Vandenilio peroksido elektrinė. Siekiant užtikrinti pagerintą degimą su angliavandenilių junginių dalyvavimu metodas. Reikalavimai išsivysčiusiems varikliams

Šis tyrimas norėtų skirti vienai žinoma medžiaga. Marylin Monroe ir baltos siūlai, antiseptikai ir mėlynai, epoksidiniai klijai ir reagentas kraujo nustatymui ir net akvariumui reagentams ir lygūs akvariumo reagentai. Mes kalbame apie vandenilio peroksidą, tiksliau, apie vieną jo taikymo aspektą - apie savo karinę karjerą.

Bet prieš pradedant su pagrindine dalimi, autorius norėtų paaiškinti du dalykus. Pirmasis yra straipsnio pavadinimas. Buvo daug galimybių, tačiau galų gale buvo nuspręsta pasinaudoti vieno iš antrojo L.S "kapitono inžinieriaus parašytų pavadinimu. Shapiro, kaip akivaizdžiai atsakingas ne tik turinys, bet ir aplinkybės, pridedamos prie vandenilio peroksido į karinę praktiką.

Antra - kodėl autorius yra suinteresuotas tiksliai ši medžiaga? Arba - kas tiksliai jį domina? Keista, su visiškai paradoksaliu likimas kariniame lauke. Svarbu tai, kad vandenilio peroksidas turi visą savybių rinkinį, o tai atrodytų, kad jam perdavė puikią karinę karjerą. Kita vertus, visos šios savybės pasirodė esąs visiškai netaikytinas naudoti karinio supirkimo vaidmenį. Na, ne tai, kad tai vadina visiškai netinkamu - priešingai, jis buvo naudojamas ir gana platus. Kita vertus, paaiškėjo, kad niekas nesirengė šių bandymų: vandenilio peroksidas negali pasigirti tokiu įspūdingu įrašu kaip nitratais ar angliavandeniliais. Paaiškėjo, kad tai yra ištikimas viskas ... Tačiau mes neskubėsime. Pažvelkime į kai kuriuos įdomiausius ir dramatiškiausius karinio peroksido akimirkas, o kiekvienos skaitytojų išvados tai padarys patys. Ir kadangi kiekviena istorija turi savo principą, mes susipažinsime su pasakojimo herojaus gimimo aplinkybėmis.

Profesoriaus tenaro atidarymas ...

Už lango ribų stovėjo 1818 m. Gruodžio mėn. Paris politechnikos mokyklos chemikų studentų grupė skubiai užpildė auditoriją. Norėdamas praleisti garsaus mokyklos profesoriaus ir garsaus Sorbonos (Paryžiaus universiteto) paskaitą Lui Tenaras nebuvo: kiekvienas jo profesija buvo neįprasta ir įdomi kelionė į nuostabų mokslo pasaulį. Taigi, atidarydamas duris, profesorius įžengė į šviesos pavasario važiavimo auditoriją (duoknį į dujinius protėvius).

Remiantis plika auditorijos įpročiu, jis greitai kreipėsi į ilgą demonstracinę lentelę ir kažką pasakė pasirengimui Starik Lesho. Tada, pakilęs į departamentą, yra su studentais ir švelniai prasidėjo:

Kai su priekiniu mastu fregata, jūrininkas šaukia "Žemės!", Ir kapitonas pirmiausia mato nežinomą pakrantę į pilono vamzdį, tai yra puikus momentas navigatoriaus gyvenime. Bet ar ne tik momentas, kai chemikas pirmiausia atranda naujos ant kolbos apačios dalelės, apskaitomos visiems, kurie nėra gerai žinoma medžiaga?

Tenaras atėjo visoje departamente ir kreipėsi į demonstravimo lentelę, kurią Lesho jau sugebėjo įdėti paprastą įrenginį.

Chemija myli paprastumą, - tęsė tenarą. - Atminkite tai, ponai. Yra tik du stikliniai indai, išoriniai ir vidiniai. Tarp jų sniegas: nauja medžiaga nori pasirodyti esant žemai temperatūrai. Vidiniame inde praskiestas šešių procentų sieros rūgšties yra nanitas. Dabar jis yra beveik toks pat šaltas kaip sniegas. Kas atsitiks, jei aš įsiverstau į rūgšties žiupsnelis bario oksido? Sieros rūgštis ir bario oksidas gamins nekenksmingą vandenį ir baltą nuosėdą - sulfato bario. Visa tai žino.

H. 2 SO4 + Bao \u003d BASO4 + H2 O

Auditorija buvo tokia ramybė, kad buvo aiškiai išgirsti sunkus šalto Lasho kvėpavimas. Tenaras, atsargiai maišant stiklinę lazdelę, lėtai, grūdais, pilamas į bario peroksido indą.

Nuosėdos, įprasta sulfato bario, mes filtruojame, - sakė profesorius, sujungiant vandenį nuo vidinio laivo į kolbą.

H. 2 SO4 + BAO2 \u003d BASO4 + H2 O2

Tai yra ypatingas vanduo. Tai dvigubai daugiau deguonies nei įprastai. Vanduo - vandenilio oksidas, ir šis skystis yra vandenilio peroksidas. Bet man patinka kitas vardas - "oksiduotas vanduo". Ir dešinėje nuo atradimo dešinėje, aš norėčiau šį pavadinimą.

Kai navigatorius atveria nežinomą žemę, jis jau žino: Kažkada miestai augs ant jo, keliai bus nustatyti. Mes, chemikai, niekada negali būti tikri jų atradimų likimu. Kas laukia naujos medžiagos per šimtmetį? Galbūt tas pats plati naudoti kaip sieros arba druskos rūgštyje. Ir galbūt baigti užmaršties - kaip nereikalingas ...

Auditorija Zarel.

Bet tenaras tęsėsi:

Nepaisant to, aš esu įsitikinęs didele ateities "oksiduoto vandens", nes jame yra daug "gyvybės suteikiant orą" - deguonies. Ir svarbiausia, tai yra labai lengva išsiskirti nuo tokio vandens. Jau vienas iš jų įsitraukia į "oksiduoto vandens" ateitį. Žemės ūkis ir amatai, medicina ir manufaktūra, ir aš net aš net nežinau, kur "oksiduotas vanduo" bus rasti! Tai, kad šiandien vis dar tinka kolboje, rytoj gali būti galinga įsilaužti į kiekvieną namą.

Profesorius tenaras lėtai nusileido iš departamento.

Naivus Paryžiaus svajotojas ... Įtikinamas humanistas, tenaras visada tikėjo, kad mokslas turėtų derinti žmoniją, palengvinti gyvenimą ir lengviau ir laimingesnę. Netgi nuolat turintys tiksliai priešingos charakterio pavyzdžius prieš jų akis, jis švilredly tikėjo dideliu ir taikiomis jo atradimo ateitimi. Kartais jūs pradėsite tikėti teiginių "laimės - nežinojimo" galiojimu "...

Tačiau vandenilio peroksido karjeros pradžia buvo gana taikoma. Ji dirbo bauda tekstilės gamyklose, balinimo siūlai ir drobės; Laboratorijose, organinių molekulių oksiduojantiems ir padedant gauti naujų, neegzistuojančių medžiagų gamtoje; Jis pradėjo įsisavinti medicinos kameras, užtikrintai pasirodė kaip vietinis antiseptikas.

Bet jie greitai pasirodė neigiamos pusėsVienas iš jų pasirodė esąs mažas stabilumas: jis gali egzistuoti tik atsižvelgiant į mažą koncentraciją. Ir kaip įprasta, koncentracija netinka, ji turi būti sustiprinta. Ir čia prasidėjo ...

... ir surasti Walter inžinierius

1934 Europos istorijoje pasirodė esąs pastebėtas gana daug įvykių. Kai kurie iš jų dreba šimtai tūkstančių žmonių, kiti praėjo tyliai ir nepastebėti. Pirmiausia, žinoma, gali būti priskirtas termino "Aryan Science" išvaizda Vokietijoje. Kaip ir antra, tai buvo staigus išnykimas atviro spausdinimo visų nuorodų į vandenilio peroksido. Šios keistos praradimo priežastys tapo aiškios tik po to, kai "Tūkstantmečio Reicho" smulkinimo pralaimėjimas.

Viskas prasidėjo su idėja, kuri atėjo į Helmut Walter - mažos gamyklos Kiel savininkas už tikslių priemonių, mokslinių tyrimų įranga ir reagentai Vokietijos institucijoms gamybai. Jis buvo pajėgus, eruditas ir, svarbiausia, iniciatyvus. Jis pastebėjo, kad koncentruota vandenilio peroksido gali likti ilgai ilgą laiką, kai yra net nedideli sumas stabilizatorių, pavyzdžiui, fosforo rūgšties ar jo druskų. Ypač veiksmingas stabilizatorius buvo šlapimo rūgštis: pakanka stabilizuoti 30 litrų didelio koncentruoto peroksido, buvo pakankamas 1 g šlapimo rūgšties. Tačiau kitų medžiagų įvedimas, skilimo katalizatoriai sukelia greitą medžiagos skaidymą su dideliu deguonies kiekiu. Taigi, tai buvo pastebėta viliojanti reguliuoti skilimo procesą su gana nebrangių ir paprastų cheminių medžiagų perspektyva.

Be to, visa tai buvo žinoma ilgą laiką, tačiau, be to, Walteris atkreipė dėmesį į kitą proceso pusę. Reakcijos peroksido skilimas

2 H. 2 o2 \u003d 2 h2 o + o2

Kylis buvo Vokietijos povandeninio laivų statybos, o povandeninio variklio idėja vandenilio perokside užfiksavo Walter. Ji pritraukė savo naujumą ir be to, Walterio inžinierius buvo toli nuo elgeto. Jis puikiai suprato, kad fašistinės diktatūros sąlygomis, trumpiausias būdas klestėti - dirbti kariniams skyriams.

Jau 1933 m. Walter savarankiškai atliko sprendimų energijos galimybes 2 O2.. Jis sudarė pagrindinių termofizinių charakteristikų priklausomybės diagramą nuo tirpalo koncentracijos. Ir tai aš sužinojau.

Sprendimai, kuriuose yra 40-65% n 2 O2., suskaidymas, yra pastebimai šildomas, bet nepakankamai sudaro aukšto slėgio dujas. Kai suskaidydami daugiau koncentruotų šilumos tirpalų yra žymi daug daugiau: visi vandens išgaruoja be liekanos, o likusi energija visiškai išleidžiama garų šildymui. Ir kas yra vis dar labai svarbu; Kiekviena koncentracija atitiko griežtai apibrėžtą šilumos kiekį. Ir griežtai apibrėžtas deguonies kiekis. Galiausiai, trečiasis - netgi stabilizuotas vandenilio peroksidas yra beveik iškart suskaidytas pagal kalio permanganatų kmno veiksmą 4 Arba kalcio ca (mno 4 )2 .

Walteris sugebėjo matyti visiškai nauja sritis Medžiagos žinoma daugiau nei šimtą metų. Ir mokėsi šią medžiagą nuo numatomo naudojimo požiūriu. Kai jis pateikė savo aspektus į aukščiausius karinius sluoksnius, buvo gautas nedelsiant: klasifikuoti viską, kas kažkaip prijungta su vandenilio peroksidu. Nuo šiol techniniai dokumentai ir korespondencija pasirodė "Aurol", "Oxilin", "kuras t", bet ne gerai žinomas vandenilio peroksidas.

Schema diagrama garų turbinų augalų, veikiančių ant "šalto" ciklo: 1 - irklavimo varžtas; 2 - pavarų dėžė; 3 - turbina; 4 - separatorius; 5 - Skilimo rūmai; 6 - reguliavimo vožtuvas; 7-elektros siurblys peroksido tirpalo; 8 - Elastiniai peroksido tirpalo konteineriai; 9 - Negrąžintini pašalinimo vožtuvo peroksido skilimo produktai.

1936 m. Walteris pristatė pirmąjį povandeninio parko įrengimą, kuris dirbo nurodytu principu, kuris, nepaisant gražių aukštos temperatūros, gavo pavadinimą "šalta". Kompaktiškas ir lengvas turbina išsivystė 4000 AG stovėjimo talpa, visiškai keičiantis konstruktoriaus lūkesčius.

Iš skilimo reakcijos labai koncentruoto tirpalo vandenilio peroksido produktai buvo šeriami į turbinos, sukasi per nuožulnios pavara sraigto, ir tada įtraukta už borto.

Nepaisant akivaizdaus tokio sprendimo paprastumo, buvo problemų (ir kur be jų!). Pavyzdžiui, buvo nustatyta, kad dulkės, rūdžių, šarmų ir kitų priemaišų yra taip pat katalizatoriai ir smarkiai (ir kas yra daug blogiau - nenuspėjamas) pagreitinti peroksido skilimą nei sprogimo pavojus. Todėl elastingos konteineriai iš sintetinės medžiagos, taikomos, kad būtų laikomas peroksido tirpalo. Tokie gebėjimai buvo planuojami už patvarios bylos ribų, kurios leido racionaliai naudoti laisvuosius tarp korporavimo erdvės apimtis ir, be to, kad būtų sukurtas peroksido tirpalo sprendimas prieš diegimo siurblį, slėgiu į įsiurbimo vandenį .

Tačiau kita problema buvo daug sudėtingesnė. Deguonis, esantis išmetamųjų dujų deguonies yra gana prastai ištirpintas vandenyje, ir klastingai išleido laivo vietą, paliekant ženklą ant burbuliukų paviršiaus. Ir tai yra nepaisant to, kad "nenaudinga" dujos yra gyvybiškai svarbi laivo medžiaga, skirta būti gylio kiek įmanoma.

