Alcoolul cu abur de combustibil de peroxid de hidrogen. Conversații despre motoarele cu rachete. Lovitură de la adâncime

Rezumat. Deoarece dimensiunea sateliților dezvoltată este redusă, devine mai dificil de ridicat pentru ei instalații de motor (Du), oferind parametrii necesari ai controlabilității și manevrabilității. Gazul comprimat este folosit în mod tradițional pe cele mai mici sateliți. Pentru a crește eficiența și, în același timp, reduceți costul în comparație cu îndepărtarea hidrazină, se propune peroxidul de hidrogen. Toxicitatea minimă și dimensiunile mici de instalare necesare permit mai multe teste în condiții convenabile de laborator. Realizările sunt descrise în direcția creării motoarelor cu costuri reduse și a rezervoarelor de combustibil cu auto-anunț.

Introducere

ÎN anul trecut Investigarea peroxidului de hidrogen concentrat a fost reînviată ca combustibil de rachetă pentru motoarele diferitelor scale. Peroxidul este cel mai atractiv atunci când este utilizat în noile evoluții, în care tehnologiile anterioare nu pot concura direct. Astfel de evoluții sunt sateliții care cântăresc 5-50 kg. Ca combustibil unic, peroxidul are o densitate mare (\u003e 1300 kg / cubi metri) și un impuls specific (UI) într-un vid de aproximativ 150 ° C [aproximativ 1500 m / s]. Deși este semnificativ mai mică decât UI hidrazină, aproximativ 230 s [aproximativ 2300 m / s], alcool sau hidrocarbură în combinație cu peroxidul sunt capabile să ridice UI în intervalul 250-300 s [de la aproximativ 2500 la 3000 m / s ].

Prețul este un factor important aici, deoarece are sens doar pentru a utiliza peroxidul dacă este mai ieftin decât să construiască variante reduse de tehnologii clasice du. Claritatea este foarte probabil să considere că lucrările cu componente otrăvitoare mărește dezvoltarea, verificarea și lansarea sistemului. De exemplu, pentru testare motoare cu rachete Pe componente otrăvitoare există doar câteva standuri, iar numărul lor scade treptat. În contrast, dezvoltatorii de microsatelit își pot dezvolta propria tehnologie peroxidantă. Argumentul privind siguranța combustibilului este deosebit de important atunci când lucrați cu sisteme puțin accelerate. Este mult mai ușor să faceți astfel de sisteme dacă puteți efectua teste frecvente ieftine. În acest caz, accidentele și scurgerile componentelor combustibilului de rachete ar trebui considerate ca fiind corecte, la fel cum, de exemplu, o situație de urgență pentru a opri un program de calculator atunci când îl depanează. Prin urmare, atunci când lucrați cu combustibili otrăviți, standardul sunt metode de lucru care preferă schimbările evolutive și treptate. Este posibil ca utilizarea combustibililor mai puțin toxici în microsteps să beneficieze de schimbări grave în design.

Lucrarea descrisă mai jos face parte dintr-un program de cercetare mai mare care vizează studierea noilor tehnologii spațiale pentru aplicații mici. Testele sunt completate de prototipurile completate ale microsateliților (1). Subiecte similare, care sunt de interes, includ umpluturi mici, cu o alimentare de pompare de combustibil pentru zboruri către Marte, Lună și înapoi cu costuri financiare mici. Astfel de posibilități pot fi foarte utile pentru trimiterea unui aparat de cercetare mic la traiectoriile deductibile. Scopul acestui articol este de a crea o tehnologie de durată care utilizează peroxid de hidrogen și nu necesită materiale scumpe sau metode de dezvoltare. Criteriul de eficiență în acest caz este o superioritate semnificativă față de posibilitățile furnizate de telecomanda asupra azotului comprimat. O analiză îngrijită a nevoilor de microsatelit ajută la evitarea cerințelor de sistem inutile care își sporesc prețul.

Cerințe pentru tehnologia motorii

Dacă pentru sisteme electronice În mod tipic, caracteristicile sunt considerate specificate, apoi pentru DU nu este deloc. Aceasta se referă la posibilitatea stocării în orbită, incluziuni și opriri ascuțite, capacitatea de a rezista perioadelor de inacțiune arbitrar. Din punctul de vedere al inginerului motorului, definiția sarcinii include un program care arată când și cât timp ar trebui să funcționeze fiecare motor. Aceste informații pot fi minime, dar în orice caz, reduce dificultățile și costurile de inginerie. De exemplu, UA poate fi testat folosind un echipament relativ ieftin dacă nu contează să respecte timpul de funcționare a DU cu o precizie de milisecunde.

Alte condiții, reducând de obicei sistemul, pot fi, de exemplu, necesitatea unei predicții exacte a impulsului și a impulsului specific. În mod tradițional, astfel de informații au făcut posibilă aplicarea corecției precise a vitezei cu un moment de funcționare predeterminat al DU. Având în vedere nivelul modern de senzori și capabilități computaționale disponibile la bordul satelitului, este logic să se integreze accelerația până când se atinge o modificare specificată a vitezei. Cerințele simplificate vă permit să reduceți evoluțiile individuale. Este posibil să se evite presiunea și fluxurile de fixare precise, precum și teste scumpe într-o cameră de vid. Condițiile termice ale vidului, totuși, trebuie încă să ia în considerare.

Cea mai ușoară Motor Maswer - Porniți motorul o singură dată, într-o etapă timpurie a satelitului. În acest caz, condițiile inițiale și timpul de încălzire nu afectează cel puțin. Dispozitivele de scurgere a combustibililor înainte și după manevră nu va afecta rezultatul. Un astfel de scenariu simplu poate fi dificil pentru un alt motiv, de exemplu, datorită câștigului mare de viteză. Dacă accelerația necesară este ridicată, atunci dimensiunea motorului și masa sa devin și mai importante.

Cele mai complexe sarcini ale lucrării DU sunt zeci de mii sau mai multe impulsuri scurte separate de ceas sau minute de inacțiune de-a lungul anilor. Procesele de tranziție la începutul și la sfârșitul pulsului, pierderile termice din dispozitiv, scurgerea combustibilului - toate acestea trebuie minimizate sau eliminate. Acest tip de împingere este tipic pentru sarcina stabilizării cu 3 axe.

Problema complexității intermediare poate fi considerată incluziuni periodice ale du. Exemplele sunt modificări orbite, compensarea pierderilor atmosferice sau modificările periodice în orientarea satelitului stabilizat prin rotație. Un astfel de mod de funcționare se găsește și în sateliții care au volante inerțiale sau care sunt stabilizate de domeniul gravitațional. Astfel de zboruri includ, de obicei, perioade scurte de activitate de înaltă activitate. Acest lucru este important deoarece componentele fierbinți ale combustibilului vor pierde mai puțină energie în timpul unor astfel de perioade de activitate. Puteți utiliza mai mult dispozitive simpleDecât pentru menținerea orientării pe termen lung, astfel de zboruri sunt candidați buni pentru utilizarea ușilor lichide ieftine.

Cerințe pentru motorul dezvoltat

Cerințe pentru durata de viață limitează, de asemenea, masa și dimensiunea admisibilă a instalării motorului. De exemplu, în cazul combustibilului cu o singură componentă, adăugarea catalizatorului poate crește durata de viață a serviciului. Motorul sistemului de orientare poate funcționa în cantitate de câteva ore în timpul serviciului. Cu toate acestea, rezervoarele prin satelit pot fi goale în câteva minute dacă există o schimbare suficient de mare a orbitei. Pentru a preveni scurgerile și pentru a asigura închiderea strânsă a supapei, chiar și după ce multe porniri în linii, mai multe supape au fost puse la rând. Supapele suplimentare pot fi nejustificate pentru sateliții mici.

Smochin. 1 arată că motoare lichide Nu este întotdeauna posibil să se reducă proporțional, pentru utilizarea pentru sisteme mici de împingere. Motoare mari Se ridică de obicei de 10 - 30 de ori mai mare decât greutatea lor, iar acest număr crește la 100 pentru motoarele purtătoare de rachete cu combustibil de pompare. Cu toate acestea, cele mai mici motoare lichide nu pot chiar să-și ridice greutatea.

Motoarele pentru sateliți sunt greu de făcut mici.

Chiar dacă un mic motor existent este ușor ușor de servit ca motor principal de manevrare a motorului, selectați un set de 6-12 motoare lichide pentru un dispozitiv de 10 kilograme este aproape imposibil. Prin urmare, microșii sunt utilizați pentru orientarea gazului comprimat. Așa cum se arată în fig. 1, există motoare cu gaz cu un raport de tracțiune la masă la fel ca motoarele cu rachete mari. Motoare cu gaz Este pur și simplu o supapă solenoidă cu duză.

În plus față de rezolvarea problemei masei propulsiei, sistemul de gaz comprimat vă permite să obțineți impulsuri mai scurte decât motoarele lichide. Această proprietate este importantă pentru menținerea continuă a orientării pentru zborurile lungi, așa cum se arată în aplicație. Deoarece dimensiunile spațialelor scade, impulsurile din ce în ce mai scurte pot fi destul de suficiente pentru a menține orientarea cu o precizie dată pentru această durată de viață.

