attenzione allo sviluppo di piante a turbina a gas di un ciclo aperto, nonché un ciclo combinato utilizzando un gas di espulsore nell'unità a gas ad alta profondità di lavoro. Come combustibile, numerose formulazioni di tipo liquido monotrofluid di tipo Otto-carburante II, anche con additivi di carburante metallico, oltre a utilizzare un agente ossidante liquido basato su perclorato idrossil ammonio (NAR).

La resa pratica è stata data la direzione di creare un'installazione di turbina a gas di un ciclo aperto sul carburante come Otto-combustibile II. È stato creato un motore a turbina con una capacità di oltre 1000 kW per percussione silpedo calibro 650 mm.

A metà degli anni '80. Secondo i risultati del lavoro di ricerca, la leadership della nostra azienda ha deciso di sviluppare una nuova direzione - lo sviluppo per i motori a pistone assiale universale per calibro 533 mm in carburante come Otto-combustibile II. I motori a pistone rispetto alle turbine hanno una dipendenza indebolita dall'efficacia dei costi dalla profondità del siluro.

Dal 1986 al 1991 Un motore assiale-pistone (modello 1) è stato creato con una capacità di circa 600 kW per un calibro di siluro universale 533 mm. Passò con successo tutti i tipi di poster e test marini. Alla fine degli anni '90, il secondo modello di questo motore è stato creato in relazione a una diminuzione della lunghezza del siluro modernizzando in termini di semplificazione del design, aumentando l'affidabilità, escludendo i materiali scarsi e l'introduzione di multi-mode. Questo modello del motore è adottato nella progettazione seriale del siluro della spugna universale dell'acqua profonda.

Nel 2002, OJSC "NII MORTORETERACHIKI" è stato accusato della creazione di una potente installazione per un nuovo siluro anti-sottomarino delicato di un calibro 324 mm. Dopo aver analizzato tutti i tipi di tipi di motori, cicli termodinamici e combustibili, è stata fatta anche la scelta, così come per i siluri pesanti, a favore di un motore a pistoni assialmente di un ciclo aperto nel tipo di carburante Otto-combustibile II.

Tuttavia, quando si progetta il motore, è stata presa in considerazione l'esperienza delle debolezze del design del motore del siluro pesante. Il nuovo motore ha uno schema cinematico fondamentalmente diverso. Non ha elementi di attrito nel percorso di alimentazione del carburante della camera di combustione, che ha eliminato la possibilità di esplosione del carburante durante il funzionamento. Le parti rotanti sono ben bilanciate e le azionamenti di aggregati ausiliari sono significativamente semplificati, che hanno portato a una diminuzione della vibroattività. Un sistema elettronico di controllo regolare del consumo di carburante e, di conseguenza, viene introdotta la potenza del motore. Non ci sono praticamente pregolatori e condotte. Quando la potenza del motore è di 110 kW nell'intera gamma di profondità desiderate, a bassa profondità, consente di aumentare la potenza del potere mantenendo le prestazioni. Una vasta gamma di parametri operativi del motore gli consente di essere utilizzati in siluri, antistruiti, miniere di autoappazionamento, autorefattori idroacustici, nonché in dispositivi sottomarini autonomi di scopi militari e civili.

Tutti questi risultati nel campo della creazione di impianti di potenza del siluro erano possibili a causa della presenza di complessi sperimentali unici creati sia da soli che a scapito delle strutture pubbliche. I complessi si trovano sul territorio di circa 100 mila m2. Sono dotati di tutti i necessari sistemi di alimentazione, tra cui aria, acqua, azoto e combustibili ad alta pressione. I complessi di prova includono i sistemi di utilizzo dei prodotti a combustione solidi, liquidi e gassosi. I complessi sono pronti a test e turbine e motori a pistoni su vasta scala, così come altri tipi di motori. Ci sono anche stand per il test dei carburanti, le camere di combustione, le varie pompe ed elettrodomestici. I supporti sono dotati di sistemi di controllo elettronico, misurazione e registrazione dei parametri, osservazione visiva degli oggetti di prova, nonché allarmi di emergenza e protezione delle apparecchiature.