Naudojant deguonį idėja, kaip kuro oksidacijos šaltinis, buvo taip akivaizdu, kad Walter paėmė lygiagrečių variklio dizainą, kuris dirbo "karšto ciklo". Šiame įgyvendinimo variante organinis kuras buvo tiekiamas į skilimo kamerą, kuris sudegino anksčiau skirtingai nuo deguonies. Diegimo pajėgumas labai padidėjo ir, be to, takelis sumažėjo, nes degimo produktas - anglies dioksidas - žymiai geresnis deguonis tirpsta vandenyje.

Walter davė sau ataskaitą "šalto" proceso trūkumus, bet atsistatydino su jais, kaip jis suprato, kad konstruktyviais terminais toks energijos įrenginys būtų lengviau būti lengviau nei su "karštu" ciklu, o tai reiškia, kad tai yra daug greičiau statyti valtį ir parodyti savo privalumus.

1937 m. Walter pranešė apie savo eksperimentų rezultatus Vokietijos karinio jūrų laivyno vadovybei ir užtikrino visiems galimybę sukurti povandeninius laivams su garų dujų turbininiais augalais su precedento neturinčiu kaupiamuoju greičiu povandeninio insulto daugiau kaip 20 mazgų. Kaip susitikimo rezultatas, buvo nuspręsta sukurti patyrusį povandeninį laivą. Savo dizaino procese klausimai buvo išspręsti ne tik naudojant neįprastą energijos įrenginį.

Taigi povandeninio judėjimo projekto greitis padarė nepriimtiną anksčiau naudojamą būstą. Filialai buvo padedami čia jūrininkai: kelis kūno modeliai buvo išbandyti aerodinaminiame vamzdyje. Be to, dvejopai wedai buvo naudojami siekiant pagerinti "Junkers-52" vairo tvarkymo tvarkymą.

1938 m. Kielyje pirmoji patyręs povandeninis laivas buvo pastatytas pasaulyje su energijos įrengimu vandenilio peroksidu su 80 tonų poslinkiu, kuris gavo pavadinimą V-80. Atlikta 1940 m. Bandymuose pažodžiui nustebino - palyginti paprasta ir lengvos turbinos su 2000 m. leido povandeninei plėtoti 28,1 mazgo greitį po vandeniu! Tiesa, buvo būtina mokėti už tokį precedento neturintį greitį: vandenilio peroksido rezervuaras buvo pakankamas pusantros dalies ar dvi valandas.

Vokietijoje Antrojo pasaulinio karo metu povandeniniai laivai buvo strateginiai, nes tik su jų pagalba buvo įmanoma taikyti apčiuopiamą žalą Anglijos ekonomikai. Todėl 1941 m. Pradedama plėtra, o tada V-300 povandeninis laivas su garų turbinu, veikiančiu "karštu" ciklu.

"Karšto" ciklo garų turbinų gamyklos schema: 1 - sraigto varžtas; 2 - pavarų dėžė; 3 - turbina; 4 - irklavimo elektrinis variklis; 5 - separatorius; 6 - degimo kamera; 7 - neįvykdytas įrenginys; 8 - Vožtuvo vožtuvas; 9 - Skilimo kamera; 10 - purkštukų vožtuvas; 11 - trijų komponentų jungiklis; 12 - keturių komponentų reguliatorius; 13 - Vandenilio peroksido tirpalo siurblys; 14 - Kuro siurblys; 15 - Vandens siurblys; 16 - kondensato aušintuvas; 17 - kondensato siurblys; 18 - Maišymo kondensatorius; 19 - dujų surinkimas; 20 - Anglies dioksido kompresorius

Valtis V-300 (arba U-791 - jis gavo tokį laišką ir skaitmeninį pavadinimą) turėjo du variklio įrenginiai (Tiksliai, trys): Walterio dujų turbina, dyzelinis variklis ir elektros varikliai. Toks neįprastas hibridas atsirado dėl supratimo, kad turbina iš tikrųjų yra priverstinis variklis. Didelis degalų komponentų suvartojimas buvo tiesiog neekonomiškas įsipareigoti ilgai "neveikia" perėjimai ar tylus "sneaking" priešo laivams. Bet tai buvo paprasčiausiai būtina greito priežiūros iš atakos pozicijos, perkelia ataka ar kitomis situacijomis, kai "kvapo".

U-791 niekada nebuvo baigtas, ir nedelsiant padėjo keturis bandomuosius povandeninius laivus - WA-201 (WA - WALTER) ir WK-202 (WK - Walter-Krupp) iš įvairių laivų statybos įmonių. Savo energijos įrenginiuose jie buvo identiški, tačiau išsiskyrė pašarų plunksna ir kai kurie pjovimo ir būsto elementai. Nuo 1943 m. - jų bandymai prasidėjo, kurie buvo sunkūs, bet iki 1944 m. Pabaigos. Visi pagrindiniai techninės problemos. Buvo už. Visų pirma, U-792 (WA-201 serija) buvo išbandyta už visą navigacijos diapazoną, kai, turintys vandenilio peroksido 40 t, tai buvo beveik keturis su puse valandos po lesing turbina ir keturios valandos palaikė greitį 19,5 mazgo.

Šie skaičiai buvo taip įtiko Crymsmarine vadovybė, kuri nėra laukia bandymų patyrusiems povandeninėms, 1943 m. Sausio mėn. Pramonė išdavė pavedimą sukurti 12 dviejų serijų laivų - Xviib ir Xviig. Su 236/259 poslinkiu, jie turėjo dyzelinį elektros įrenginį su 210/77 AG talpa, leidžiama judėti 9/5 mazgų greičiu. Kovos poreikio atveju du PGTU su bendra 5000 AG talpa, kuri leistų plėtoti povandeninio laivo greitį 26 mazguose.

Šis skaičius yra sąlyginai, schematiškai, nesilaikant skalės, rodomas povandeninio laivo su PGTU (vienas iš šių įrenginių pavaizduotas vienas). Kai kurie žymūs: 5 - degimo kamera; 6 - išskirtinis įrenginys; 11 - Peroksido skilimo kamera; 16 - trijų komponentų siurblys; 17 - Kuro siurblys; 18 - Vandens siurblys (pagal medžiagas http://technicamolodehi.ru/rubriki_tm/korabli_vmf_velikoy_otechestvennoy_voynyi_1972/v_nadejde_na_naynu)

Trumpai tariant, PGTU darbas atrodo tokiu būdu. Su trivietės siurblio pašarui pagalba dyzelinis kuras, vandenilio peroksidas ir švarus vanduo per 4 padėčių reguliatorių tiekti mišinį į degimo kamerą; Kai siurblys veikia 24 000 aps./min. Mišinio srautas pasiekė šiuos kiekius: kuro - 1,845 kubinių metrų / val., Vandenilio peroksidas - 9,5 kubinių metrų / val., Vanduo - 15,85 kubinių metrų / val. Iš trijų nurodytų komponentų mišinio dozė buvo atliekama naudojant 4 pozicijų reguliatorių mišinio tiekimo į svorio santykį 1: 9: 10, kuri taip pat reglamentavo ketvirtą komponentą - jūros vandenį, kompensuojant skirtumą Vandenilio peroksido ir vandens svoris reguliuojant kameras. Reguliuojamus 4 padėčių reguliatoriaus elementus lėmė elektrinis variklis, kurio talpa yra 0,5 AG Ir užtikrino reikiamą mišinio suvartojimą.

Po 4 padėties reguliatorius, vandenilio peroksidas įvedė katalizinio skilimo kamerą per šio prietaiso dangtelio skyles; Dėl sieto, iš kurių buvo katalizatorius - keramikos kubeliai arba vamzdiniai granulės, kurių ilgis yra apie 1 cm, impregnuotas kalcio permanganato tirpalu. Parkaz buvo šildomas iki 485 laipsnių Celsijaus temperatūros; 1 kg katalizatoriaus elementų praėjo iki 720 kg vandenilio peroksido per valandą 30 atmosferų slėgiu.

Po skilimo kameros jis įvedė aukšto slėgio degimo kamerą, pagamintą iš patvaraus sukietėjęs plieno. Įvesties kanalai įteikė šešis purkštukus, kurios šoninės angos buvo patiektos perduoti garlaivį ir centrinį - degalui. Kameros viršuje esantis temperatūra pasiekė 2000 laipsnių Celsijaus, o kameros apačioje sumažėjo iki 550-600 laipsnių dėl injekcijos į gryno vandens degimo kamerą. Gautos dujos buvo šeriamos į turbiną, po kurio praleistas garuotas mišinys atėjo į turbinos korpuso įrengtą kondensatorių. Naudojant vandens aušinimo sistemą, išleidimo temperatūra sumažėjo iki 95 laipsnių Celsijaus, kondensatas buvo surinktas kondensato bake ir su siurbliu kondensato atrankai tekėjo į jūros vandens šaldytuvus, naudojant srauto jūrų vandens suvartojimą, kai laivas juda povandeninėje padėtyje. Dėl šaldytuvo išėjimo rezultatas, gauto vandens temperatūra sumažėjo nuo 95 iki 35 laipsnių Celsijaus, ir jis grąžino per vamzdyną kaip švarų vandenį degimo kamerai. Garų dujų mišinio liekanos į anglies dioksido ir garų pavidalu esant slėgiui 6 atmosferos buvo paimtos iš kondensato bako su dujų separatoriumi ir pašalinami už borto. Anglies dioksidas buvo gana greitai ištirpintas jūros vandenyje, nepalikite pastebimo kelio ant vandens paviršiaus.

Kaip matyti, net ir tokiame populiariame pristatyme, psta ne atrodo kaip paprastas įtaisas, kurio reikia aukštos kvalifikacijos inžinierių ir darbuotojų dalyvavimą statybai. Povandeninių laivų su PGTU statyba buvo atlikta absoliučios paslapties derinimo. Laivai leido griežtai ribotą asmenų ratą pagal sąrašus, dėl kurių susitarta aukščiausiuose Wehrmachto atvejais. Checkpoints stovėjo gendarmes, perkelta į ugniagesių pavidalu ... lygiagrečiai, gamybos įrenginiai didėjo. Jei 1939 m. Vokietija pagamino 6800 tonų vandenilio peroksido (80% tirpalo požiūriu), 1944 m. Jau 24 000 tonų, o papildomi pajėgumai buvo pastatyti 90 000 tonų per metus.

Nereikia visavertinių karinių povandeninių laivų su PGTu, be patirties jų kovinio naudojimo, bruto admiral denitz transliacija:

Diena ateina, kai paskelbsiu "Churchill" naują povandeninį karą. Povandeninis laivynas nebuvo sulaužytas 1943 m. Jis tapo stipresnis nei anksčiau. 1944 m. Bus sunkiais metais, bet metai, kurie atneš didelę pažangą.

Įdomu, ar Karl Denitz priminė šiuos garsius pažadus už šiuos 10 metų, kad jis turėjo suklupti kalėjimo ŠPANDAU ties Nureberg teismo sakinyje?

Šių perspektyvių povandeninio laivo galutinis: už visą laiką tik 5 (pagal kitus duomenis - 11) laivų su PGTU Walter, iš kurių tik trys buvo išbandyti ir buvo įtraukti į kovinę sudėtį laivyno. Nereikia įgulos, kuri nepadarė vieno kovos pasitraukimo, jie buvo užtvindyti po Vokietijos perdavimo. Du iš jų, užtvindytas seklioje srityje britų okupacijos zonoje, vėliau buvo pakeltos ir išsiunčiamos: U-1406 JAV ir U-1407 į JK. Ten ekspertai kruopščiai tiriavo šiuos povandeninius laivus, o britai net atliko kankinimo testus.

Nacių paveldas Anglijoje ...

"Walter" laivai gabenami į Angliją, nepadarė metalo laužo. Priešingai, tiek praeities pasaulinių karų apie jūrą kartaus patirtis į Britų įsitikinimą besąlyginiame anti-povandeninių pajėgų prioritetui. Tarp kitų "Admiralty", sukurti specialų anti-povandeninį plenzino pl. Manoma, kad juos diegiate prie priešo duomenų bazių, kur jie turėjo užpulti priešo povandenines su vaizdu į jūrą. Bet dėl \u200b\u200bto patys prieš povandeniniai povandeniniai laivai turėtų turėti dvi svarbias savybes: gebėjimas būti slapta pagal nosį prieš varžovą ilgą laiką ir bent trumpai plėtoti didelio greičio greitį greito suvokimo su priešu ir staigiu ataka. Ir vokiečiai juos pristatė gera nugara: rap ir dujų turbina. Didžiausias dėmesys buvo skiriamas PGTU, kaip visiškai savarankiška sistema, kuri, be to, tuo metu suteikė tikrai fantastišką povandeninį greitį.

Vokietijos U-1407 Vokietijos įgula buvo palydta į Angliją, kuri buvo įspėjusi apie mirtį bet kuriame sabotažu. Taip pat buvo pristatytas "Helmut Walter". Atkurta U-1407 buvo įskaityta į laivyną pagal pavadinimą "meteoritas". Ji tarnavo iki 1949 m., Po to jis buvo pašalintas iš laivyno ir 1950 m. Išmontuotas metaliniams.

Vėliau, 1954-55 Britai buvo pastatyti du tos pačios rūšies eksperimentinės PL "Explorer" ir "Eccalibur" apie savo dizainą. Tačiau pokyčiai susiję tik išvaizda ir vidinis išdėstymas, kaip ir psta, tada jis išliko beveik nesugadintos formos.