Deși sistemele de pe gaz comprimat arată ca un întreg bine pentru utilizarea pe nave spațiale mici, recipientele de stocare a gazelor ocupă un volum destul de mare și cântăresc foarte mult. Rezervoarele compozite moderne pentru stocarea azotului, proiectați pentru sateliți mici, cântăresc la fel de mult ca azotul însuși, în sine. Pentru comparație, rezervoarele pentru combustibilii lichizi în navele spațiale pot stoca combustibilul cântărind până la 30 de mase de rezervoare. Având în vedere greutatea rezervoarelor și motoarelor, ar fi foarte util să stocați combustibilul în formă lichidă și să îl transformați în gaz pentru distribuția între motoarele de sistem de orientare diferite. Astfel de sisteme au fost concepute pentru a utiliza hidrazină în zboruri experimentale subboroatale scurte.

Hidrogen peroxid ca combustibil de rachete

Concentrarea și curățarea

Pentru utilizare în acest proiect, 35% peroxid este cumpărat în recipiente din polietilenă cu un volum de 1 galon. În primul rând, se concentrează la 85%, apoi curățată pe instalația prezentată în fig. 2. Această variantă a metodei utilizate anterior simplifică schema de instalare și reduce necesitatea curățării pieselor de sticlă. Procesul este automatizat, astfel încât pentru obținerea a 2 litri de peroxid pe săptămână necesită doar umplerea și golirea zilnică a vaselor. Desigur, prețul pe litru este ridicat, dar suma totală este încă justificată pentru proiecte mici.

În primul rând, în două litri de ochelari pe scuturile electrice din dulapul de evacuare evaporat cel mai Apă pentru o perioadă controlată de perioada de la ora 18. Volumul de fluid din fiecare sticlă scade cu patru solide, la 250 ml sau aproximativ 30% din masa inițială. Când evaporarea, se pierde un sfert din moleculele inițiale de peroxid. Rata de pierdere crește cu o concentrație, astfel încât, pentru această metodă, limita de concentrație practică este de 85%.

Instalarea din stânga este un vaporizator de vid rotativ disponibil în comerț. Soluția 85% având aproximativ 80 ppm impurități străine este încălzită de cantități de 750 ml pe o baie de apă la 50 ° C. Instalarea este acceptată de un vid nu mai mare de 10 mm Hg. Artă. Care asigură o distilare rapidă timp de 3-4 ore. Condensul curge în recipientul din stânga de mai jos, cu pierderi mai mici de 5%.

Baia cu pompă cu jet de apă este vizibilă în spatele vaporizatorului. Are două pompe electrice, dintre care una furnizează apă la pompa cu jet de apă, iar al doilea circulă apa prin congelator, frigiderul de apă al vaporizatorului rotativ și baia în sine, menținând temperatura apei chiar deasupra zeroului, care se îmbunătățește atât condensarea vaporilor în frigider, cât și în vid în sistem. Pachi de pachete care nu au condensat pe frigider intră în baie și crescute la o concentrație sigură.

Peroxidul de hidrogen pur (100%) este semnificativ dens (1,45 ori la 20 ° C), astfel încât intervalul de sticlă plutitor (în intervalul de 1,2-1,4) determină de obicei concentrația cu o precizie de până la 1%. Așa cum au fost achiziționate inițial, peroxidul și soluția distilată au fost analizate în conținutul impurităților, așa cum se arată în tabelul. 1. Analiza a inclus spectroscopia de emisie de plasmă, cromatografia ionică și măsurarea conținutului complet de carbon organic (TOC organic total). Rețineți că fosfat și staniu sunt stabilizatori, sunt adăugați sub formă de săruri de potasiu și sodiu.

Tabelul 1. Analiza soluției de peroxid de hidrogen

Măsuri de siguranță la manipularea peroxidului de hidrogen

Acțiunea asupra ochilor și a plămânilor sunt mai periculoase. Din fericire, presiunea vaporilor de peroxid este destul de scăzută (2 mm Hg. Artă. La 20 ° C). Ventilația de evacuare acceptă cu ușurință concentrația sub limita respiratorie în 1 ppm instalat de OSHA. Peroxidul poate fi depășit între recipientele deschise peste pliuri în caz de deversare. Pentru comparație, N2O4 și N2H4 trebuie să fie în mod constant în recipiente sigilate, un aparat special de respirație este adesea folosit atunci când lucrați cu ei. Acest lucru se datorează presiunii lor semnificativ mai mari a vaporilor și limitarii concentrației în aer la 0,1 ppm pentru N2H4.

Spălarea apei peroxidului vărsate nu o face periculoasă. În ceea ce privește cerințele de îmbrăcăminte de protecție, costumele incomode pot crește probabilitatea strâmtoarei. Când lucrați cu cantități mici, este posibil ca acesta să fie mai important să urmați problemele de confort. De exemplu, lucrul cu mâinile ude este o alternativă rezonabilă pentru a lucra în mănuși care pot sări chiar și stropi dacă procedează.

Deși peroxidul lichid nu se descompune în masă sub acțiunea sursei de incendiu, perechea de peroxid concentrat poate fi detectată cu efecte nesemnificative. Acest pericol potențial pune limita volumului de producție a instalației descrise mai sus. Calculele și măsurătorile arată un grad foarte ridicat de securitate pentru aceste volume mici de producție. În fig. 2 Aerul este tras în goluri de ventilație orizontale situate în spatele dispozitivului, la 100 cfm (picioare cubice pe minut, aproximativ 0,3 metri cubi pe minut) de-a lungul a 6 picioare (180 cm) de masă de laborator. Concentrația de vapori sub 10 ppm a fost măsurată direct peste ochelarii de concentrare.

Utilizarea unor cantități mici de peroxid după reproducere nu conduce la consecințe asupra mediului, deși contrazice cea mai strictă interpretare a regulilor de eliminare a deșeurilor periculoase. Agent de oxidare a peroxidului și, prin urmare, potențial inflamabil. În același timp, totuși, este necesar ca prezența materialelor combustibile, iar anxietatea nu este justificată atunci când lucrează cu cantități mici de materiale datorate disipării căldurii. De exemplu, petele umede pe țesuturi sau hârtie liberă vor opri flacăra urâtă, deoarece peroxidul are o capacitate de căldură specifică ridicată. Containerele pentru stocarea peroxidului trebuie să aibă găuri de ventilație sau supape de siguranță, deoarece descompunerea treptată a peroxidului pe oxigen și apă mărește presiunea.

Compatibilitatea materialelor și a descărcărilor atunci când sunt stocate

Lucrările istorice includ experimente privind compatibilitatea cu eșantioanele de materiale efectuate în vase de sticlă cu peroxid concentrat. În menținerea tradiției, navele de etanșare mici au fost făcute din probe de testare. Observațiile pentru schimbarea presiunii și a vaselor arată rata de descompunere și scurgeri de peroxid. În plus față de aceasta, posibila creștere a volumului sau slăbirea materialului devine vizibilă, deoarece pereții navelor sunt expuși la presiune.

Fluoropolmerii, cum ar fi politetrafluoretilenă (politetraflurtilen), policlochlorotrocurotilenă) și fluorură de poliviniliden (PLDF - poliviniliden) nu sunt descompuse sub acțiunea peroxidului. Ele conduc, de asemenea, la o încetinire a descompunerii peroxidului, astfel încât aceste materiale să poată fi utilizate pentru a acoperi rezervoarele sau containerele intermediare dacă au nevoie să stocheze combustibil timp de câteva luni sau ani. În mod similar, compactorii de la Fluoroolastomer (de la standardul "Witon") și lubricanții care conțin fluor sunt destul de potriviți pentru contactul pe termen lung cu peroxidul. Plasticul din policarbonat este surprinzător de nu este afectat de peroxidul concentrat. Acest material care nu formează fragmente este utilizat ori de câte ori este necesară transparența. Aceste cazuri includ crearea de prototipuri cu o structură internă complexă și rezervoare în care este necesar să se vadă nivelul lichidului (vezi figura 4).

Descompunere Când contactați materialul Al-6061-T6 este de mai multe ori mai rapid decât cu cele mai compatibile aliaje de aluminiu. Acest aliaj este durabil și ușor accesibil, în timp ce aliajele cele mai compatibile au o rezistență suficientă. Deschideți suprafețele pur aluminiu (adică al-6061-T6) sunt salvate timp de mai multe luni la contactul cu peroxidul. Acest lucru este în ciuda faptului că apa, de exemplu, oxidizează aluminiu.

Contrar recomandări stabilite istoric, operațiuni complexe de curățare care utilizează curățătorii de sănătate nu sunt necesare pentru majoritatea aplicațiilor. Cele mai multe părți ale dispozitivelor utilizate în această lucrare cu peroxid concentrat au fost pur și simplu spălate cu apă cu pulbere de spălare la 110f. Rezultatele preliminare arată că o astfel de abordare este aproape aceeași rezultate frumoaseca proceduri de curățare recomandate. În particular, spălarea navei din PVDF în timpul zilei cu acid azotic 35% reduce rata de descompunere de numai 20% pentru o perioadă de 6 luni.

Este ușor de calculat faptul că descompunerea unui procent din peroxidul conținut în vasul închis cu volum liber de 10%, ridică presiunea la aproape 600psi (kilograme per inch pătrat, adică aproximativ 40 de atmosfere). Acest număr arată că reducerea eficienței peroxidului cu o scădere a concentrației sale este semnificativ mai puțin importantă decât considerentele de securitate în timpul depozitării.

Zborurile spațiale de planificare care utilizează peroxid concentrat necesită o examinare completă a nevoii posibile de resetare a presiunii prin ventilarea rezervoarelor. Dacă funcționarea sistemului motor începe timp de zile sau săptămâni de la începutul pornirii, volumul gol al rezervoarelor poate crește imediat de mai multe ori. Pentru astfel de sateliți, are sens să se facă rezervoarele din metal. Perioada de depozitare, desigur, include timpul atribuit asigurării.

Din păcate, regulile formale de lucru cu combustibilul, care au fost dezvoltate ținând cont de utilizarea componentelor extrem de toxice, interzice, de obicei, sisteme automate de ventilație pe echipamentul de zbor. Utilizate de obicei sisteme de urmărire a presiunii costisitoare. Ideea îmbunătățirii siguranței prin interzicerea supapelor de ventilație contravine practicii normale "pământești" atunci când lucrează cu sisteme de presiune lichidă. Este posibil ca această întrebare să trebuiască să revizuiască în funcție de faptul că racheta purtătoare este utilizată la pornire.

Dacă este necesar, descompunerea peroxidului poate fi menținută la 1% pe an sau mai mică. În plus față de compatibilitatea cu materialele rezervoare, coeficientul de descompunere este extrem de dependent de temperatură. Este posibil să fie posibilă stocarea peroxidului pe termen nelimitat în zborurile spațiale dacă este posibilă înghețarea. Peroxidul nu se extinde în timpul înghețării și nu creează amenințări pentru supape și țevi, așa cum se întâmplă cu apa.

Deoarece peroxidul se descompune pe suprafețe, o creștere a raportului volum la suprafață poate crește durata de valabilitate. Analiza comparativa Cu eșantioane de 5 metri cubi. Vedeți și 300 de metri cubi. cm confirmă această concluzie. Un experiment cu 85% peroxid în 300 de containere cu. Vezi, realizată din PVDF, a arătat coeficientul de descompunere la 70f (21c) 0,05% pe săptămână sau 2,5% pe an. Extrapolarea de până la 10 litri rezervoare oferă rezultatul a aproximativ 1% pe an la 20 ° C.

În alte experimente comparative care utilizează PVDF sau PVDF acoperire pe aluminiu, peroxid, având de 80 de aditivi de stabilizare a PPM, descompuse doar cu 30% mai lentă decât peroxidul purificat. Acest lucru este de fapt bun că stabilizatorii nu cresc foarte mult durata de valabilitate a peroxidului în rezervoarele cu zboruri lungi. După cum se arată în următoarea secțiune, acești aditivi sunt puternic interferați cu utilizarea peroxidului în motoare.

Dezvoltarea motorului

Catalizator pe bază de argint

Compoziția suprafeței și mecanismul operației de catalizator este complet neclară, după cum rezultă dintr-o varietate de afirmații inexplicabile și contradictorii din literatură. Activitatea catalitică a suprafeței argintului pur poate fi îmbunătățită prin aplicarea azotatului de samariu cu calcinare ulterioară. Această substanță se descompune pe oxidul de samariu, dar poate, de asemenea, să oxideze argintul. Alte surse în plus față de aceasta se referă la tratamentul acidului azotic pur argint, care dizolvă argintul, dar este, de asemenea, un agent de oxidare. Un mod mai simplu se bazează pe faptul că un catalizator pur de argint poate crește activitatea atunci când este utilizat. Această observație a fost verificată și confirmată, ceea ce a dus la utilizarea unui catalizator fără un azotat de Samaria.

Oxidul de argint (AG2O) are o culoare maronie-negru, iar peroxidul de argint (AG2O2) are o culoare gri-negru. Aceste culori au apărut unul după altul, arătând că argintul oxidat treptat din ce în ce mai mult. Cea mai tânără culoare corespundea celei mai bune acțiuni ale catalizatorului. În plus, suprafața a fost din ce în ce mai inegală în comparație cu argintul "proaspăt" atunci când este analizat sub microscop.

Sa constatat o metodă simplă de verificare a activității catalizatorului. Cani separate ale ochiului de argint (diametrul 9/16 inch [aproximativ 14 mm] au fost suprapuse pe picături de peroxid pe suprafața oțelului. Doar grila de argint achiziționată a provocat un "hiss" lent. Catalizatorul cel mai activ este în mod repetat (de 10 ori) cauzat un flux de abur timp de 1 secundă.

Acest studiu nu dovedește că argintul oxidat este un catalizator sau că întunecarea observată se datorează în principal oxidării. Mențiunea este de remarcat, de asemenea, că atât oxidul de argint, sunt cunoscuți că se descompun cu temperaturi relativ scăzute. Excesul de oxigen în timpul funcționării motorului poate schimba echilibrul de reacție. Încercările de a afla experimental importanța oxidării și a neregulilor suprafeței rezultatului neechivoc nu a dat. Încercările au inclus o analiză a suprafeței utilizând spectroscopia fotoelectronului cu raze X (spectroscopie fotoelectronică cu raze X, XPS), cunoscută și ca analizor chimic pe spectroscopică electronică (analiza chimică de spectroscopie electronică, ESCA). S-au făcut, de asemenea, încercările de a elimina probabilitatea de poluare a suprafețelor în rețelele de argint proaspăt trase, care s-au înrăutățit activitatea catalitică.

Controalele independente au arătat că nici nitratul Samaria, nici produsul său de descompunere solidă (care este probabil oxid) nu catalizează descompunerea peroxidului. Poate însemna că tratamentul cu nitrați de samariu poate funcționa prin oxidarea argintului. Cu toate acestea, există și o versiune (fără o justificare științifică) că tratamentul azotatului de samariu împiedică aderența bulelor de produse de descompunere gazoasă pe suprafața catalizatorului. În lucrarea de față, în cele din urmă, dezvoltarea motoarelor ușoare a fost considerată mai importantă decât soluția puzzle-urilor de cataliză.

Schema motorului

În schimb, în \u200b\u200baceastă lucrare au fost obținute rezultate destul de bune folosind camerele de motor realizate din bronz (aliaj de cupru C36000) pe strung. Bronzul este ușor procesat și, în plus, coeficientul de expansiune termic este aproape de coeficientul de argint. La temperatura de descompunere a peroxidului de 85%, aproximativ 1200f [aproximativ 650C], bronzul are o rezistență excelentă. Această temperatură relativ scăzută vă permite, de asemenea, să utilizați un injector de aluminiu.

O astfel de alegere a materialelor ușor prelucrate și a concentrațiilor de peroxid, ușor de realizat în condiții de laborator, este o combinație destul de reușită pentru experimente. Rețineți că utilizarea peroxidului de 100% ar duce la topirea atât a catalizatorului cât și a pereților camerei. Alegerea rezultată este un compromis între preț și eficiență. Este demn de remarcat faptul că camerele de bronz sunt folosite pe motoarele RD-107 și RD-108 aplicate pe un transportator de succes ca o alianță.

În fig. 3 este afișat opțiune ușoară Motorul care se înșurubează direct la baza supapei lichide a unei mașini de manevră mici. La stânga - 4 grame de injector de aluminiu cu etanșare fluoroalastomer. Catalizatorul de argint de 25 de grame este împărțit pentru ao arăta din diferite părți. Dreapta - placă de 2 grame care susține grila de catalizator. Masa completă. Piese afișate în figură - aproximativ 80 de grame. Unul dintre aceste motoare a fost utilizat pentru controalele terestre ale aparatului de cercetare de 25 de kilograme. Sistemul a lucrat în conformitate cu proiectul, inclusiv utilizarea de 3,5 kilograme de peroxid fără o pierdere vizibilă de calitate.

Supapa solenoidală disponibilă de 150 grame a acțiunii directe, având o gaură de 1,2 mm și o bobină de 25 de ohmi, controlată de o sursă de 12 volți, a arătat rezultate satisfăcătoare. Suprafața supapei care vine în contact cu lichidul constă din oțel inoxidabil, aluminiu și vot. Masa completă este favorabilă diferită de masă de peste 600 de grame pentru un motor de 3 kilograme [aproximativ 13N] utilizat pentru a menține orientarea stadiului centaurian până în 1984.

Testarea motorului

Smochin. 4 prezintă instalarea pregătită pentru experiment. Experimentele directe în condițiile de laborator sunt posibile datorită utilizării de combustibil suficient de inofensiv, a valorilor cu tijă scăzută, a funcționării în condiții normale de interior și a presiunii atmosferice și aplicarea dispozitivelor simple. Pereții protectori ai instalației sunt realizați din foi de policarbonat de grosimi în jumătate: aproximativ 12 mm], care sunt instalate pe cadrul din aluminiu, în bună ventilație. Panourile au fost testate pentru o forță de spălare în 365.000 N * C / m ^ 2. De exemplu, un fragment de 100 de grame, care se deplasează cu o viteză supersonică de 365 m / s, opriți dacă cursa de 1 kV. cm.