Abi laivai netapo kažko naujo į anglų laivyno palikuonys. Vienintelis pasiekimas - 25 m. Šio įrašo kaina taip pat buvo įrašas: pastovūs nesėkmės, problemos, gaisrai, sprogimai lėmė tai, kad dauguma. Jie praleido laiką dokuose ir seminaruose remontuoju nei žygiuose ir bandymuose. Ir tai nėra skaičiuojant grynai finansinę pusę: vieną veikiančią valandą "Explorer" sudarė 5000 svarų sterlingų, kuris tuo metu yra 12,5 kg aukso. Jie buvo pašalinti iš laivyno 1962 m. (Explorer) ir 1965 m. ("Eccalibur") jau daugelį metų su vienos iš britų povandenininkų nužudymu: "Geriausias dalykas, susijęs su vandenilio peroksidu, yra įdominti savo potencialius oponentus!"

... ir TSRS]
Sovietų Sąjunga, skirtingai nuo sąjungininkų, XXVI serijos laivai nebuvo, kaip negavo ir techniniai dokumentai Dėl šių pokyčių: "sąjungininkai" išliko ištikimi sau, dar kartą paslėpė tvarkingą gabalą. Tačiau informacija ir gana platus, apie šias nesėkmingos hitlerio naujovės SSRS turėjo. Kadangi rusai ir sovietiniai chemikai visada vaikščiojo pasaulio chemijos mokslo priešakyje, sprendimas studijuoti tokio įdomaus variklio galimybes grynai cheminiam pagrindui buvo greitai. Žvalgybos institucijos sugebėjo rasti ir surinkti Vokietijos specialistų grupę, kuri anksčiau dirbo šioje srityje ir išreiškė norą tęsti juos buvusiam priešininkui. Visų pirma tokį norą išreiškė vienas iš "Helmut Walter" deputatų, tam tikrų Prancūzijos Stattski. Stattski ir "Techninės intelekto" grupė dėl karinių technologijų eksporto iš Vokietijos pagal admiral L.A kryptimi. Korshunova, randama Vokietijoje, Brunetra-Kanio motociklininkas, kuris buvo pasirinktas turbinų Walter įrenginių gamyboje.

Norint kopijuoti vokiečių povandeninį povandeninį įrenginį su Walter, pirmiausia Vokietijoje, o tada SSRS pagal A.A. Antipina buvo sukūrė Antipinos biuras, organizacija, iš kurios vyriausiasis dizaineris povandeninių laivų (kapitonas aš rangų A.A antipina) buvo suformuota LPM "Rubin" ir SPMM "malachite".

Biuro uždavinys buvo mokytis ir atkurti vokiečių pasiekimus dėl naujų povandeninių laivų (dyzelinas, elektrinis, garų bubbinas), tačiau pagrindinė užduotis buvo pakartoti vokiečių povandeninių laivų greitį su Walteriu.

Atlikus atliktą darbą, buvo galima visiškai atkurti dokumentus, gaminti (iš dalies iš vokiečių, iš dalies iš naujai pagamintų mazgų) ir išbandyti "XXVI serijos" Steam-Bourbaro įrengimą.

Po to buvo nuspręsta statyti sovietinę povandeninį laivą su Walterio varikliu. Povandeninio povandeninio pgtu Walter kūrimo tema gavo pavadinimo projektą 617.

Aleksandras Tyklin, apibūdinantis antipinos biografiją, rašė:

"... tai buvo pirmasis SSRS povandeninis laivas, kuris peržengė 18-mazginę povandeninio greičio vertę: 6 valandas, jo povandeninis greitis buvo daugiau nei 20 mazgų! Byloje du kartus padidėjo nardymo gylis, ty 200 metrų gylis. Tačiau pagrindinis naujos povandeninio laivo privalumas buvo jo energijos nustatymas, kuris buvo nuostabi inovacijų metu. Ir tai buvo ne atsitiktinai, kad vizitas į šį laivą akademikais i.v. Korchatovas ir A.P. Alexandrov - Pasiruošimas branduolinių laivų kūrimui, jie negalėjo susipažinti su pirmuoju povandeniniu laivu SSRS, kuri turėjo turbinos diegimą. Vėliau daug konstruktyvių sprendimų buvo pasiskolintos atominės energijos augalų kūrimui ... "

C-99 buvo laikoma patyrusi nuo pat pradžių. Jis parengė problemų sprendimą, susijusius su dideliu povandeniniu greičiu: kūno forma, valda, judėjimo stabilumu. Jos operacijos metu sukauptos duomenys racionaliai projektuoja pirmųjų kartos atomus.

1956 - 1958, dideli laivai buvo suprojektuoti projektą 643 su paviršiaus poslinkio 1865 tonų ir jau su dviem psta, kuris turėjo pateikti laivu povandeninį greitį 22 mazgų. Tačiau dėl pirmųjų sovietinių povandeninių laivų su atominių elektrinių eskizo projekto kūrimo projektas buvo uždarytas. Tačiau "Pstu" laivo C-99 studijos nesibaigė ir buvo perkelti į tai, kad būtų galima apsvarstyti galimybę naudoti "Walter" variklį su išsivysčiusiu milžinišku T-15 torpediu su atominiu būdu, kurį pasiūlė cukraus, kad sunaikintų laivyno duomenų bazes ir mus uostai. T-15 turėjo turėti 24 m ilgį, nardymo diapazoną iki 40-50 mylių, ir nešiokite armanuclear Warhead, kuri gali sukelti dirbtinį cunamį sunaikinti Jungtinių Valstijų pakrantės miestus. Laimei, ir iš šio projekto taip pat atsisakė.

Vandenilio peroksido pavojus nepavyko paveikti sovietinės laivyno. 1959 m. Gegužės 17 d. Įvyko nelaimingas atsitikimas - sprogimas į variklio kambarį. Laivas stebuklingai mirė, bet jos atsigavimas buvo laikomas netinkamu. Laivas buvo perduotas metalo laužui.

Ateityje PGTU negauna platinimo povandeniniame laivų statyboje arba TSRS arba užsienyje. Branduolinės energijos sėkmė leidžia sėkmingiau išspręsti galingų povandeninių variklių problemą, kuri nereikalauja deguonies.

Turi būti tęsiama ...

Ctrl. Įveskite

Pastebėjo OSH. BKU. Pažymėkite tekstą ir spustelėkite Ctrl + Enter.

Daugumoje įrenginių, kurie sukuria energiją dėl deginimo, naudojamas kuro degimo metodas. Tačiau yra dvi aplinkybės, kai ji gali būti pageidautina arba būtina naudoti ne orui, bet kita oksidatoriaus: 1), jei būtina generuoti energiją tokioje vietoje, kur oro tiekimas yra ribotas, pavyzdžiui, po vandeniu arba dideliu virš žemės paviršiaus; 2) Kai pageidautina gauti labai didelį kiekį energijos iš savo kompaktiškų šaltinių trumpą laiką, pavyzdžiui, ginklų mesti sprogmenis, į įrenginius kilimo orlaivių (greitintuvų) arba raketų. Kai kuriais tokiais atvejais iš esmės oras gali būti naudojamas, iš anksto suspaustas ir saugomas atitinkamuose slėgio induose; Tačiau šis metodas dažnai yra nepraktiškas, nes cilindrų (ar kitų rūšių saugojimo) svoris yra apie 4 kg už 1 kg oro; Skysto ar kieto produkto konteinerio svoris yra 1 kg / kg arba dar mažiau.

Tuo atveju, kai taikomas mažas įrenginys ir dėmesys skiriamas dizaino paprastumo, pavyzdžiui, šaunamųjų ginklų kasetės arba mažoje raketų, kieto kuro, kuriame yra glaudžiai mišrus kuras ir oksidatorius. Skystosios kuro sistemos yra sudėtingesnės, tačiau turi du konkrečius privalumus, palyginti su kieto kuro sistemomis:

1. Skystis gali būti laikomas laive iš lengvos medžiagos ir priveržkite į degimo kamerą, kurių matmenys turi būti patenkinti tik tuo atveju, jei norite užtikrinti norimą degimo dažnį (kieti kietos kameros pūtimo metodas aukštas spaudimasApskritai, nepatenkinama; Todėl visas kietojo kuro pakrovimas nuo pat pradžių turėtų būti degimo kameroje, todėl turi būti didelis ir patvarus).
2. Energijos gamybos rodiklis gali būti pakeistas ir reguliuojamas tinkamai keičiant skysčio srauto greitį. Dėl šios priežasties skystų oksidantų ir degių derinys naudojamas įvairiems palyginti dideliems raketų varikliams, povandeniniams laivams, torpedoms ir kt.

Idealus skystas oksidantas turi turėti daug pageidaujamų savybių, tačiau šios trys yra svarbiausios praktiniu požiūriu: 1) Skiriant didelę energijos kiekį reakcijos metu, 2) lyginamojo atsparumo poveikiui ir padidėjusiems temperatūrai ir 3) mažos gamybos sąnaudos . Tačiau pageidautina, kad oksidatorius neturi ėsdinančių ar toksiškų savybių greitai reaguoti ir turėti tinkamas fizines savybes, pvz., Mažas užšalimo taškas, didelis virimo temperatūra, didelis tankis, mažas klampumas ir tt, kai jie naudojami kaip neatsiejama dalis Iš raketų kuras yra ypač svarbus ir pasiekė liepsnos temperatūra ir vidutinis molekulinio masės degimo produktų. Akivaizdu, kad cheminis junginys negali patenkinti visų idealaus oksidatoriaus reikalavimų. Ir labai nedaug cheminių medžiagų, kurios bent jau maždaug turi pageidautiną savybių derinį, ir tik trys iš jų rado tam tikrą taikymą: skystą deguonį, koncentruotą azoto rūgštį ir koncentruotą vandenilio peroksidą.

Vandenilio peroksidas turi nepalankią padėtį, kuri net 100% koncentracija yra tik 47 masės.% Deguonies, kuris gali būti naudojamas deginimui deginti, o azoto rūgštyje, aktyvaus deguonies kiekis yra 63,5%, ir grynam deguoniui yra įmanoma Net 100% naudojimas. Šis trūkumas kompensuojamas dideliu šilumos išleidimu, kai suskaidys vandenilio peroksidą ant vandens ir deguonies. Tiesą sakant, šių trijų oksiduojančių medžiagų arba traukos jėgos galia, kurią sukūrė jų svoris, bet kurioje konkrečioje sistemoje, ir bet kokia degalų forma gali skirtis ne daugiau kaip 10-20%, taigi ir oksidatoriaus parinkimas Dėl dviejų komponentų sistemos paprastai nustatoma pagal kitas, svarstymai Eksperimentiniai tyrimai vandenilio peroksidas kaip energijos šaltinis Vokietijoje buvo tiekiamas Vokietijoje, ieškant naujų energijos rūšių (nepriklausomas oras) dėl povandeninių laivų judėjimo, šis potencialus karinis judėjimas Paraiška skatino pramoninę plėtrą "Electrochemische Werke" metodas Miunchene (EW M.) dėl vandenilio peroksido koncentracijos, kad būtų galima gauti didelės tvirtovės vandeninius tirpalus, kurie gali būti gabenami ir laikomi priimtinu mažu skilimo dažniu. Iš pradžių buvo pagaminti 60% vandeninio vandeninio tirpalo kariniams poreikiams, tačiau vėliau ši koncentracija buvo pakelta ir pradėjo 85% peroksido. Didėjantis labai koncentruotos vandenilio peroksido prieinamumas tiesinio amžiaus dešimtmečio pabaigoje lėmė jo naudojimą Vokietijoje Antrojo pasaulinio karo metu kaip energijos šaltinis kitiems kariniams poreikiams. Taigi, vandenilio peroksidas pirmą kartą buvo naudojamas 1937 m. Vokietijoje kaip pagalbiniai būdai orlaivių varikliams ir raketoms.

Labai koncentruoti sprendimai, kuriuose yra iki 90% vandenilio peroksido, taip pat buvo pagaminti pramoniniu mastu iki Antrojo pasaulinio karo iki Buffalo elektromagistro CO CO JAV ir "V. Laporte, Ltd. " Didžiojoje Britanijoje. Iš generuojant traukos galios iš vandenilio peroksido idėjos įgyvendinimo variantas ankstesniu laikotarpiu yra atstovaujama Energijos gamybos procedūros siūlomoje Lesholm schemoje pagal vandenilio peroksidą, po kurio deginimas deginant deguonį. Tačiau praktikoje ši schema, matyt, nerado naudojimo.

Koncentruotas vandenilio peroksidas taip pat gali būti naudojamas kaip vieno komponento kuro (šiuo atveju, jis yra padengiamas slėgiu ir sudaro dujinį deguonies ir perkaitinto garo mišinį) ir kaip degančio kuro deginimo agentas. Mechaninis vienos komponento sistemos yra lengviau, tačiau jis suteikia mažiau energijos vieneto svorio kuro. Dviejų komponentų sistemoje galima pirmiausia suskaidyti vandenilio peroksidą, o tada deginti degalus karšto skilimo produktuose arba įvesti abu skysčius į reakciją tiesiogiai be išankstinio vandenilio peroksido skaidymo. Antrasis metodas yra lengviau mechaniškai pasirūpinti, tačiau gali būti sunku užtikrinti uždegimą, taip pat vienodą ir visišką degimą. Bet kuriuo atveju, energija arba jėga sukuriama plečiant karštų dujų. Skirtingos rūšys Raketų varikliai, pagrįsti vandenilio peroksido veikimu ir panaudota Vokietijoje Antrojo pasaulinio karo metu, yra labai išsamus Walter, kuris buvo tiesiogiai susijęs su daugelio tipų kovos su vandenilio peroksidu Vokietijoje. Jų paskelbta medžiaga taip pat iliustruoja keletą brėžinių ir nuotraukų.