În fotografie, camera de motor este orientată vertical, chiar sub conducta de eșapament. Senzorii de presiune la intrarea în injector și presiunea din interiorul camerei sunt situate pe platforma scalelor care măsoară pofta. Performanțele digitale și indicatorii de temperatură sunt în afara pereților de instalare. Deschiderea supapei principale include o gamă mică de indicatori. Înregistrarea datelor se efectuează prin instalarea tuturor indicatorilor din câmpul de vizibilitate al camerei video. Măsurătorile finale au fost efectuate utilizând o cretă sensibilă la căldură, care a condus o linie de-a lungul lungimii camerei de cataliză. Schimbarea culorii corespunde temperaturilor de peste 800 f [aproximativ 430C].

Capacitatea cu peroxid concentrat este localizată în partea stângă a cântarelor pe un suport separat, astfel încât schimbarea masei combustibilului nu afectează măsurarea împințuirii. Cu ajutorul greutăților de referință, a fost verificată că tuburile, aducând peroxidul la cameră, sunt destul de flexibile pentru a obține precizia măsurătorilor în valoare de 0,01 kilograme [aproximativ 0,04N]. Capacitatea de peroxid a fost realizată dintr-o țeavă mare de policarbonat și este calibrată astfel încât schimbarea nivelului fluidului să poată fi utilizată pentru a calcula UI.

Parametrii motorului

Lansarea inițială pe termen scurt a fost efectuată pentru a evita un început "umed" la care a apărut o evacuare vizibilă. În mod tipic, începutul inițial a fost efectuat în 5 s la consum<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.

Lungimea catalizatorului de argint a fost redusă cu succes de la un conservator de 2,5 inci [aproximativ 64 mm până la 1,7 inci [aproximativ 43 mm]. Schema finală a motorului a avut 9 găuri cu un diametru de 1/64 inci [aproximativ 0,4 mm] într-o suprafață plană a injectorului. Secțiunea critică a dimensiunii de 1/8 inci a făcut posibilă obținerea unei forțe de forță de 3,3 kilograme la o presiune în camera PSIG 220 și diferența de presiune 255 psig între supapă și secțiunea critică.

Combustibil distilat (tabelul 1) a dat rezultate stabile și măsurători de presiune stabile. După o perioadă de 3 kg de combustibil și 10 începe, un punct cu o temperatură de 800F a fost pe cameră la o distanță de 1/4 centimetri de pe suprafața injectorului. În același timp, pentru comparație, timpul de performanță al motorului la 80 de impurități PPM a fost inacceptabil. Fluctuațiile de presiune în cameră la o frecvență de 2 Hz au atins o valoare de 10% după ce a petrecut doar 0,5 kg de combustibil. Punctul de temperatură este de 800f plecat de peste 1 centimetru de la injector.

Câteva minute în acid azotic 10% au restabilit un catalizator într-o stare bună. În ciuda faptului că, împreună cu poluarea, o anumită cantitate de argint a fost dizolvată, activitatea catalizatorului a fost mai bună decât după tratamentul cu acid azotic al unui nou catalizator nou utilizat.

Trebuie remarcat faptul că, deși timpul de încălzire a motorului este calculat de secunde, sunt posibile emisii semnificative mai scurte dacă motorul este deja încălzit. Răspunsul dinamic al subsistemului lichid al tracțiunii de 5 kg pe porțiunea liniară a arătat timpul de puls în scurt, decât în \u200b\u200b100 ms, cu un impuls cu transmisie de aproximativ 1 h * p. În particular, offsetul a fost de aproximativ +/- 6 mm la o frecvență de 3 Hz, cu o limitare stabilită de sistemul de viteză a sistemului.

Opțiuni pentru construirea du

Scheme tradiționale

Realizarea B este cea mai simplă schemă de lichid și a fost testat în mod repetat în zboruri cu hidrazină drept combustibil. Presiunea de susținere a gazului în rezervor durează de obicei un sfert de rezervor în timpul începerii. Gazul se extinde treptat în timpul zborului, astfel încât ei spun că presiunea "suflă". Cu toate acestea, scăderea presiunii reduce atât pofurile, cât și UI. Presiunea maximă a fluidului în rezervor are loc în timpul lansării, ceea ce mărește masa rezervoarelor din motive de securitate. Un exemplu recent este dispozitivul prospectorului lunar, care avea aproximativ 130 kg de hidrazină și 25 kg de greutate a du.

Varianta C este utilizată pe scară largă cu combustibili tradiționali otrăvuri otrăvuri și cu două componente. Pentru cei mai mici sateliți, este necesar să se adauge pe gaz comprimat pentru a menține orientarea, așa cum este descris mai sus. De exemplu, adăugarea de du pe un gaz comprimat la varianta C duce la opțiunea D. Sistemele de motor de acest tip, care lucrează la azot și peroxid concentrat, au fost construite în laboratorul Laurenov (LLNL), astfel încât să puteți experimenta în siguranță orientarea Sisteme de prototipuri de microteps care operează pe non-combustibili.

Menținerea orientării cu gaze fierbinți

Pentru a reduce în continuare masa echipamentului și a simplifica sistemul de stocare, este de dorit să se evite în general capacitățile de stocare a gazelor. Opțiunea F este potențial interesantă pentru sistemele miniaturale pe peroxid. Dacă înainte de începerea muncii, este necesară o depozitare pe termen lung a combustibilului pe orbită, sistemul poate începe fără presiune inițială. În funcție de spațiul liber din rezervoare, dimensiunea rezervoarelor și a materialului lor, sistemul poate fi calculat pentru pomparea presiunii la un moment predeterminat în zbor.

În versiunea D, există două surse independente de combustibil, pentru a manevra și menține orientarea, ceea ce îl face separat să ia în considerare debitul pentru fiecare dintre aceste funcții. Sistemele E și F care produc gaze fierbinți pentru a menține orientarea combustibilului utilizate pentru manevră au o mai mare flexibilitate. De exemplu, neutilizate atunci când combustibilul de manevră poate fi utilizat pentru a extinde durata de viață a satelitului, care trebuie să-și mențină orientarea.

Idei Samonaduva.

Variantele G și H pot fi numite sisteme lichide de "gaz fierbinte sub presiune" sau "suflare", precum și "gaz din lichid" sau "auto-trunchi". Pentru supravegherea controlată a rezervorului, combustibilul uzat este necesar pentru a crește presiunea.

Realizarea G utilizează un rezervor cu o membrană deflectată prin presiune, astfel încât presiunea fluidului deasupra presiunii gazului. Acest lucru poate fi realizat folosind o supapă diferențială sau o diafragmă elastică care împărtășește gazul și lichidul. Accelerația poate fi de asemenea utilizată, adică Gravitatea în aplicații la sol sau în forța centrifugă într-o navă spațială rotativă. Opțiunea H funcționează cu orice rezervor. O pompă specială pentru menținerea presiunii asigură circulația printr-un generator de gaze și înapoi la un volum liber în rezervor.

În ambele cazuri, controlerul lichid previne apariția feedback-ului și apariția unor presiuni arbitrar mai mari. Pentru funcționarea normală a sistemului, o supapă suplimentară este inclusă în mod secvențial cu regulatorul. În viitor, acesta poate fi utilizat pentru a controla presiunea în sistem în cadrul presiunii regulatorului instalat. De exemplu, manevrele de schimbare a orbitei vor fi făcute sub presiune deplină. Presiunea redusă va permite obținerea unei întrețineri mai precise a orientării a 3 axe, menținând în același timp combustibilul pentru a extinde durata de viață a dispozitivului (a se vedea apendicele).

De-a lungul anilor, experimentele cu pompe de diferență au fost efectuate atât în \u200b\u200bpompe, cât și în rezervoare și există multe documente care descriu astfel de structuri. În 1932, Robert H. Goddard și alții au construit o pompă condusă de o mașină pentru a controla azotul lichid și gazos. Au fost făcute mai multe încercări între 1950 și 1970, în care au fost luate în considerare opțiunile G și H pentru zborurile atmosferice. Aceste încercări de reducere a volumului au fost efectuate pentru a reduce rezistența parbrizului. Aceste lucrări au fost întrerupte ulterior cu dezvoltarea pe scară largă a rachetelor de combustibil solid. Lucrul la sistemele de auto-adecvare și supapele diferențiale au fost efectuate relativ recent, cu unele inovații pentru aplicații specifice.

Sistemele de stocare a combustibililor lichide cu auto-anunțuri nu au fost considerate în mod serios pentru zboruri pe termen lung. Există mai multe motive tehnice pentru a dezvolta un sistem de succes, este necesar să se asigure proprietăți bine previzibile ale forței de muncă în timpul întregii durată de viață a DU. De exemplu, un catalizator suspendat într-un gaz de alimentare cu gaz poate descompune combustibilul în interiorul rezervorului. Acesta va necesita separarea rezervoarelor, ca în versiunea G, pentru a obține performanțe în zborurile care necesită o perioadă lungă de odihnă după manevrarea inițială.

Ciclul de lucru al forței de muncă este, de asemenea, important din considerațiile termice. În fig. 5G și 5H Căldura eliberată în timpul reacției din generatorul de gaz este pierdută în părțile înconjurătoare, în procesul de zbor lung, cu incluziuni rare ale du. Aceasta corespunde utilizării sigiliilor moi pentru sistemele de gaz fierbinte. Sigiliile metalice cu temperatură ridicată au o scurgere mai mare, dar vor fi necesare doar dacă ciclul de lucru este intens. Întrebările cu privire la grosimea izolației termice și capacitatea de căldură a componentelor trebuie luate în considerare, care reprezintă bine natura dorită a lucrării DU în timpul zborului.

Motoare de pompare

Deși Fig. 5J este oarecum simplificată, este inclusă aici pentru a arăta că aceasta este o opțiune complet diferită de H. În ultimul caz, pompa este utilizată ca un mecanism auxiliar, iar cerințele pompei diferă de pompa motorului.

Lucrările continuă, inclusiv testarea motoarelor de rachete care funcționează la peroxid concentrat și utilizând unități de pompare. Este posibil ca testele ieftine cu ușurință repetate de motoare care utilizează combustibil netoxic vor permite realizarea unor scheme mai simple și mai fiabile decât cele obținute anterior atunci când se utilizează dezvoltări hidrazinei de pompare.

Rezervorul de sistem auto-adeziv prototip

Smochin. 6 prezintă echipamente de testare necostisitoare care utilizează o pompă de supapă diferențială realizată dintr-un segment de țeavă de aluminiu cu un diametru de 3 inci [aproximativ 75 mm cu o grosime a peretelui de 0,065 cm [aproximativ 1,7 mm], stoarse la capetele între inele de etanșare. Sudarea aici lipsește, ceea ce simplifică verificarea sistemului după testarea, schimbarea configurației sistemului și reduce, de asemenea, costul.

Acest sistem cu peroxid concentrat auto-adecvat a fost testat folosind supape solenoid disponibile în vânzare și instrumente ieftine, ca în dezvoltarea motorului. O diagramă de sistem exemplară este prezentată în fig. 7. În plus față de termocuplu imersată în gaz, temperatura măsurată și pe rezervor și generatorul de gaze.

Rezervorul este proiectat astfel încât presiunea lichidului să fie puțin mai mare decât presiunea gazului (???). Au fost efectuate numeroase porniri folosind presiunea inițială a aerului de 30 psig [aproximativ 200 kPa]. Când se deschide supapa de control, fluxul prin generatorul de gaz furnizează abur și oxigen în canalul de întreținere a presiunii din rezervor. Prima ordine de feedback pozitiv al sistemului duce la o creștere a presiunii exponențiale până când controlerul lichid este închis când 300 psi este atins [aproximativ 2 MPa].

Sensibilitatea la intrare este nevalidă pentru regulatoarele de presiune a gazelor, care sunt utilizate în prezent pe sateliți (figura 5a și c). În sistemul fluid cu auto-admirație, presiunea de intrare a regulatorului rămâne în intervalul îngust. Astfel, este posibil să se evite multe dificultăți inerente sistemelor de reglementare convenționale utilizate în industria aerospațială. Un regulator care cântărește 60 de grame are doar 4 părți în mișcare, fără a număra izvoare, sigilii și șuruburi. Regulatorul are o etanșare flexibilă pentru închiderea când presiunea este depășită. Această diagramă aximmetrică simplă este suficientă datorită faptului că nu este necesar să se mențină presiunea la anumite limite la intrarea în regulator.

Generatorul de gaze este, de asemenea, simplificat datorită cerințelor reduse pentru sistem în ansamblu. Când diferența de presiune din 10 psi, debitul de combustibil este suficient de mic, ceea ce permite utilizarea celor mai simple scheme de injectori. În plus, absența unei supape de siguranță la intrarea în generatorul de gaze conduc numai la vibrații mici de aproximativ 1 Hz în reacția de descompunere. În consecință, un flux relativ mic în timpul începerii sistemului începe regulatorul nu mai mare de 100f.

Testele inițiale nu au folosit regulatorul; În acest caz, sa demonstrat că presiunea din sistem poate fi menținută de oricare în limitele compactorului permise prin frecare la limitorul de presiune sigur din sistem. O astfel de flexibilitate a sistemului poate fi utilizată pentru a reduce sistemul de orientare necesar pentru cea mai mare parte a duratei de viață a serviciului de satelit, din motivele specificate mai sus.

Una dintre observațiile care par a fi evidente mai târziu a fost că rezervorul este încălzit mai puternic dacă apar fluctuațiile de presiune cu frecvență redusă în sistem în timpul controlului fără a utiliza regulatorul. Supapa de siguranță la intrarea în rezervor, unde este furnizat gaz comprimat, ar putea elimina fluxul de căldură suplimentar care apare din cauza fluctuațiilor de presiune. Această supapă nu ar da, de asemenea, Baku să acumuleze presiune, dar nu este neapărat important.

Deși părțile din aluminiu sunt topite la o temperatură de descompunere de 85% peroxid, temperatura este oarecum ușor datorită pierderii căldurii și a fluxului de gaze intermitent. Rezervorul prezentat în fotografie a avut o temperatură semnificativ sub 200 ° în timpul testării cu întreținerea presiunii. În același timp, temperatura gazului la ieșirea a depășit 400F în timpul unei comutare destul de energice a unei supape calde de gaze.

Temperatura gazului la ieșire este importantă deoarece arată că apa rămâne într-o stare de abur supraîncălzit în interiorul sistemului. Intervalul de la 400f la 600F arată perfect, deoarece acest lucru este suficient de rece pentru echipamente de lumină ieftine (aluminiu și sigilii moi) și suficient de căldură pentru a obține o parte semnificativă a energiei de combustibil utilizate pentru a susține orientarea aparatului utilizând jeturi de gaz. În perioadele de lucru sub presiune redusă, un avantaj suplimentar este că temperatura minimă. Necesar pentru a evita condensarea umidității, scade, de asemenea,.

Pentru a lucra cât mai mult timp în limitele de temperatură admise, astfel de parametri, cum ar fi grosimea izolației termice și capacitatea globală de căldură a designului, trebuie să fie personalizate pentru un profil specific de tracțiune. După cum era de așteptat, după testarea în rezervor, apa condensată a fost descoperită, dar această masă neutilizată este o mică parte a masei totale de combustibil. Chiar dacă toată apa din debitul gazului utilizat pentru orientarea aparatului este condensată, orice egalitate cu 40% din masa combustibilului va fi gazoasă (pentru 85% peroxid). Chiar și această opțiune este mai bună decât utilizarea azotului comprimat, deoarece apa este mai ușoară decât dragul rezervor modern de azot.

Echipamentul de testare prezentat în fig. 6, evident, departe de a fi numit un sistem complet de tracțiune. Motoarele lichide de aproximativ același tip, așa cum este descris în acest articol pot, de exemplu, să fie conectate la conectorul rezervorului de ieșire, așa cum se arată în fig. 5g.

Planuri de supraveghere a pompei

Se planifică utilizarea unei perechi de camere de pompare care funcționează alternativ, în loc de camera minimă necesară unică. Acest lucru va asigura lucrarea permanentă a subsistemului de orientare pe gaz cald la o presiune constantă. Sarcina este de a ridica rezervorul pentru a reduce masa sistemului. Pompa va funcționa pe părțile de gaz ale generatorului de gaze.

Discuţie

Acest articol a abordat posibilitatea utilizării peroxidului de hidrogen utilizând materiale și tehnici cu costuri reduse aplicabile în scale mici. Rezultatele obținute pot fi de asemenea aplicate la DU pe o hidrazină monofonentă, precum și în cazurile în care peroxidul poate servi ca agent de oxidare în combinații nevăzute cu două componente. Ultima opțiune include combustibilii de alcool auto-flacără, descrisă în (6), precum și hidrocarburile lichide și solide, care sunt inflamabile atunci când contactul cu oxigen fierbinte, rezultând descompunerea peroxidului concentrat.

Tehnologia relativ simplă cu peroxid, descrisă în acest articol, poate fi utilizată direct în nave spațiale experimentale și în alte sateliți mici. Doar o generație înapoi orbite inferioare din apropiere și chiar spațiu profund au fost studiate folosind tehnologii noi și experimentale. De exemplu, sistemul de plantare Lunar Sirewiper a inclus numeroase sigilii moi, care pot fi considerate inacceptabile astăzi, dar au fost destul de adecvate sarcinilor. În prezent, multe instrumente științifice și electronice sunt foarte miniaturizate, însă tehnologia DU nu îndeplinește cererile de sateliți mici sau sonde mici de aterizare lunară.