Pirmasis mūsų skysto raketų variklio (EDRD) mėginys, veikiantis ant žibalo ir labai koncentruotos vandenilio peroksido, sumontuotas ir paruoštas bandymams ant stendo Mai.

Viskas prasidėjo maždaug prieš metus nuo 3D modelių kūrimo ir dizaino dokumentų išsiskyrimo.

Mes išsiuntėme paruoštas piešinius į kelis rangovus, įskaitant mūsų pagrindinį mūsų partnerį metalo apdirbimui "ArtMehu". Visi darbai ant kameros buvo dubliuota, o purkštukų gamyba paprastai buvo gauta keliais tiekėjais. Deja, čia susidūrėme su visais gamybos sudėtingumu, atrodo kaip paprasti metalo gaminiai.

Ypač daug pastangų turėjo išleisti centrifuginiais purkštukus purkšti kuro kameroje. Dėl 3D modelio kontekste jie matomi kaip balionai su mėlynais riešutais. Ir todėl jie žiūri į metalą (vienas iš purkštukų yra rodomas su atmintu veržle, pieštukas skiriamas skalei).

Mes jau parašėme apie purkštuvų testus. Kaip rezultatas, daug dešimtys purkštukų buvo atrinkti septyni. Per juos, žibalas ateis į kamerą. Keroseno purkštukai patys yra pastatyti į viršutinę kameros dalį, kuri yra oksidatoriaus dailė - plotas, kuriame vandenilio peroksidas praeis per kietą katalizatorių ir suskaido ant vandens garų ir deguonies. Tada gautas dujų mišinys taip pat bus įtrauktas į EDD kamerą.

Suprasti, kodėl purkštukų gamyba sukėlė tokius sunkumus, būtina pažvelgti į vidų - antgalio kanalo viduje yra varžtas. Tai reiškia, kad antgalis patenka žiosenas yra ne tik tekantis žemyn, bet susukti. Sraigtinis jiggeris turi daug mažų dalių, ir kaip tiksliai galima atlaikyti savo dydį, spragų plotį, per kurį žibalas teka ir purškia kameroje. Galimų rezultatų spektras - nuo "per antgalį, skystis ne visai neužsikrečia" į "tolygiai purškiant visus puses". Puikus rezultatas - žibalas yra purškiamas plonu kūgiu. Maždaug tas pats, kaip ir toliau nuotraukoje.

Todėl, gaunant idealų purkštuką, priklauso ne tik nuo gamintojo įgūdžių ir sąžiningumo, bet ir nuo naudojamo įrenginio ir, galiausiai sekli specialisto judrumas. Keletas paruoštų purkštukų bandymų serijos skirtingas spaudimas Leiskite mums pasirinkti tuos, kūgio purškalas, iš kurio yra arti tobulo. Nuotraukoje - sūkurys, kuris nepraėjo pasirinkimo.

Pažiūrėkime, kaip mūsų variklis žiūri į metalą. Čia yra LDD danga su greitkeliais už peroksido ir žibalo gavimo.

Jei pakelkite dangtelį, tada galite matyti, kad peroksido siurbliai per ilgą vamzdelį ir per trumpą - žibalą. Be to, žibalas platinamas per septynias skyles.

Su dangčiu prijungtas dujai. Pažvelkime į jį iš fotoaparato.

Tai, kad mes iš šio taško, atrodo, yra detalių apačioje, iš tikrųjų tai yra jos viršutinė dalis ir bus pridėta prie LDD viršelio. Iš septynių skylių, žibalo į purkštukus pilamas į kamerą ir nuo aštuntojo (kairėje, vienintelis asimetriškai esantis peroksidas) ant katalizatoriaus skuba. Tiksliau, jis skubina ne tiesiogiai, bet per specialią plokštę su mikrokranais, tolygiai platinant srautą.

Kitoje nuotraukoje ši plokštelė ir purkštukai žibalo jau įterpiami į dujintoją.

Beveik visi laisvi dujintuvai bus užsiimantys kieto katalizatoriaus, per kurį vandenilio peroksido srautai. "Kerosene" eis į purkštukus be maišymo su peroksidu.

Šioje nuotraukoje matome, kad dujintuvas jau buvo uždarytas dangteliu nuo degimo kameros.

Per septynias skyles, kurios baigiasi su specialiais riešutais, žibiliavietėmis, ir karšta garlaivis eis per nepilnamečius skyles, t.y. Jau suskaidoma ant deguonies ir vandens garų peroksido.

Dabar susidorokite su tuo, kur jie nuskendo. Ir jie teka į degimo kamerą, kuri yra tuščiaviduris cilindras, kur žibalo flamyvuose deguonyje, šildomas katalizatoriuje ir toliau dega.

Įkaitintos dujos eis į antgalį, kuriame jie pagreitina iki didelio greičio. Čia yra antgalis iš skirtingų kampų. Didelė (susiaurėjanti) dalis antgalio vadinama pretratiniu, tada vyksta kritinis skyrius, o tada plečiasi dalis yra žievės.

Kaip rezultatas, surinktas variklis atrodo taip.

Gražus, tačiau?

Mes gaminsime bent vieną nerūdijančio plieno platformų atvejį ir tada pereikite prie EDR gamybą iš Inkonelio.

Dėmesingas skaitytojas paklauss, ir kokie jungiamosios detalės reikalingos variklio šonuose? Mūsų perkėlimas turi užuolaidą - skystis švirkščiamas išilgai kameros sienų, kad ji nebūtų perkaista. Skrydžio užuolaidos teka peroksidas arba žibalas (paaiškinkite bandymų rezultatus) nuo raketų bakų. Gaisro bandymų ant stendo užuolaidos, tiek žibalo ir peroksido, taip pat vandens ar nieko turi būti įteiktas (trumpiems bandymams). Tai skirta užuolaidai ir šie jungiamosios detalės. Be to, užuolaidos yra du: vienas aušinimui kamerai, kita - prieš kritinę dalį purkštuko ir kritinės dalies.

Jei esate inžinierius arba tiesiog norite sužinoti daugiau apie charakteristikas ir EDD įrenginį, tada inžinerijos pastaba pateikiama išsamiai už jus.

EDD-100s.

Variklis skirtas pagrindiniams konstruktyviams ir technologiniams sprendimams. Variklio bandymai planuojami 2016 m.

Variklis veikia ant stabilių aukšto virimo kuro komponentų. Apskaičiuota trauka jūrų lygiu yra 100 kgf, vakuume - 120 kgf, apskaičiuotas specifinis traukos jėgos impulsas jūros lygiu - 1840 m / s vakuume - 2200 m / s, apskaičiuota dalis yra 0,040 kg / kgf. Bandymo metu bus patikslintos faktinės variklio savybės.

Variklis yra vienkambis, susideda iš kameros, automatinių sistemos vienetų, mazgų ir Generalinės asamblėjos dalių rinkinys.

Variklis yra pritvirtintas tiesiai prie guolio stendų per flanšą kameros viršuje.

Pagrindiniai kameros parametrai
Kuras:
- oksidatorius - PV-85
- kuro - TS-1
Traukimas, kgf:
- jūros lygiu - 100,0
- tuštumoje - 120.0
Specifinis impulso traukos, m / s:
- jūros lygiu - 1840 m
- tuštumoje - 2200
Antrasis vartojimas, kg / s:
- oksidatorius - 0,476
- kuro - 0,057
Kuro komponentų svorio santykis (O: D) - 8,43: 1
Oksidatoriaus perteklinis koeficientas - 1,00
Dujų slėgis, baras:
- degimo kameroje - 16
- ant purkštuko savaitgalį - 0,7
Kameros masė, kg - 4.0
Vidinis variklio skersmuo, mm:
- Cilindrinė dalis - 80.0
- pjovimo antgalio srityje - 44,3

Rūmai yra išdėstymo dizainas ir susideda iš purkštuko galvutės su oksidatoriaus dujintuvu, integruotu į jį, cilindrinę degimo kamerą ir profiliuotą antgalį. Kameros elementai turi flanšų ir yra prijungti varžtais.

Ant galvos 88 vieno komponento purkštuvų purkštukų ir 7 vienos komponento išcentriniai kuro purkštukai yra ant galvos. Antgaliai yra koncentriniuose apskritimuose. Kiekvieną degimo antgalį supa dešimt oksidanto purkštukų, likusios oksidatoriaus purkštukai laisva vieta Vadovai.

Aušinimas fotoaparato vidinio, dviejų etapų, atliekamas skysčio (degiųjų arba oksidatoriaus, pasirinkimas bus pagamintas pagal stendo testų rezultatus) patekti į kameros ertmę per dvi veinas iš šydo - viršutinė ir apatinė. Viršutinės juostos užuolaidos yra pagamintos kameros cilindrinės dalies pradžioje ir užtikrina kameros cilindrinio dalies aušinimą, apatinį - yra pagamintas antžeminio purkštuko dalies pradžioje ir užtikrina subkritelės pusės aušinimą. \\ T antgalis ir kritinė dalis.

Variklis naudoja degalų komponentų užsidegimą. Pradedant variklį, degimo kameroje pagerėjo oksiduojantis agentas. Su oksidanto dozė dujintuvo, jo temperatūra pakyla iki 900 k, kuris yra žymiai didesnis už savarankiškai uždegimo kuro TC-1 temperatūra oro atmosferoje (500 k). Kameros tiekiamas į karšto oksidanto atmosferą yra savarankiška, ateityje degimo procesas eina į savarankišką.

Oksidatoriaus dujintojas veikia su labai koncentruoto vandenilio peroksido katalizinio skaidymo principu, esant kietam katalizatoriui. Vandenilio peroksido supakavimas (vandens garų ir dujinio deguonies mišinys) yra oksiduojantis agentas ir įeina į degimo kamerą.

Pagrindiniai dujų generatoriaus parametrai
Komponentai:
- stabilizuotas vandenilio peroksidas (svorio koncentracija),% - 85 ± 0,5
Vandenilio peroksido suvartojimas, kg / s - 0,476
Speciali apkrova (kg / s vandenilio peroksidas) / (kg katalizatoriaus) - 3.0
Nuolatinis darbo laikas, ne mažiau, C - 150
Gaminio garų parametrai nuo dudintuvo:
- Slėgis, baras - 16
- temperatūra, k - 900

Dujotuvas yra integruotas į antgalio galvos dizainą. Jos stiklas, vidinis ir vidurinis dugnas sudaro duberatoriaus ertmę. Degalų purkštukai yra sujungti. Atstumas tarp dugno reguliuoja stiklo aukščio. Degalų purkštukų kiekis yra užpildytas tvirtu katalizatoriumi.

Santrauka. Kadangi išsivysčiusių palydovų dydžiai sumažėja, jis tampa vis sunkiau pasirinkti motorines įrenginius (DF) už juos, teikiant būtinus kontrolės ir manevringumo parametrus. Suspaustos dujos tradiciškai naudojamas mažiausiuose palydovuose. Padidinti efektyvumą ir tuo pačiu sumažinant išlaidas, palyginti su hidrazino šalinimu, siūloma vandenilio peroksidas. Minimalus toksiškumas ir nedideli reikalingi montavimo matmenys leidžia patogias laboratorines sąlygas atlikti kelis bandymus. Pasiekimai aprašyti kurti pigių variklių ir degalų bakų su savarankiškai skelbimu kryptimi kryptimi.

ĮVADAS. \\ T

Į pastaraisiais metais Koncentruotos vandenilio peroksido tyrimas buvo atgaivintas kaip raketų kuras įvairių svarstyklių varikliams. Peroksidas yra patraukliausias, kai naudojamas naujuose pokyčiuose, kur ankstesnės technologijos negali tiesiogiai konkuruoti. Tokie pokyčiai yra palydovai, sveriantys 5-50 kg. Kaip vieno komponento kuro, peroksidas turi didelį tankį (\u003e 1300 kg / kubinių metrų) ir specifinį impulsą (UI) vakuume apie 150 ° C [maždaug 1500 m / s]. Nors tai yra žymiai mažesnė už hidrazino UI, maždaug 230 s [apie 2300 m / s], alkoholio arba angliavandenilių derinyje su peroksidu gali pakelti UI į 250-300 s [nuo maždaug 2500 iki 3000 m / s ].

Kaina yra svarbus veiksnys, nes tik prasminga naudoti peroksidą, jei jis yra pigesnis nei statyti sumažintus klasikinių du technologijų variantus. Labai tikėtina, kad tai yra labai tikėtina, kad darbas su nuodingais komponentais padidina sistemos kūrimą, tikrinimą ir paleidimą. Pavyzdžiui, bandant raketų variklius ant nuodingų komponentų Yra tik keletas stendų, o jų skaičius palaipsniui mažėja. Priešingai, mikrosatelitiniai kūrėjai gali sukurti savo peroksidantų technologiją. Degalų saugos argumentas yra ypač svarbus dirbant su mažomis pagreitintomis sistemomis. Tai yra daug lengviau padaryti tokias sistemas, jei galite atlikti dažnai nebrangius bandymus. Šiuo atveju, avarijos ir išsiliejimai iš raketų kuro komponentų turėtų būti laikoma tinkama, kaip, pavyzdžiui, avarinis sustabdyti kompiuterinę programą derinant jį. Todėl dirbant su nuodingais kuru, standartas yra darbo metodai, kurie mėgsta evoliucinius, laipsniškus pokyčius. Gali būti, kad mažiau toksinio kuro naudojimas "Microsseps" naudos iš rimtų dizaino pokyčių.