Ideea este că echipamentul personalizat poate fi proiectat pentru aplicații specifice. Acest lucru, desigur, contrazice ideea tehnologiilor de "moștenire", care, de obicei, predomină la selectarea subsistemelor prin satelit. Baza pentru acest aviz este presupunerea că detaliile proceselor nu sunt bine studiate bine pentru a dezvolta și a lansa sisteme complet noi. Acest articol a fost cauzat de avizul că posibilitatea unor experimente frecvente ieftine va permite să dea cunoștințele necesare designerilor sateliților mici. Împreună cu înțelegerea atât a nevoilor sateliților, cât și a capacităților tehnologului, vine o reducere potențială a cerințelor inutile pentru sistem.

Mulțumiri

Studiul a făcut parte din programul Clementine-2 și tehnologiile de microsatelit din laboratorul Laureren, cu sprijinul Laboratorului de Cercetare a Forțelor Aeriene ale SUA. Această lucrare a folosit fondurile guvernamentale americane și a avut loc la laboratorul național Louuuren din Livermore, Universitatea din California, ca parte a contractului W-7405-ENG-48 cu Departamentul de Energie al SUA.

Peroxid de hidrogen H202 - Lichid incolor transparent, semnificativ mai vâscos decât apa, cu caracteristic, deși miros slab. Peroxidul de hidrogen anhidru este dificil de obținut și depozitat și este prea scump pentru utilizare ca combustibil de rachetă. În general, costul ridicat este unul dintre principalele dezavantaje ale peroxidului de hidrogen. Dar, în comparație cu alți agenți de oxidare, este mai convenabil și mai puțin periculos în circulație.
Propunerea de peroxid la descompunerea spontană este în mod tradițional exagerată. Deși am observat o scădere a concentrației de la 90% la 65% în doi ani de depozitare în sticle de polietilenă de litri la temperatura camerei, dar în volume mari și într-un recipient mai adecvat (de exemplu, într-un butoi de 200 litri de aluminiu suficient de pur ) Rata de descompunere de 90% Packsi ar fi mai mică de 0,1% pe an.
Densitatea peroxidului de hidrogen anhidru depășește 1450 kg / m3, care este semnificativ mai mare decât în \u200b\u200boxigenul lichid și puțin mai mică decât cea a oxidanților de acid azotic. Din păcate, impuritățile de apă reduc rapid acest lucru, astfel încât soluția de 90% are o densitate de 1380 kg / m 3 la temperatura camerei, dar este încă un indicator foarte bun.
Peroxidul din EDD poate fi, de asemenea, utilizat ca combustibil unitar și ca agent de oxidare - de exemplu, într-o pereche cu kerosen sau alcool. Nici kerosenul, nici alcoolul nu este propunerea de peroxid și pentru a asigura aprinderea în combustibil, este necesar să se adauge un catalizator pentru descompunerea peroxidului - atunci căldura eliberată este suficientă pentru aprindere. Pentru alcool, un catalizator adecvat este manganul acetat (II). Pentru kerosen, de asemenea, există aditivi adecvați, dar compoziția lor este păstrată secretă.
Utilizarea peroxidului ca combustibil unitar este limitată la caracteristicile sale de energie relativ scăzute. Astfel, impulsul specific realizat în vid pentru peroxid de 85% este de numai aproximativ 1300 ... 1500 m / s (pentru diferite grade de expansiune) și pentru 98% - aproximativ 1600 ... 1800 m / s. Cu toate acestea, peroxidul a fost aplicat mai întâi de americani pentru orientarea aparatului de coborâre a navei spațiale de mercur, apoi, cu același scop, designerii sovietici de pe Swior Soyk QC. În plus, peroxidul de hidrogen este utilizat ca combustibil auxiliar pentru unitatea TNA - pentru prima dată pe racheta V-2 și apoi pe "descendenții", până la P-7. Toate modificările "Sexok", inclusiv cele mai moderne, folosesc încă peroxidul de a conduce TNA.
Ca oxidant, peroxidul de hidrogen este eficient cu diverse combustibili. Deși oferă un impuls specific mai mic, mai degrabă decât oxigen lichid, dar atunci când se utilizează o peroxid de concentrație ridicată, valorile UI depășesc cele pentru oxidanții de acid azotic cu același inflamabil. Dintre toate rachetele de transport spațial, doar un peroxid folosit (asociat cu kerosen) - engleză "arrow negru". Parametrii motoarelor sale au fost modest - UI de măsurare a motorului, puțin depășit 2200 m / s la pământ și 2500 m / s în vid ", deoarece numai concentrația de 85% a fost utilizată în această rachetă. Acest lucru sa făcut datorită faptului că pentru a asigura peroxidul de auto-aprindere descompus pe un catalizator de argint. Peroxidul mai concentrat ar topi argintul.
În ciuda faptului că interesul din peroxid din timp la timp este activat, perspectivele rămân înfundate. Deci, deși șocul sovietic al RD-502 (perechea de combustibil - peroxid plus pentabran) și a demonstrat impulsul specific de 3680 m / s, acesta a rămas experimental.
În proiectele noastre, ne concentrăm asupra peroxidului, deoarece motoarele de pe ea se dovedesc a fi mai "reci" decât motoarele similare cu același UI, dar pe alți combustibili. De exemplu, produsele de combustie ale combustibililor "caramel" au aproape 800 ° cu o temperatură mai mare, cu același UI. Acest lucru se datorează unei cantități mari de apă în produsele de reacție peroxid și, ca rezultat, cu o greutate moleculară medie scăzută a produselor de reacție.

Utilizare: în motoarele cu combustie internă, în special în metoda de asigurare a combustiei îmbunătățite a combustibililor cu participarea compușilor de hidrocarburi. REZUMATUL INVENȚIEI: Metoda prevede introducerea în compoziția de 10-80 vol. % peroxid sau conexiuni PECOX. Compoziția este introdusă separat de combustibil. 1 z.p. F-Lies, 2 fila.