Toliau aprašytas darbas yra didesnės mokslinių tyrimų programos dalis, kuria siekiama studijuoti naujas kosmoso technologijas mažoms programoms. Bandymai baigiami užpildytais mikrosatelitų prototipais (1). Panašios temos, kurios yra įdomios, apima mažas užpildas su siurbimo tiekimo degalų skrydžiams į Mars, Mėnulį ir atgal su mažomis finansinėmis sąnaudomis. Tokios galimybės gali būti labai naudingos mažų tyrimų aparatų siuntimui atskaitytinoms trajektorijoms. Šio straipsnio tikslas yra sukurti DU technologiją, kuri naudoja vandenilio peroksidą ir nereikalauja brangių medžiagų ar kūrimo metodų. Efektyvumo kriterijus šiuo atveju yra reikšmingas pranašumas, palyginti su nuotolinio valdymo pulto pertvarkymais dėl suslėgto azoto. Siekdama išvengti nereikalingų sistemos reikalavimų, kurie padidina jo kainą.

Reikalavimai motorinėms technologijoms

Jei yra elektroninės sistemos. \\ T Paprastai laikoma, kad charakteristikos laikomos nurodyta, tada DU tai ne visai. Tai susiję su galimybe saugoti orbitoje, aštrių intarpų ir uždarymo galimybe, gebėjimas atlaikyti savavališkai ilgą neveiklumo laikotarpį. Variklio inžinieriaus požiūriu užduoties apibrėžimas apima grafiką, rodantį, kada ir kiek laiko kiekvienas variklis turėtų veikti. Ši informacija gali būti minimali, tačiau bet kuriuo atveju jis mažina inžinerinius sunkumus ir išlaidas. Pavyzdžiui, AU gali būti išbandytas naudojant santykinai nebrangią įrangą, jei nesvarbu stebėti DU veikimo laiką su milisekundėmis.

Kitos sąlygos, paprastai mažinant sistemą, gali būti, pavyzdžiui, tiksliai prognozuoti traukos ir specifinio impulsų poreikį. Tradiciškai tokia informacija leido taikyti tiksliai apskaičiuotą greičio korekciją su iš anksto nustatytu DU veikimo laiku. Atsižvelgiant į šiuolaikinį jutiklių lygį ir skaičiavimo galimybes, esančius palydovei, prasminga integruoti pagreitį, kol pasiekiamas nustatytas greičio pokytis. Supaprastinti reikalavimai leidžia sumažinti individualius pokyčius. Galima išvengti tikslaus slėgio ir srautų, taip pat brangių bandymų vakuuminėje kameroje. Tačiau šiluminės vakuumo sąlygos vis dar turi atsižvelgti.

Lengviausias variklio masažas - įjunkite variklį tik vieną kartą, esant ankstyvame palydovo stadijoje. Šiuo atveju mažiausiai paveikia pradines šildymo sąlygas ir laiką. Kuro nuotėkio žlugimas prieš ir po maneverio neturės įtakos rezultatui. Toks paprastas scenarijus gali būti sunkus dėl kitos priežasties, pavyzdžiui, dėl didelio greičio padidėjimo. Jei reikalingas pagreitis yra didelis, tada variklio dydis ir jo masė tampa dar svarbesni.

Sudėtingiausios DU darbo uždaviniai yra dešimtys tūkstančių ar daugiau trumpų impulsų, atskirtų laikrodžiu ar neveikimo minučių per metus. Pereinamojo laikotarpio procesai Impulso pradžioje ir pabaigoje, prietaiso šiluminiai nuostoliai, degalų nutekėjimas - visa tai turėtų būti sumažinta arba pašalinta. Šis traukos tipas būdingas 3 ašies stabilizavimo užduotims.

Tarpinio sudėtingumo problema gali būti laikoma periodiniais DU intarpais. Pavyzdžiai keičia orbitos, atmosferos praradimo kompensaciją arba periodinius pokyčius palydovo orientacijos stabilizavosi sukimosi. Toks veikimo būdas taip pat randamas palydovuose, kurie turi inercinius smagračius arba stabilizuojasi gravitaciniu lauku. Tokie skrydžiai paprastai apima trumpus didelio aktyvumo du. Tai svarbu, nes karšto kuro komponentai neteks mažiau energijos per tokius veiklos laikotarpius. Galite naudoti daugiau paprasti prietaisaiNei ilgalaikės orientacijos išlaikymui, todėl tokie skrydžiai yra geri kandidatai nebrangių skystų durų naudojimui.

Reikalavimai išsivysčiusiems varikliams

Reikalavimai paslaugų tarnavimo metu taip pat apriboti leistiną masę ir dydį variklio įrengimo. Pavyzdžiui, vieno komponento kuro atveju katalizatoriaus pridėjimas gali padidinti paslaugų tarnavimo laiką. Orientacijos sistemos variklis gali veikti kelias valandas per paskleidimo metu. Tačiau palydovinės talpyklos gali būti tuščios per kelias minutes, jei yra pakankamai didelis orbitos pasikeitimas. Siekiant užkirsti kelią nuotėkiui ir užtikrinti tvirtą vožtuvo uždarymą, net ir po daugelio linijų pradžios, keli vožtuvai įdėti iš eilės. Papildomi vožtuvai gali būti nepagrįsti mažiems palydovams.

Fig. 1 rodo, kad skystieji varikliai Ne visada galima sumažinti proporcingai, naudoti mažoms traukos sistemoms. Dideli varikliai Paprastai padidinti 10-3 kartus daugiau nei jų svoris, ir šis skaičius padidėja iki 100 už raketų laikiklio variklius su siurbimo kuro. Tačiau mažiausi skystieji varikliai net negali pakelti savo svorio.

Satelilių varikliams sunku mažėti.

Net jei mažas esamas variklis yra šiek tiek lengva tarnauti kaip pagrindinis variklio manevravimo variklis, pasirinkite 6-12 skystų variklių 10 kilogramais įrenginyje yra beveik neįmanoma. Todėl "Microavers" naudojami suslėgto dujų orientacijai. Kaip parodyta Fig. 1, yra dujų varikliai su traukos koeficientu į masę tokie patys kaip ir dideli raketų varikliai. Dujų varikliai Tai tiesiog solenoidinis vožtuvas su antgaliu.

Be to, sprendžiant variklio masės problemą, suslėgto dujų sistema leidžia gauti trumpesnius impulsus nei skystieji varikliai. Ši nuosavybė yra svarbi nuolatinei išlaikyti orientaciją ilgiems skrydžiams, kaip parodyta paraiškoje. Kadangi erdvėlaivių dydžiai mažėja, vis trumpesni impulsai gali būti pakankamai pakankami, kad būtų galima išlaikyti orientaciją su tam tikru šio aptarnavimo tarnavimo tikslumu.

Nors suslėgto dujų sistemos atrodo kaip visai gerai naudoti mažų erdvėlaivių, dujų saugojimo konteineriai užima gana didelį tūrį ir sveria gana daug. Modernūs kompozitiniai rezervuarai, skirti apsaugoti azotą, skirtas mažiems palydovams, sveria tiek, kiek juose yra azoto. Palyginimui, skysto kuro cisternos kosminiuose laivuose gali laikyti degalus, sveriančius iki 30 masių talpyklų. Atsižvelgiant į talpyklų ir variklių svorį, būtų labai naudinga laikyti degalus skystoje formoje ir konvertuoti jį į dujas, skirtą paskirstymui tarp skirtingų orientacinių sistemos variklių. Tokios sistemos buvo skirtos naudoti hidraziną trumpuose subbotyviuose eksperimentiniuose skrydžiuose.

Vandenilio peroksidas kaip raketų kuras

Koncentracija ir valymas

Naudojant šiame projekte, 35% peroksido perkamas polietileno konteineriuose, kurių tūris yra 1 galonas. Pirma, jis koncentruoja iki 85%, tada išvalytas įrenginyje parodyta Fig. 2. Šis anksčiau naudojamas metodas variantas supaprastina diegimo schemą ir sumažina poreikį išvalyti stiklo dalis. Procesas yra automatizuotas, kad gautumėte 2 litrus peroksido per savaitę, reikia tik kasdienių laivų užpildymo ir ištuštinimo. Žinoma, už litrą yra didelė, tačiau visa suma vis dar yra pateisinama mažiems projektams.

Pirma, dviejose litrų akinose ant elektrinių krosnių išmetimo spintoje, dauguma vandens išgaruoja per laikmačio kontroliuojamą laikotarpį 18 val. Skysčio tūris kiekviename stiklu mažėja keturis kietas, iki 250 ml, arba apie 30% pradinės masės. Garavimas, prarastas ketvirtadalis pradinių peroksido molekulių. Nuostolio lygis auga su koncentracija, kad šiam metodui praktinė koncentracijos riba yra 85%.

Diegimas kairėje yra komerciškai prieinamas rotacinis vakuuminis garintuvas. 85% tirpalo, turintys apie 80 ppm pašalinių priemaišų, šildoma 750 ml vandens vonioje 50C vandens vonioje. Įrengimas palaiko vakuumu ne didesniu kaip 10 mm Hg. Menas. Tai užtikrina greitą distiliavimą 3-4 valandas. Kondensatas teka į konteinerį kairėje žemiau su nuostoliais mažiau nei 5%.

Vonia su vandens srove siurblys yra matomas už garintuvo. Jis turi du elektrinius siurblius, iš kurių vienas tiekia vandenį į vandens srove siurblį, o antroji cirkuliuoja vandenį per šaldiklį, rotacinio garintuvo vandenį šaldytuvą ir pati vonią, išlaikant vandens temperatūrą virš nulio, kuris pagerina tiek garų garų kondensacija šaldytuve ir vakuume sistemoje. Pata poros, kurios nesumažino ant šaldytuvo, patenka į vonią ir auginama į saugią koncentraciją.

Grynas vandenilio peroksidas (100%) yra žymiai tankiai vanduo (1,45 karto 20c), kad plaukiojantis stiklo asortimentas (nuo 1,2-1,4) paprastai lemia koncentraciją iki 1% tikslumo. Kaip įsigyti iš pradžių, peroksidas ir distiliuotas tirpalas buvo analizuojami į priemaišų turinį, kaip parodyta lentelėje. 1. Analizė apėmė plazmos išmetamųjų teršalų spektroskopiją, jonų chromatografiją ir visiško organinės anglies kiekio matavimą (bendras organinis anglis - TOC). Atkreipkite dėmesį, kad fosfatas ir alavo yra stabilizatoriai, jie pridedami kalio ir natrio druskų pavidalu.

1 lentelė. Vandenilio peroksido tirpalo analizė

Saugos priemonės, kai tvarkant vandenilio peroksidą

Veiksmai ant akių ir plaučių yra pavojingesni. Laimei, peroksido garų slėgis yra gana mažas (2 mm hg. 1 str. 20c). Išmetimo ventiliacija lengvai palaiko koncentraciją žemiau kvėpavimo ribos 1 ppm įdiegta OSHA. Peroksidas gali būti perpildytas tarp atvirų konteinerių per raukšles išsiliejimo atveju. Palyginimui, N2O4 ir N2H4 turėtų būti nuolat užsandarintuose induose, specialus kvėpavimo aparatas dažnai naudojamas dirbant su jais. Taip yra dėl gerokai didesnio garų slėgio ir apriboti koncentraciją ore 0,1 ppm N2H4.

Plovimas išsiliejęs peroksido vanduo neleidžia pavojingam. Kalbant apie apsauginius drabužių reikalavimus, nepatogūs kostiumai gali padidinti sąsiaurio tikimybę. Dirbdami su mažais kiekiais, tai yra įmanoma, kad būtų svarbu sekti patogumo klausimus. Pavyzdžiui, darbas su šlapiomis rankomis yra pagrįsta alternatyva darbui pirštines, kurios netgi gali praleisti purslų, jei jie tęsis.

Nors skystis peroksidas nesilioja į masę pagal ugnies šaltinį, koncentruoto peroksido pora gali būti aptikta su nereikšmingu poveikiu. Šis galimas pavojus kelia pirmiau aprašyto įrenginio gamybos apimties ribą. Skaičiavimai ir matavimai rodo labai aukštą saugumo lygį šių mažų gamybos apimtis. Fig. 2 Oras yra paimtas į horizontalias ventiliacijos spragas, esančius už įrenginio, esant 100 CFM (kubinės pėdos per minutę, apie 0,3 kubinių metrų per minutę) palei 6 pėdų (180 cm) laboratorijos lentelės. Garų koncentracija mažesnė nei 10 ppm koncentracija buvo matuojama tiesiai per koncentruojančius akinius.

Mažų peroksido kiekių panaudojimas po jų veisimo nesukelia aplinkos pasekmių, nors ji prieštarauja griežčiausiai aiškinant pavojingų atliekų šalinimo taisykles. Peroksidas - oksiduojantis agentas, todėl potencialiai degi. Tačiau tuo pačiu metu būtina degių medžiagų buvimui, o nerimas nėra pateisinamas dirbant su nedideliais medžiagų kiekiais dėl šilumos išsklaidymo. Pavyzdžiui, šlapios dėmės ant audinių ar palaidi popieriaus bus sustabdyti negraži liepsna, nes peroksidas turi aukštą specifinį šilumos pajėgumą. Peroksido laikymo konteineriai turi turėti vėdinimo angas arba apsauginius vožtuvus, nes laipsniškas peroksido skilimas vienam deguoniui ir vandeniui padidina slėgį.

Medžiagų suderinamumas ir savireguliavimas, kai saugoma

Istoriniai kūriniai apima eksperimentus dėl stiklo induose su koncentruoto peroksido medžiagų pavyzdžiais. Išlaikant tradicijas, buvo pagaminti nedideli sandarinimo indai bandymams bandymams. Pastabos dėl slėgio ir laivų stebėjimai rodo skilimo ir peroksido nuotėkį. Be to, galimas padidėjimas tūrio arba silpninimo medžiagos tampa pastebimas, nes laivo sienos yra veikiami slėgio.

Fluoropolimerai, pvz., Polytietrafluoretileno (polichlochlurothileno), polichlochlorotriflurothileno) ir polivinilideno fluorido (PLDF - polivinilideno fluoridas) nėra suskaidomi pagal peroksido veikimą. Jie taip pat sukelia peroksido skilimo sulėtėjimą, kad šios medžiagos būtų naudojamos talpykloms arba tarpiniams konteineriams padengti, jei jie turi laikyti degalus kelis mėnesius ar metus. Panašiai, fluorooelastomer (nuo standartinio "Witon") ir fluoro turinčių tepalų preparatai yra tinkami ilgalaikiam kontaktui su peroksidu. Polikarbonato plastiko stebėtinai neturi įtakos koncentruotam peroksidui. Ši medžiaga, kuri nesudaro fragmentų, naudojama visur, kur yra būtinas skaidrumas. Šie atvejai apima prototipų kūrimą su sudėtinga vidine struktūra ir tankai, kuriuose būtina pamatyti skysčio lygį (žr. 4 pav.).

Skilimas Kai kreipkitės į medžiagą AL-6061-T6 yra tik kelis kartus greičiau nei su labiausiai suderinami aliuminio lydinių. Šis lydinys yra patvarus ir lengvai prieinamas, o labiausiai suderinami lydiniai turi nepakankamą stiprumą. Atidarykite grynai aliuminio paviršius (I.E. al-6061-T6) yra išsaugomi daugelį mėnesių, kai jis kontaktas su peroksidu. Tai nepaisant to, kad vanduo, pavyzdžiui, oksiduoja aliuminį.

Priešingai nei teigiamai nustatytos rekomendacijos, sudėtingos valymo operacijos, kurios naudoja kenksmingus sveikatos valytojams, daugeliui programų nėra būtini. Dauguma šio darbo naudojamų prietaisų dalių su koncentruotais peroksidu buvo tiesiog išplauta vandeniu su skalbimo milteliais 110F. Preliminarūs rezultatai rodo, kad toks požiūris yra beveik tas pats gražūs rezultataiKaip rekomenduojama valymo procedūras. Visų pirma laivo plovimas iš PVDF per dieną su 35% azoto rūgštimi sumažina tik 20% skilimo lygį 6 mėnesių laikotarpiui.

Tai lengva apskaičiuoti, kad vieno procento peroksido, esančio uždarame laive, su 10% nemokamai tūrio, padidina slėgį beveik 600psi (svarai už kvadratinį colį, t.y. maždaug 40 atmosferos). Šis skaičius rodo, kad peroksido efektyvumo mažinimas su jo koncentracijos sumažėjimu yra gerokai mažiau svarbūs nei saugos sumetimai.

Planavimo vietos skrydžiai naudojant koncentruotą peroksidą reikia išsamiai atsižvelgti į galimą poreikį iš naujo nustatyti slėgį vėdinant rezervuarus. Jei variklio sistemos veikimas prasideda nuo dienų ar savaičių nuo pradžios pradžios, tuščias talpyklų tūris gali nedelsiant augti kelis kartus. Tokiems palydovams yra prasminga, kad visos metalinės talpyklos. Sandėliavimo laikotarpis, žinoma, apima prielaidą, priskirtą vietoje.

Deja, oficialios darbo su degalais taisyklės, kurios buvo sukurtos atsižvelgiant į labai toksiškų komponentų naudojimą, paprastai uždraudžia automatines ventiliacijos sistemas skrydžio įrangai. Paprastai naudojami brangūs slėgio stebėjimo sistemos. Saugos gerinimo idėja uždraudžiant vėdinimo vožtuvams prieštarauja įprastai "žemiškam" praktikai dirbant su skystųjų slėgio sistemomis. Šis klausimas gali tekti peržiūrėti, priklausomai nuo to, kurią vežėjo raketa yra naudojama pradedant.

Jei reikia, peroksido skilimas gali būti išlaikytas 1% per metus arba mažesnis. Be suderinamumo su bako medžiagomis, skilimo koeficientas yra labai priklausomas nuo temperatūros. Gali būti įmanoma laikyti peroksidą neribotą laiką erdvės skrydžiuose, jei tai įmanoma užšaldyti. Peroksidas ne plečiasi užšaldymo metu ir nesukuria grėsmių vožtuvams ir vamzdžiams, nes tai vyksta su vandeniu.

Kadangi peroksidas suskaido ant paviršių, didėja tūrio santykis su paviršiu, gali padidinti tinkamumo laiką. Lyginamoji analizė Su 5 kubinių metrų pavyzdžiais. Pamatyti ir 300 kubinių metrų. cm patvirtinti šią išvadą. Vienas eksperimentas su 85% peroksido 300 Cu konteinerių. Žiūrėkite, pagamintas iš PVDF, parodė skilimo koeficientą 70f (21C) 0,05% per savaitę, arba 2,5% per metus. Ekstrapoliacija iki 10 litrų rezervuarų suteikia apie 1% per metus 20c.

Kitame lyginamuosiuose eksperimentuose naudojant PVDF arba PVDF danga ant aliuminio, peroksido, turintys 80 ppm stabilizuojančių priedų, suskaido tik 30% lėčiau nei išgrynintas peroksidas. Tai iš tikrųjų yra gerai, kad stabilizatoriai labai nepadidina peroksido tinkamumo talpyklų su ilgais skrydžiais. Kaip parodyta kitame skyriuje, šie priedai yra labai trukdyti naudojant peroksidą varikliuose.

Variklio kūrimas. \\ T

Sidabrinis katalizatorius

Paviršiaus ir katalizatoriaus veikimo mechanizmo sudėtis yra visiškai neaiški, kaip matyti iš daugelio nepaaiškinamų ir prieštaringų literatūros pareiškimų. Katalizinį aktyvumą gryno sidabro paviršiaus gali būti sustiprintas naudojant Samariumo nitrato su vėlesnio kalcinavimo. Ši medžiaga suskaido samarijos oksidui, bet taip pat gali oksiduoti sidabrą. Kiti šaltiniai, be to, kreipkitės į gryno sidabro azoto rūgšties gydymą, kuris ištirpsta sidabro, bet ir oksidatoriaus agentas. Net paprasčiausias būdas yra pagrįstas tuo, kad grynai sidabro katalizatorius gali padidinti savo veiklą, kai naudojama. Šis stebėjimas buvo patikrintas ir patvirtintas, kuris paskatino naudoti katalizatorių be Samarijos nitrato.

Sidabro oksidas (Ag2O) turi rusvai juodos spalvos, ir sidabro peroksidas (Ag2O2) turi pilką juodą spalvą. Šios spalvos pasirodė viena po kito, parodydama, kad sidabras palaipsniui oksidavo vis daugiau ir daugiau. Jauniausia spalva atitiko geriausius katalizatoriaus veiksmą. Be to, paviršius vis labiau netolygus, palyginti su "šviežiu" sidabro analizuojant mikroskopu.

Buvo rastas paprastas metodas tikrinant katalizatoriaus veiklą. Atskiros sidabro tinklelio puodeliai (9/16 colio skersmuo (maždaug 14 mm] buvo pakeliami ant peroksido ant plieno paviršiaus. Tik įsigytas sidabro tinklelis sukėlė lėtą "šnypštimą". Aktyviausias katalizatorius yra pakartotinai (10 kartų) garo srautas 1 sekundei.

Šis tyrimas neįrodo, kad oksiduotas sidabras yra katalizatorius, arba kad pastebėtas tamsinimas yra daugiausia dėl oksidacijos. Paminėjimas taip pat verta paminėti, kad tiek sidabro oksido yra žinoma, kad suskaido santykinai žemos temperatūros. Tačiau deguonies perteklius variklio operacijos metu gali perkelti reakcijos pusiausvyrą. Bandymai eksperimentiškai išsiaiškinti oksidacijos ir neabejotumo paviršiaus pažeidimų svarbą nesuteikė. Bandymai apėmė paviršiaus analizę naudojant rentgeno fotoelektronų spektroskopiją (rentgeno fotooelektron spektroskopija, XPS), taip pat žinomas kaip elektroninis spektroskopinis cheminis analizatorius (elektronų spektroskopijos cheminė analizė, ESCA). Taip pat buvo bandoma panaikinti paviršiaus taršos tikimybę šviežiai ištrauktuose sidabriniuose tinkluose, kurie pablogino katalizinę veiklą.

Nepriklausomi patikrinimai parodė, kad nei Samarijos nitratas, nei jo kieto skilimo produktas (kuris tikriausiai yra oksidas), nekartina peroksido skilimo. Tai gali reikšti, kad samarijos nitratų gydymas gali dirbti oksiduojant sidabro. Tačiau taip pat yra versija (be mokslinio pagrindimo), kad Samariumo nitrato gydymas neleidžia dujinių skilimo produktų burbuliukų su katalizatoriaus paviršiumi. Dabartiniame darbe, galiausiai šviesos variklių kūrimas buvo svarbesnis už katalizės galvosūkių tirpalą.

Variklio schema. \\ T

Vietoj to, šiame darbe buvo gauti gana geri rezultatai, naudojant variklio fotoaparatus, pagamintus iš bronzos (vario lydinio C36000) ant staklės. Bronzė yra lengvai apdorojama, be to, jo šiluminė plėtra koeficientas yra arti sidabro koeficiento. Skilimo temperatūroje 85% peroksido, apie 1200f [maždaug 650c], bronzos turi puikią jėgą. Ši santykinai žema temperatūra taip pat leidžia naudoti aliuminio purkštuką.

Toks lengvai apdorotų medžiagų ir peroksido koncentracijos pasirinkimas, lengvai pasiekiamas laboratorinėmis sąlygomis, yra gana sėkmingas eksperimentų derinys. Atkreipkite dėmesį, kad 100% peroksido naudojimas lemia tiek katalizatoriaus ir kameros sienų lydymą. Gautas pasirinkimas yra kompromisas tarp kainų ir efektyvumo. Verta pažymėti, kad bronzos kameros yra naudojamos RD-107 ir RD-108 varikliuose, kurie taikomi tokiam sėkmingam vežėjui kaip aljansas.

Fig. 3 yra rodomas lengva galimybė Variklis, kuris nukreipia tiesiai į mažo manevravimo mašinos skysto vožtuvo pagrindą. Kairė - 4 gramų aliuminio purkštuvas su fluoroaloalberio antspaudu. 25-gramų sidabro katalizatorius yra padalintas, kad būtų galima parodyti jį iš skirtingų pusių. Teisė - 2-gram plokštė, palaikanti katalizatoriaus tinklelį. Visa masė Dalys, rodomos paveiksle - apie 80 gramų. Vienas iš šių variklių buvo naudojamas sausumos kontrolei 25 kilogramų tyrimų aparatams. Sistema dirbo pagal dizainą, įskaitant 3,5 kilogramų peroksido naudojimą be matomo kokybės praradimo.

150 gramų komerciškai prieinamas solenoidinis vožtuvas tiesioginio veiksmo, turintys 1,2 mm skylę ir 25-Ohm ritė kontroliuojama 12 voltų šaltinio parodė patenkinamus rezultatus. Vožtuvo paviršius liečiasi su skysčiu susideda iš nerūdijančio plieno, aliuminio ir Witon. Visa masė yra palanki skirstoma nuo 600 gramų masės už 3 svarų [maždaug 13n] variklis, naudojamas palaikyti Centaurian stadijos orientaciją iki 1984 m.

Variklio bandymas. \\ T

Fig. 4 rodo eksperimento pasirinktą diegimą. Tiesioginiai laboratorinių sąlygų eksperimentai yra įmanoma dėl pakankamai nekenksmingo kuro, mažų strypų verčių, veikimo įprastomis patalpų sąlygomis ir atmosferos slėgiu ir taikant paprastus įrenginius. Apsauginės montavimo sienos yra pagamintos iš storių polikarbonato lakštų per pusę: maždaug 12 mm], kurie yra sumontuoti ant aliuminio rėmo, geros ventiliacijos metu. Plokštės buvo išbandytos už plovimo jėgą 365 000 n * c / m ^ 2. Pavyzdžiui, 100 gramų fragmentas, judantis su viršgarsiniu greičiu 365 m / s, sustabdyti, jei insultas yra 1 kV. cm.

Nuotraukoje variklio kamera yra orientuota vertikaliai, tik žemiau išmetimo vamzdžio. Slėgio jutikliai į įleidimo angą ir slėgio viduje kameroje yra ant skalių, kurios matuoja troškimą platforma. Skaitmeniniai veikimo ir temperatūros indikatoriai yra už montavimo sienų. Pagrindinio vožtuvo atidarymas apima nedidelį rodiklių masyvą. Duomenų įrašymas atliekamas įrengiant visus rodiklius vaizdo kameros matomumo lauke. Galutiniai matavimai buvo atliekami naudojant šilumos jautrią kreidą, kuri atliko liniją palei katalizės kameros ilgį. Spalvų pokytis atitinka temperatūrą, viršijančią 800 F [maždaug 430C].