Invenția se referă la o metodă și o compoziție lichidă pentru inițierea și optimizarea arderii compușilor de hidrocarburi și reducerea concentrației de compuși nocivi în gazele de eșapament și emisiile, în care o compoziție lichidă care conține peroxid sau peroxo-compus este alimentată în aerul de combustie sau în aer combustibil și amestec de aer. Cerințe preliminare pentru crearea invenției. În ultimii ani, o atenție sporită este acordată poluării mediului și a deșeurilor mari de energie, în special datorită morții dramatice a pădurilor. Cu toate acestea, gazele de eșapament au fost întotdeauna problema centrelor populate. În ciuda îmbunătățirii continue a motoarelor și a echipamentelor de încălzire cu emisii scăzute sau gaze de eșapament, numărul tot mai mare de mașini și instalații de incinerare a condus la o creștere totală a numărului de gaze de eșapament. Cauza primară a contaminării gazelor de eșapament și un consum mare de energie este combustia incompletă. Schema procesului de combustie, eficiența sistemului de aprindere, calitatea combustibilului și a amestecului de combustibil determină eficiența de combustie și conținutul compușilor desfaceți și periculoși în gaze. Pentru a reduce concentrația acestor compuși, se utilizează diferite metode, cum ar fi reciclarea și catalizatorii bine-cunoscuți, ceea ce duce la copierea gazelor de eșapament în afara zonei de ardere de bază. Arderea este reacția compusului cu oxigen (O2) sub acțiunea căldurii. Astfel de compuși, cum ar fi carbonul (C), hidrogenul (H2), hidrocarburile și sulful (S) generează suficientă căldură pentru a-și menține combustia și, de exemplu, azotul (N2) necesită alimentarea cu căldură pentru oxidare. La temperaturi ridicate, 1200-2500 o cu oxigen suficient, se obține o combustie completă, în care fiecare compus leagă cantitatea maximă de oxigen. Produsele finale sunt CO 2 (dioxid de carbon), H20 (apă), S02 și SO3 (oxizi de sulf) și uneori NO și NO2 (Oxizi de azot, NO X). Sulful și oxizii de azot sunt responsabili pentru acidifierea mediului, este periculoasă să inhaleze și mai ales ultima (nox) absorb energia de combustie. Se poate obține, de asemenea, prin flăcări reci, cum ar fi flacăra lumânare a flăcării albastre, în care temperatura este de numai 400 o C. Oxidarea aici nu este completă și produsele finale pot fi H202 (peroxid de hidrogen), CO (monoxid de carbon ) și, eventual, cu (funingine). Cei doi cei doi compuși indicați, ca nu, sunt dăunători și pot da energie cu combustie deplină. Benzina este un amestec de hidrocarburi de țiței cu temperaturi de fierbere în intervalul 40-200 o C. Acesta conține aproximativ 2.000 de hidrocarburi diferite cu 4-9 atomi de carbon. Procesul detaliat de ardere este foarte complicat pentru compușii simpli. Moleculele de combustibil se descompun în fragmente mai mici, dintre care majoritatea sunt așa-numitele radicalii liberi, adică. Molecule instabile care reacționează rapid, de exemplu, cu oxigen. Cei mai importanți radicali sunt oxigenul atomic O, hidrogenul atomic H și radicalul hidroxil. Acesta din urmă este deosebit de important pentru descompunerea și oxidarea combustibilului atât în \u200b\u200bdetrimentul adăugării directe, cât și al scindarea hidrogenului, ca rezultat al căruia se formează apa. La începutul inițierii arderii, apa intră în reacția H2O + M ___ H + CH + M unde M este o altă moleculă, de exemplu azot sau peretele sau suprafața electrodului scântei, care se confruntă cu apa moleculă. Deoarece apa este o moleculă foarte stabilă, aceasta necesită o temperatură foarte mare pentru descompunerea sa. Cea mai bună alternativă este adăugarea de peroxid de hidrogen, care este descompusă în mod similar H202 + m ___ 2OH + M. Această reacție se realizează mult mai ușor și la o temperatură mai scăzută, în special pe suprafața în care aprinderea amestecului de combustibil și aer mai ușor și mai controlat. Efectul pozitiv suplimentar al reacției de suprafață este acela că peroxidul de hidrogen se reacționează cu ușurință cu înmuiere și rășină pe pereți și lumanarea cu aprindere cu formarea de dioxid de carbon (CO 2), ceea ce duce la curățarea suprafeței electrodului și cu cea mai bună aprindere . Apa și peroxidul de hidrogen Reduceți puternic conținutul de CO în gazele de eșapament din următoarea schemă 1) CO + O 2 ___ CO 2 + O: inițiere 2) O: + H20 ___ 2OH ramificație 3) OH + CO ___ CO 2 + Înălțimea H 4) H + O 2 ___ OH + O; Ramificarea din reacție 2) arată că apa joacă rolul catalizatorului și apoi format din nou. Deoarece peroxidul de hidrogen duce la multe de mii de ori mai mare conținut de radicali decât apa, apoi stadiul 3) este accelerat semnificativ, ceea ce duce la îndepărtarea majorității CO. Ca urmare, energia suplimentară este scutită, ajutând la menținerea arsurilor. No și nr. 2 sunt compuși extrem de toxici și este de aproximativ 4 ori mai toxic decât CO. În otrăvirea acută, țesătura pulmonară este deteriorată. Nu este un produs de ardere nedorit. În prezența apei, nu este oxidată la NNO 3 și în această formă provoacă aproximativ jumătate din acidificare, iar cealaltă jumătate se datorează H2S04. În plus, nu poate descompune ozonul în straturile superioare ale atmosferei. Majoritatea nu se formează ca rezultat al reacției de oxigen cu azotul cu aer la temperaturi ridicate și, prin urmare, nu depinde de compoziția combustibilului. Cantitatea de X X depinde de durata menținerii condițiilor de combustie. Dacă scăderea temperaturii este efectuată foarte lent, aceasta conduce la echilibru la temperaturi moderate ridicate și la o concentrație relativ scăzută a nr. Următoarele metode pot fi utilizate pentru a obține un conținut scăzut. 1. Arderea cu două etape a amestecului îmbogățit cu combustibil. 2. Temperatura de incinerare scăzută datorită: a) mai mare aer excedent,
b) răcire severă
c) arderea gazului de reciclare. De câte ori se observă într-o analiză chimică a flacării, concentrația de nu în flacără este mai mare decât după aceasta. Acesta este procesul de descompunere a O. Posibilă reacție:
SH 3 + NU ___ ... H + H 2 O
Astfel, formarea N2 este menținută de condiții care dau o concentrație ridicată de CH3 în flăcări îmbogățite cu combustibilul fierbinte. Ca spectacole practice, combustibilii care conțin azot, de exemplu sub formă de compuși heterociclici cum ar fi piridina, dau un număr mai mare de nr. Conținut N în diferite combustibili (aproximativ),%: ulei de plâns 0,65 Asfalt 2.30 Benzină greu 1.40 Benzină ușoară 0,07 Coal 1-2
În SE-B-429.201, este descrisă o compoziție lichidă conținând 1-10% în volum de peroxid de hidrogen, iar restul este apă, alcool alifatic, ulei de lubrifiere și este posibil inhibitor al coroziunii, unde compoziția lichidă specificată este alimentată în aerul de ardere sau în amestecul de combustibil și aer. Cu un astfel de conținut scăzut de peroxid de hidrogen, cantitatea rezultată de radicali α nu este suficientă pentru o reacție cu combustibil și cu CO. Cu excepția compozițiilor care duc la auto-arderea combustibilului, efectul pozitiv realizat aici este mic în comparație cu adăugarea unei apa. B DE-A-2.362.082 descrie adăugarea unui agent de oxidare, de exemplu, peroxid de hidrogen, în timpul arderii, peroxid de hidrogen este descompus pe apă și oxigen cu un catalizator înainte de a fi introdus în aerul de combustie. Scopul și cele mai importante caracteristici ale prezentei invenții. Scopul acestei invenții este de a îmbunătăți arderea și reducerea emisiilor de gaze de evacuare dăunătoare în procesele de combustie care implică compuși de hidrocarburi, datorită inițierii îmbunătățite a arderii și menține combustia optimă și completă în condiții atât de bune încât conținutul gazelor de evacuare dăunătoare este mult redus. Acest lucru se realizează prin faptul că o compoziție lichidă care conține peroxid sau de oameni-compus și apă este alimentată în aerul de ardere sau în amestecul de combustibil cu aer, unde compoziția lichidă conține 10-80% în greutate peroxid de greutate sau compus pe peloxid. La condiții alcaline, peroxidul de hidrogen este descompus pe radicali hidroxil și ioni de peroxid conform următoarei scheme:
H 2 O 2 + HO 2 ___ HO + O 2 + H20O
Radicalii hidroxil rezultați pot reacționa între ele, cu ioni de peroxid sau cu peroxid de hidrogen. Ca urmare a acestor reacții prezentate mai jos, se formează peroxid de hidrogen, oxigenul de gaz și radicalii hidroperici:
HO + HO ___ H 2 O 2
HO + O ___ 3 O 2 + OH -
HO + H202 ___ HO2 + H20 Se știe că radicalii de peroxid PCA este de 4,88 0,10 și aceasta înseamnă că toate hidroperoxialurile sunt disociate la ionii de peroxid. Ionii de peroxid pot reacționa, de asemenea, cu peroxidul de hidrogen, unul cu celălalt sau pot captura oxigenul singlet de formare. O + H202 ___ O 2 + HO + OH -
O + O 2 + H 2 O ___ I O 2 + HO - 2 + OH -
O + I O 2 ___ 3 O 2 + O + 22 KCAL. Astfel, se formează oxigenul, radicalii hidroxil, oxigenul de hidroxil, peroxid de hidrogen și oxigen triplat cu o energie KCAL. De asemenea, se confirmă faptul că ionii de metale grele prezente în timpul descompunerii catalitice a peroxidului de hidrogen, dau radicali de hidroxil și ioni de peroxid. Există informații despre constantele de viteză, de exemplu, următoarele date pentru alcani tipici de ulei. Denate constante ale interacțiunii de n-octan cu H, O și ea. K \u003d o reacție EXP / E / RT A / cm3 / mol: C / E / KJ / MOL / N-S 8H 18 + H 7,1: 10 14 35,3
+ O 1.8: 10 14 19.0
+ Este 2.0: 10 13 3.9
Din acest exemplu, vedem că atacul radicalilor se desfășoară mai repede și la o temperatură mai scăzută decât H și O. Constanța de viteză CO + + + H _ Co 2 are o dependență neobișnuită de temperatură datorită activării negative și a coeficientului de temperatură ridicată. Acesta poate fi scris după cum urmează: 4,4 x 10 6 x t 1.5 Exp / 3.1 / Rt. Rata de reacție va fi aproape constantă și egală cu aproximativ 10 11 cm3 / mol S la temperaturi sub 1000 o la, adică Până la temperatura camerei. Peste 1000 o la viteza de reacție crește de mai multe ori. În virtutea acestui fapt, reacția domină complet în conversia CO 2 când arde hidrocarburi. Din acest motiv, arderea timpurie și completă a CO îmbunătățește eficiența termică. Un exemplu care ilustrează antagonismul dintre O2 și este Reacția NH3-H202 -No, în cazul în care adăugarea de H202 conduce la o reducere de 90% în NO X într-un mediu fără oxigen. Dacă 2 este prezent, chiar și cu doar 2% cu X, declinul este redus foarte mult. În conformitate cu această invenție, H202 este utilizat pentru a genera, disocierea a aproximativ 500 o S. Valoarea lor este egală cu maximum 20 ms. Cu incinerarea normală a etanolului, 70% din combustibil este consumat pe reacția cu radicalii IT și 30% cu N-atomi. În această invenție, se află deja în stadiul inițierii de combustie, este format din radicali, incinerare datorită atacului de combustibil imediat. Atunci când se adaugă compoziția lichidă cu un conținut ridicat de peroxid de hidrogen (peste 10%), acesta are suficient radicali pentru oxidarea imediată a CO. Cu un conținut mai mic de peroxid de hidrogen, nu este suficient pentru interacțiunea cu combustibilul și CO. Compoziția lichidă este furnizată astfel încât să nu existe nicio reacție chimică în spațiul dintre recipientului cu lichidul și camera de combustie, adică Descompunerea peroxidului de hidrogen pe apă și oxigen gazos nu se desfășoară, iar lichidul neschimbat atinge zona de ardere sau pre-țintă, unde amestecul de fluid și combustibil este aprins în afara camerei principale de combustie. Cu o concentrație suficient de mare de peroxid de hidrogen (aproximativ 35%), pot apărea combustibilul autoprozitor și întreținerea arderii. Aprinderea amestecului de lichid cu combustibil poate curge prin auto-ardere sau contact cu o suprafață catalitică la care nu are nevoie de ceva de genul asta. Aprinderea poate fi efectuată prin energie termică, de exemplu, fuzionată căldura acumulată, flacăra deschisă etc. Amestecarea alcoolului alifatic cu peroxid de hidrogen poate iniția auto-arderea. Acest lucru este util în special în sistem cu o cameră preliminară, unde puteți preveni amestecarea peroxidului de hidrogen cu alcool până când se atinge pre-camera. Dacă furnizați fiecare supapă a injectorului cilindric pentru o compoziție lichidă, atunci o dozare lichidă este foarte precisă și adaptată pentru toate condițiile de service. Utilizarea unui dispozitiv controlat care reglează supapele injectorului și diferiți senzori conectați la un motor alimentat la un motor controlat al poziției arborelui motorului, vitezei și sarcinii motorului și, eventual, temperatura contactului poate fi realizată prin injectare serială și sincronizarea deschiderii și închiderea supapelor de injecție și lichidul de distribuire nu numai în funcție de sarcină și de puterea dorită, precum și cu viteza motorului și de temperatura aerului injectat, ceea ce duce la o mișcare bună în toate condițiile. Amestecul lichid înlocuiește o anumită măsură alimentarea cu aer într-o anumită măsură. Au fost efectuate un număr mare de teste pentru a identifica diferențele în efectul dintre amestecurile de apă și peroxidul de hidrogen (23 și, respectiv, 35%). Încărcăturile care sunt selectate corespund mișcării de-a lungul piesei de mare viteză și în orașe. Motorul a fost testat într-o frână de apă. Motorul a încălzit înainte de testare. Cu sarcină de mare viteză pe motor, eliberarea nr. X, CO și NS crește atunci când peroxidul de hidrogen este înlocuit cu apă. Conținutul NOS scade cu creșterea numărului de peroxid de hidrogen. Apa reduce, de asemenea, conținutul de NOS, cu toate acestea, cu această sarcină, este nevoie de 4 ori mai mare decât 23% din peroxid de hidrogen pentru aceeași reducere a conținutului nr. Cu sarcina de mișcare în oraș, 35% din peroxidul de hidrogen este furnizat mai întâi, în timp ce viteza și momentul motorului crește oarecum (20-30 reviste per min / 0,5-1 nm). Când se deplasează la 23%, peroxidul de hidrogen și viteza motorului sunt reduse în timp ce crește simultan conținutul nr. La depunerea apei curate, este dificil să se mențină rotația motorului. Conținutul NA crește brusc. Astfel, peroxidul de hidrogen îmbunătățește combustia, reducând în același timp conținutul nr. Testele efectuate în inspecția suedeză a motoarelor și a transportului pe modelele SAAB 900i și Voivo 760 cu amestecare și fără amestecare la combustibil 35% peroxid de hidrogen au dat următoarele rezultate pe alocarea CO, NA, NO și CO 2. Rezultatele sunt prezentate în% din valorile obținute utilizând peroxidul de hidrogen față de rezultatele fără utilizarea amestecului (Tabelul 1). La testarea pe Volvo 245 G14FK / 84, la ralanti, conținutul de CO a fost 4% și conținutul de Na 65 ppm fără pulsarea aerului (purificarea evacuării). Atunci când sunt amestecate cu o soluție de peroxid de hidrogen 35%, conținutul CO a scăzut la 0,05%, iar conținutul NA - până la 10 ppm. Timpul de aprindere a fost egal cu 10 o, iar hoterurile de la inactiv au fost egale cu 950 rpm în ambele cazuri. În studiile efectuate în Institutul de Cercetare Tehnologică Marină Norvegiană din Treddheim, descărcarea de gestiune a Adunării Naționale a Adunării Naționale a Adunării Naționale a Adunării Naționale a Adunării Naționale (tabel 2). Cele de mai sus este utilizarea numai de peroxid de hidrogen. Un efect similar poate fi, de asemenea, realizat cu alte peroxizi și conexiuni PECOX, atât anorganice, cât și organice. O compoziție lichidă, în plus față de peroxid și apă, poate conține, de asemenea, până la 70% alcool alifatic cu 1-8 atomi de carbon și ulei de până la 5% care conține inhibitor de coroziune. Cantitatea de compoziție lichidă amestecată în combustibil poate varia de la câteva zeci de procente de compoziție lichidă din cantitatea de combustibil la câteva sute%. Cantități mari sunt utilizate, de exemplu, pentru combustibilii atât de inflamați. Compoziția lichidă poate fi utilizată în motoarele cu combustie internă în alte procese de incinerare cu participarea hidrocarburilor, cum ar fi petrolul, cărbunele, biomasa etc., în cuptoarele de ardere pentru o combustie mai completă și reducerea conținutului compușilor nocivi în emisii.