Talpa su koncentruotais peroksidu yra ant skalės į atskirą paramą kairėje, kad kai kuro masės pokytis neturi įtakos traukos matavimui. Naudojant atskaitos svorius, buvo patikrinta, kad vamzdžiai, peroksido į kamerą, yra gana lanksti pasiekti matavimo tikslumą per 0,01 svarų [maždaug 0,04n]. Peroksido talpa buvo pagaminta iš didelio polikarbonato vamzdžio ir yra kalibruojamas taip, kad skysčio lygio pokyčiai būtų naudojami siekiant apskaičiuoti UI.

Variklio parametrai

Pradinis trumpalaikis paleidimas buvo atliktas, kad būtų išvengta "šlapio" pradžios, kai pasirodė matomi išmetami. Paprastai pradinė pradžia buvo atlikta per 5 val<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.

Sidabro katalizatoriaus ilgis buvo sėkmingai sumažintas nuo konservatyvaus 2,5 colių [maždaug 64 mm iki 1,7 colio [maždaug 43 mm]. Galutinė variklio schema turėjo 9 skyles, kurių skersmuo yra 1/64 colių [maždaug 0,4 mm] plokščio purkštuvo paviršiuje. Kritinė dalis 1/8 colių dydis buvo įmanoma gauti 3,3 svarų jėgos jėga jėga esant slėgiui PSIG kameroje 220 ir slėgio skirtumas 255 PSIG tarp vožtuvo ir kritinės dalies.

Distiliuotas kuras (1 lentelė) buvo stabilūs rezultatai ir stabilūs slėgio matavimai. Po 3 kg degalų ir 10 prasideda taškas su 800f temperatūra buvo ant kameros 1/4 colių nuo purkštuvo paviršiaus. Tuo pačiu metu, palyginimui, variklio našumo laikas 80 ppm priemaišų buvo nepriimtinas. Slėgio svyravimai kameroje 2 Hz dažniu pasiekė 10% vertę po to, kai išleidžiama tik 0,5 kg kuro. Temperatūros taškas yra 800f išvyko per 1 colių nuo purkštuvo.

Po kelių minučių 10% azoto rūgšties atkurė katalizatorių į gerą būklę. Nepaisant to, kad kartu su tarša buvo ištirpusi tam tikra sidabro suma, katalizatoriaus veikla buvo geresnė nei azoto rūgšties gydymo nauja, nenaudojama katalizatoriaus.

Pažymėtina, kad, nors variklio atšilimo laikas apskaičiuojamas pagal sekundes, galima žymiai trumpesnį išmetamumą, jei variklis jau šildomas. Dinaminis atsakas į skysto posistemio su traukos svoris 5 kg ant linijinės dalies, rodė impulsų laiką trumpai, nei 100 ms, su perduodama pulsas apie 1 h * p. Visų pirma, kompensavimas buvo maždaug +/- 6 mm 3 Hz dažniu, su sistemos greičio nustatymu nustatytu apribojimu.

Du pastato parinktys

Tradicinės schemos

B įgyvendinimo variantas yra paprasčiausias likvidžios schemos, ir buvo pakartotinai išbandytas skrydžiuose su hidrazine kaip kuro. Dujų palaikymo slėgis bake paprastai trunka ketvirtadalis bako pradžioje. Dujos palaipsniui plečiasi skrydžio metu, todėl jie sako, kad slėgis "pučia". Tačiau slėgio kritimas sumažina tiek potraukį ir UI. Didžiausias skysčio slėgis bake vyksta paleidimo metu, o tai padidina rezervuarų masę saugumo sumetimais. Naujausias pavyzdys yra Mėnulio prospekto, kuris turėjo apie 130 kg hidrazino ir 25 kg svorio DU.

Variantas C yra plačiai naudojamas su tradiciniu nuodingu vieno komponento ir dviejų komponentų degalais. Mažiausiems palydovams būtina pridėti du suspausto dujų, kad išlaikytumėte orientaciją, kaip aprašyta pirmiau. Pavyzdžiui, DU ant suspausto dujų į variantą C veda į parinktį D. Variklio sistemos šio tipo, darbo azoto ir koncentruotas peroksidas, buvo pastatytas Laurenovo laboratorijoje (LLNL), kad galėtumėte saugiai patirti orientaciją Mikrosparnių prototipų sistemos, veikiančios ne degaluose.

Išlaikyti orientaciją su karštomis dujomis

Norėdami toliau sumažinti įrangos masę ir supaprastinti saugojimo sistemą, pageidautina, kad paprastai būtų išvengta dujų saugojimo pajėgumų. F variantas yra potencialiai įdomus miniatiūrinių sistemų peroksido. Jei prieš pradedant darbą, reikalingas ilgalaikis degalų saugojimas orbitoje, sistema gali prasidėti be pradinio slėgio. Priklausomai nuo laisvos vietos rezervuaruose, talpyklų ir jų medžiagos dydis, sistema gali būti apskaičiuojama, kad siurbimo slėgis yra iš anksto nustatytu momentu skrydžio metu.

D versijoje yra du nepriklausomi kuro šaltiniai, į manevruoti ir išlaikyti orientaciją, todėl jis atskirai atsižvelgia į kiekvienos iš šių funkcijų srauto greitį. E ir F sistemos, gaminančios karštą dujas, kad būtų išlaikyta manevruojant naudojamoms kuro orientacijai, turi didesnį lankstumą. Pavyzdžiui, nenaudojama manevravimo kuro gali būti naudojamas pratęsti palydovo gyvenimą, kuris turi išlaikyti savo orientaciją.

Idėjos Samonaduva.

Variantai G ir H gali būti vadinamos "karšto dujų slėgio", arba "susprogdinimu", taip pat "dujų iš skysčio" arba "savarankišku kamienu". Kontroliuojamai rezervuaro priežiūrai reikalingas panaudotas kuras, norint padidinti slėgį.

Įspekcija G naudoja rezervuarą su membrana nukreipta slėgiu, todėl pirmasis skysčio slėgis virš dujų slėgio. Tai galima pasiekti naudojant diferencinį vožtuvą arba elastingą diafragmą, kuris dalijasi dujomis ir skysčiu. Taip pat galima naudoti pagreitį, t.y. Gravitacija ant žemės paraiškų arba išcentrinės jėgos besisukančioje erdvėlaivyje. H variantas dirba su bet kuria bakas. Specialus siurblys, skirtas slėgiui išlaikyti suteikia apyvartą per dujų generatorių ir atgal į nemokamą talpyklą.

Abiem atvejais skystas valdiklis apsaugo nuo grįžtamojo ryšio ir savavališkai didesnio spaudimo atsiradimo. Normaliam sistemos veikimui, papildomas vožtuvas yra įskaičiuotas į reguliatorių. Ateityje ji gali būti naudojama kontroliuoti slėgį sistemoje per montuojamo reguliatoriaus slėgį. Pavyzdžiui, manevrai dėl orbitos pasikeitimo bus atliekamas visu slėgiu. Sumažintas slėgis leis pasiekti tikslesnę 3 ašių orientaciją, išlaikant degalus, kad išplėstumėte įrenginio eksploatavimo laiką (žr. Priedą).

Per daugelį metų eksperimentai su skirtumais srities siurbliais buvo atliekami tiek siurbliuose, tiek rezervuaruose, ir yra daug dokumentų, apibūdinančių tokias struktūras. 1932 m. Robert H. Goddard ir kiti pastatė siurblį, kurį valdo skystas ir dujinis azotas. Keletas bandymų buvo sudarytas nuo 1950 iki 1970 m., Kai buvo atsižvelgta į "G ir H" galimybes atmosferos skrydžiams. Šie bandymai sumažinti tūrį buvo atliktas siekiant sumažinti priekinio stiklo atsparumą. Vėliau šie darbai buvo nutraukiami su plačia kieto kuro raketų kūrimu. Darbas su savarankiškomis sistemomis ir diferencialiniais vožtuvais buvo atlikta palyginti neseniai, su kai kuriomis naujovėmis konkrečioms programai.

Skystos degalų saugojimo sistemos su savarankiškais skelbimais nebuvo rimtai laikomi ilgalaikiais skrydžiais. Yra keletas techninių priežasčių, kodėl norint sukurti sėkmingą sistemą, būtina užtikrinti gerai nuspėjamą traukos savybes per visą DU tarnavimo laiką. Pavyzdžiui, dujų tiekimo dujų katalizatorius gali susilpninti degalus rezervuare. Tam reikės rezervuarų atskyrimo, kaip ir G versijoje, kad pasiektų veikimą skrydžiams, kuriems reikalingas ilgas poilsio laikotarpis po pirminio manevravimo.

Traukos darbinis ciklas taip pat yra svarbus nuo šiluminių sumų. Fig. 5G ir 5H šiluma, išleista per reakcijos į dujų generatoriaus reakcijos yra prarasta aplinkinių dalių ilgo skrydžio procese su retųjų intarpų DU. Tai atitinka minkštųjų sandariklių naudojimą karštųjų dujų sistemoms. Aukštos temperatūros metalo plombos turi didesnį nuotėkį, tačiau jie bus reikalingi tik tuo atveju, jei darbo ciklas yra intensyvus. Klausimai apie šiluminės izoliacijos storio ir šilumos pajėgumus komponentų turėtų būti laikoma, gerai atstovaujanti numatomą pobūdį DU skrydžio metu.

Siurbimo varikliai

Nors Fig. 5j yra šiek tiek supaprastinta, čia yra įtraukta, kad būtų parodyta, kad tai yra visiškai kitokia galimybė nei H. pastaruoju atveju, siurblys naudojamas kaip pagalbinis mechanizmas, o siurblio reikalavimai skiriasi nuo variklio siurblio.

Darbas tęsiasi, įskaitant testavimo raketų variklius, veikiančius koncentruotame peroksidu ir naudojant siurbimo įrenginius. Gali būti, kad lengvai pakartotiniai nebrangūs variklių bandymai, naudojant netoksišką kurą, leis pasiekti net paprastesnes ir patikimesnes schemas, nei anksčiau pasiektas naudojant hidrazino pokyčius.

Prototipo lipnios sistemos rezervuaras

Fig. 6 vaizduoja nebrangią bandomąją įrangą, kuri naudoja diferencinį vožtuvo siurblį, pagamintą iš aliuminio vamzdžio segmento, kurio skersmuo yra 3 colių [maždaug 75 mm su 0,065 colių sienelių storis [maždaug 1,7 mm], išspaudžiamas tarp sandarinimo žiedų. Trūksta suvirinimo, kuris supaprastina sistemos patikrinimą po bandymo, keičiant sistemos konfigūraciją ir sumažina išlaidas.

Ši sistema su savarankišku koncentruotais peroksidu buvo išbandytas naudojant solenoidinius vožtuvus, parduodamus ir nebrangius įrankius, kaip ir variklio kūrimui. Pavyzdinė sistemos diagrama parodyta Fig. 7. Be termoporos, panardintų į dujas, temperatūra taip pat matuojama bake ir dujų generatoriuje.

Bakas yra suprojektuotas taip, kad skysčio slėgis yra šiek tiek didesnis nei dujų slėgis (???). Daugybė pradžios buvo atlikta naudojant pradinį 30 PSIG oro slėgį [apie 200 kPa]. Kai atidaromas valdymo vožtuvas, srautas per dujų generatorių tiekia garą ir deguonį į slėgio priežiūros kanalą rezervuare. Pirmasis teigiamo sistemos užsakymas sukelia eksponentinio slėgio augimą, kol skystis yra uždarytas, kai pasiekiamas 300 psi [maždaug 2 MPa].

Įvesties jautrumas yra neteisingas dujų slėgio reguliatoriams, kurie šiuo metu naudojami palydovams (5a ir C pav.). Skysčio sistemoje su savęs susižavėjimu reguliatoriaus įvesties slėgis išlieka siaurame diapazone. Taigi, galima išvengti daug sunkumų, būdingų tradicinių reguliuotojų sistemų, naudojamų aviacijos pramonėje. Reguliatorius, sveriantis 60 gramų turi tik 4 judančių dalių, neskaitant spyruoklių, antspaudų ir varžtų. Reguliatorius turi lanksčią antspaudą uždarymui, kai viršijamas slėgis. Šis paprastas ašies diagramas yra pakankamas dėl to, kad nebūtina išlaikyti spaudimą tam tikrų ribų prie įėjimo į reguliatorių.

Dujų generatorius taip pat supaprastintas dėl mažų sistemos reikalavimų. Kai slėgio skirtumas 10 PSI, kuro srautas yra pakankamai mažas, o tai leidžia naudoti paprasčiausias purkštukų schemas. Be to, apsauginio vožtuvo nebuvimas prie dujų generatoriaus įleidimo angos veda tik mažoms vibracijoms apie 1 Hz skilimo reakciją. Atitinkamai, palyginti nedidelis atvirkštinis srautas per sistemos pradžios prasideda reguliatorius ne didesnis nei 100f.

Pradiniai bandymai nenaudojo reguliatoriaus; Šiuo atveju buvo įrodyta, kad slėgį sistemoje gali būti išlaikyta bet kokio kompaktoriaus ribose, leidžiama trinties saugiam slėgio ribotuvui sistemoje. Toks sistemos lankstumas gali būti naudojamas siekiant sumažinti reikiamą orientacinę sistemą daugumai palydovinio aptarnavimo tarnavimo laiką, dėl pirmiau nurodytų priežasčių.

Viena iš pastabų, kurios, atrodo, akivaizdu vėliau buvo, kad rezervuaras yra šildomas stipresnis, jei kontrolės metu sistemoje atsiranda žemo dažnio slėgio svyravimų, nenaudojant reguliatoriaus. Apsauginis vožtuvas prie įėjimo į rezervuarą, kur yra tiekiamas suslėgto dujos, gali pašalinti papildomą šilumos srautą, atsirandantį dėl slėgio svyravimų. Šis vožtuvas taip pat nesuteiks baku kaupti spaudimą, tačiau tai nebūtinai yra svarbi.

Nors aliuminio dalys ištirpsta 85% peroksido skilimo temperatūroje, temperatūra yra šiek tiek šiek tiek dėl šilumos praradimo ir pertraukos dujų srauto. Nuotraukoje rodoma bakelis turėjo temperatūrą pastebimai žemiau 200F bandymų su slėgio priežiūra metu. Tuo pačiu metu dujų temperatūra apvalkalui viršijo 400f per gana energingą šilto dujų vožtuvo perjungimo metu.

Dujų temperatūra produkcijoje yra svarbi, nes tai rodo, kad vanduo išlieka perkaitinto garo būklės sistemos viduje. Diapazonas nuo 400f iki 600f atrodo puikiai, nes tai yra pakankamai šalta pigios šviesos įrangos (aliuminio ir minkštųjų plombų) ir pakankamai šildyti, kad gautų didelę degalų energijos dalį, naudojamą aparato orientacijai remti dujų purkštukus. Per darbo laikotarpiais sumažintame slėgyje, papildomas privalumas yra tai, kad minimali temperatūra. Norint išvengti drėgmės kondensacijos, taip pat sumažėja.

Norėdami dirbti kuo ilgiau leistinų temperatūros ribose, tokie parametrai, pvz., Šilumos izoliacijos storis ir bendras dizaino šilumos pajėgumas, turi būti pritaikyti konkrečiam traukos profiliui. Kaip tikėtasi, išbandę rezervuarą, buvo aptiktas kondensuotas vanduo, tačiau ši nepanaudota masė yra nedidelė bendro kuro masės dalis. Net jei visas vanduo iš dujų srauto, naudojamas aparato orientacijai, yra kondensuojamas, bet koks lygus 40% kuro masės bus dujinis (85% peroksido). Net ši parinktis yra geresnė nei naudojant suslėgtą azotą, nes vanduo yra lengviau nei brangus modernus azoto bakas.

Bandymo įranga, parodyta Fig. 6, be abejo, toli gražu nėra vadinama visomis traukos sistema. Pavyzdžiui, tokio paties tipo skystieji varikliai, kaip aprašyta šiame straipsnyje, gali būti prijungti prie išėjimo bako jungties, kaip parodyta Fig. 5 g.

Siurblio priežiūros planai

Planuojama naudoti porą siurbimo kamerų, kurios veikia pakaitomis, vietoj minimalios būtinos vienos fotoaparato. Tai užtikrins nuolatinę orientacinio posistemio darbą dėl šiltų dujų pastoviu slėgiu. Užduotis yra pasiimti rezervuarą, kad sumažintumėte sistemos masę. Siurblys veiks dujų generatoriaus dujų dalyse.

Diskusija

Šiame straipsnyje nagrinėjama naudojant vandenilio peroksidą naudojant mažos savikainos medžiagas ir metodus, taikomus mažose skalėse. Gauti rezultatai taip pat gali būti taikomi DU ant vieno komponento hidrazino, taip pat tais atvejais, kai peroksidas gali tarnauti kaip oksidatorių neaiškių dviejų komponentų derinių. Pastarasis variantas apima savarankišką alkoholio kurą, aprašytą (6), taip pat skysčių ir kietų angliavandenilių, kurie yra degūs, kai kontaktas su karšto deguonies, todėl sukelia koncentruotas peroksidas.

Santykinai paprasta technologija su peroksidu, aprašytu šiame straipsnyje, gali būti tiesiogiai naudojamas eksperimentiniuose erdvėlaiviuose ir kitose mažose palydovuose. Tik viena karta atgal mažo arti žemių orbitų ir net gilios erdvės buvo tiriamos naudojant faktiškai naujas ir eksperimentines technologijas. Pavyzdžiui, "Lunar Sirewiper" sodinimo sistema apėmė daug minkštųjų plombų, kurie šiandien gali būti laikomi nepriimtinais, tačiau buvo pakankamai tinkami užduotims. Šiuo metu daug mokslinių priemonių ir elektronikos yra labai miniatizuota, tačiau DU technologija neatitinka mažų palydovų ar mažų Mėnulio nusileidimo zondų prašymus.

Idėja yra ta, kad pasirinktinė įranga gali būti skirta konkrečioms programai. Tai, žinoma, prieštarauja "paveldėjimo" technologijų, kurios paprastai vyrauja renkantis palydovų posistemius, idėją. Šios nuomonės pagrindas yra prielaida, kad procesų detalės nėra gerai ištirtos gerai plėtoti ir pradėti visiškai naujas sistemas. Šį straipsnį sukėlė nuomonė, kad dažnai nebrangūs eksperimentai leistų reikiamų žinių mažų palydovų dizaineriams. Kartu su tiek palydovų poreikių ir technologijų poreikių supratimas, galimas nereikalingų sistemos reikalavimų mažinimas.

Dėkoju

Tyrimas buvo Clementine-2 programos ir mikrosatelitinių technologijų Laurereno laboratorijoje dalis, remiant JAV oro pajėgų mokslinių tyrimų laboratoriją. Šis darbas naudojo JAV vyriausybės lėšas ir vyko Louureno nacionalinėje laboratorijoje Livermore, Kalifornijos universitetas kaip W-7405-ENG-48 sutartis su JAV Energetikos departamentu.

Torpedo varikliai: vakar ir šiandien

OJSC "Milte trakto tyrimų institutas" išlieka vienintelė Rusijos Federacijos įmonė, vykdanti visą šiluminių elektrinių plėtrą

Laikotarpiu nuo įmonės įkūrimo ir iki 1960 m. Vidurio. Pagrindinis dėmesys buvo skiriamas turbinų variklių vystymuisi anti-darbuotojų torpedų su darbo asortimentą turbinų gylis 5-20 m. Dėl anti-plėtoti torpedų naudojimo sąlygų, svarbūs reikalavimai, keliami jėgainių jėgainių buvo kuo didesnė galia ir vizualinis netrukdymas. Reikalavimas dėl vizualinio netekimo buvo lengvai atliekamas dėl dviejų komponentų degalų naudojimo: žibalo ir mažai vandens tirpalo vandenilio peroksido (MPV) koncentracija 84%. Produktų degimas turėjo vandens garų ir anglies dioksido. Degimo produktų išmetamųjų dujų kiekis buvo atliktas 1000-1500 mm atstumu nuo "Torpedo" valdymo organų, o garų kondensuotas ir anglies dioksidas greitai ištirps vandenyje, kad dujiniai degimo produktai ne tik nepasiekė paviršiaus Vanduo, bet neturėjo įtakos vairavimo ir irklavimo varžtų torpedoms.

Didžiausia turbinos galia, pasiekta "Torpedo 53-65", buvo 1070 kW ir užtikrinamas greitis maždaug 70 mazgų greičiu. Tai buvo greitas "Torpedo" pasaulyje. Siekiant sumažinti degalų degimo produktų temperatūrą nuo 2700-2900 k iki priimtino lygio degimo produktų, buvo švirkščiamas jūrų vanduo. Pradiniame darbo etape druska iš jūros vandens buvo deponuojami turbinos srauto dalyje ir lėmė jo sunaikinimą. Tai įvyko tol, kol buvo nustatytos be problemų veikimo sąlygos, mažinant jūros vandens druskų įtaką dujų turbinų variklio veikimui.

Su visais vandenilio fluorido kaip oksiduojančio agento energijos privalumais, jo padidėjęs gaisro tiekimas veikimo metu diktuoja alternatyvių oksidatorių naudojimo paieška. Vienas iš tokių techninių sprendimų variantų buvo Dujų deguonies MPV pakeitimas. Turbinos variklis, sukurtas mūsų įmonėje, buvo išsaugotas, ir torpedos, kuris gavo paskyrimą 53-65k, buvo sėkmingai išnaudojami ir nepašalinami iš ginklų laivyno iki šiol. Atsisakymas naudoti MPV "Torpedo" šiluminėse elektrinėse lėmė daugelio mokslinių tyrimų ir plėtros darbų, susijusių su naujų degalų paieška. Dėl 1960 m. Vidurio atsiradimo. Atominiai povandeniniai laivai, turintys didelį prakaitavimo greitį, anti-povandeniniai torpediai su elektros energijos pramone pasirodė esanti neveiksminga. Todėl, kartu su naujų kuro paieška, buvo tiriami nauji variklių ir termodinaminių ciklų tipai. Didžiausias dėmesys buvo skiriamas garo turbinos vieneto, veikiančio uždarame Renkin cikle, sukūrimo. Tokių agregatų kūrimo, kaip turbinos, garų generatoriaus, kondensatorių, siurblių, vožtuvų ir visos sistemos, kuro: žibalo ir MPV, ir pagrindiniame įgyvendinimo variante - kietas hidrote reaktyvus kuras, kuris turi didelius energijos ir veiklos rodiklius.

"Paroturban" įrenginys buvo sėkmingai parengtas, tačiau "Torpedo" darbas buvo sustabdytas.

1970-1980 m Daug dėmesio buvo skiriama atviro ciklo dujų turbinų augalų plėtrai, taip pat kombinuoto ciklo, naudojant ežektoriaus dujas dujų vienete esant dideliems gyliams. Kaip kuro, daugybė skysto monotrofluid tipo Otto-kuro, įskaitant su metalinio kuro priedais, taip pat naudojant skystą oksidatorių, remiantis hidroksilo amonio perchlorato (NAR).

Praktinį derlių buvo suteikta sukurti dujų turbinos montavimo atviro ciklo degalų kaip Otto-kuro II kryptimi. Buvo sukurtas turbinų variklis su daugiau kaip 1000 kW pajėgumais mušamuoju torpedo kalibru 650 mm.

1980 m. Viduryje. Remiantis mokslinių tyrimų darbų rezultatais, mūsų įmonės vadovybė nusprendė sukurti naują kryptį - universaliųjų torpedo kalibro 533 mm ašinių stūmoklinių variklių plėtra degaluose kaip Otto-kuro II. Stūmokliniai varikliai, palyginti su turbinomis, turi silpnesnę priklausomybę nuo torpedo gylio.

Nuo 1986 iki 1991 m Axial-stūmoklio variklis (1 modelis) buvo sukurtas su maždaug 600 kW talpa universalus torpedo kalibro 533 mm. Jis sėkmingai išlaikė visų tipų plakatų ir jūrų testus. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje buvo sukurtas antrasis šio variklio modelis, susijęs su torpedo ilgio sumažėjimu, modernizuojant projektavimo supaprastinimą, didinant patikimumą, išskyrus ribas medžiagas ir įvedus daugiapakopį. Šis variklio modelis yra priimtas serijos dizaino universaliosios giliavandenių kempinės torpedo.

2002 m., OJSC "Nii Morterechniki" buvo kaltinamas su galingu diegimu naujam lengvas anti-povandeninis torpedo sukūrimas 324 mm kalibro. Išnagrinėjus įvairius variklio tipus, termodinaminius ciklus ir kurą, taip pat buvo atliktas pasirinkimas, taip pat sunkiųjų torpedų, naudai ašinio stūmoklio variklio atviro ciklo degalų tipo Otto-kuro II.

Tačiau, projektuojant variklį, buvo atsižvelgta į sunkiųjų torpedo variklio dizaino silpnybių patirtį. Naujasis variklis turi iš esmės skirtingą kinematinę sistemą. Jame nėra trinties elementų degimo kameros kuro maitinimo kelyje, kuris pašalino degalų sprogimo galimybę eksploatuoti. Rotacinės dalys yra gerai subalansuotos, o pagalbinių agregatų diskai yra žymiai supaprastinta, o tai lėmė vibroaktyvumo sumažėjimą. Elektroninė sistema sklandžiai kontroliuoti kuro suvartojimo ir, atitinkamai, variklio galia yra įvesta. Yra praktiškai nėra reguliuotojų ir vamzdynų. Kai variklio galia yra 110 kW visame norimų gylio spektro, esant žemai gyliams, jis leidžia galia abejoti galia išlaikant našumą. Platus variklio veikimo parametrų asortimentas leidžia jai naudoti torpedose, antzinuotuose, savarankiškuose aparatuose, hidroakustikų kontratakuose, taip pat autonominiame povandeniniais karinių ir civilinių prietaisų prietaisais.

Visi šie pasiekimai kuriant "Torpedo" maitinimo įrenginius, buvo įmanoma dėl unikalių eksperimentinių kompleksų, kuriuos sukūrė tiek savo, tiek viešųjų įrenginių sąskaita. Kompleksai yra apie 100 tūkst. M2 teritorijoje. Jie aprūpinami visomis būtinomis maitinimo sistemomis, įskaitant orą, vandenį, azotą ir aukšto slėgio degalus. Bandymo kompleksai apima kietų, skystų ir dujinių degimo produktų panaudojimo sistemas. Kompleksai yra bandymai ir visapusiško turbinų ir stūmoklio variklių, taip pat kitų rūšių varikliai. Taip pat yra degalų testavimas, degimo kameros, įvairūs siurbliai ir prietaisai. Stenduose yra elektroninių valdymo sistemų, matavimo ir registravimo parametrų, vizualinio stebėjimo bandymų objektų, taip pat avariniai pavojaus signalai ir įrangos apsauga.