Revendicare

1. o metodă de furnizare a arderii îmbunătățite cu participarea compușilor de hidrocarburi, în care o compoziție lichidă care conține peroxid sau compuși de peroxo și apă, caracterizată prin aceea, pentru a reduce conținutul compușilor nocivi în gazele cu emisii de gaze de eșapament Compuși nocivi, lichid Compoziția conține 10 - 60 vol. % peroxid sau peroxoție și se administrează direct și separat de combustibilul în camera de ardere fără o descompunere prealabilă a peroxidului sau a compusului de peroxo sau este injectată în preparativă, în cazul în care amestecul de combustibil și compoziția lichidă flăcăște din camera principală de combustie . 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că este administrat alcool alifatic, conținând 1 până la 8 atomi de carbon, în camera preliminară separat.

Primul eșantion al motorului nostru de rachetă lichid (ERDRD) care funcționează pe kerosen și peroxid de hidrogen foarte concentrat este asamblat și pregătit pentru teste pe standul din MAI.

Totul a început cu aproximativ un an în urmă de la crearea modelelor 3D și eliberarea documentației de proiectare.

Am trimis desene gata făcute mai multor contractori, inclusiv partenerul nostru principal pentru prelucrarea metalelor "Artmehu". Toate lucrările din cameră au fost duplicate, iar fabricarea duzelor a fost, în general, obținută de mai mulți furnizori. Din păcate, aici ne-am confruntat cu toată complexitatea fabricării ar părea ca niște produse metalice simple.

Mai ales o mulțime de efort trebuiau să cheltuiască pe duzele centrifuge pentru pulverizarea combustibilului în cameră. Pe modelul 3D în context, ele sunt vizibile ca cilindri cu nuci albastru la sfârșit. Și astfel se uită în metal (unul dintre injectori este arătat cu o piuliță respinsă, creionul este dat pentru scară).

Am scris deja despre testele injectoarelor. Ca rezultat, multe zeci de duze au fost selectate șapte. Prin ele, Kerosen va veni în cameră. Duzele de kerosen în sine sunt construite în partea superioară a camerei, care este un gazificator oxidant - o zonă în care peroxidul de hidrogen va trece printr-un catalizator solid și se descompune pe vapori de apă și oxigen. Apoi amestecul de gaze rezultat va merge, de asemenea, la camera EDD.

Pentru a înțelege de ce fabricarea duzelor a cauzat astfel de dificultăți, este necesar să se uite înăuntru - în interiorul canalului duzei există un jigger cu șurub. Asta este, kerosenul care intră în duză nu este doar curgerea exact în jos, dar răsucite. Jiggerul cu șurub are o mulțime de părți mici și pe cât de precis este posibil să reziste dimensiunii lor, lățimea golurilor, prin care kerosenul va curge și va spray în cameră. Gama de rezultate posibile - de la "prin duză, lichidul nu curge deloc" pentru a "pulveriza uniform în toate laturile". Rezultatul perfect - kerosenul este pulverizat cu un conul subțire în jos. Aproximativ la fel ca în fotografia de mai jos.

Prin urmare, obținerea unei duze ideale depinde nu numai de abilitatea și conștiința producătorului, ci și de echipamentul utilizat și, în cele din urmă, motilitatea superficială a specialistului. Mai multe serii de teste de duze gata făcute sub presiune diferită ne-au permis să alegem pe cei a cărui conuri este aproape de perfectă. În fotografie - un turneu care nu a trecut selecția.

Să vedem cum arată motorul nostru în metal. Aici este capacul LDD cu autostrăzi pentru primirea peroxidului și a kerosenului.

Dacă ridicați capacul, atunci puteți vedea acea pompe de peroxid prin tubul lung și prin scurt-kerosen. Mai mult, kerosenul este distribuit peste șapte găuri.

Un gazificator este conectat la capac. Să ne uităm de la cameră.

Faptul că noi din acest punct pare să fie partea de jos a detaliilor, de fapt este partea superioară și va fi atașată la capacul LDD. Din cele șapte găuri, kerosenul din duzele este turnat în cameră și din al optulea (în stânga, singurul peroxid situat asimetric) pe catalizatorul se grăbește. Mai precis, se blochează direct, ci printr-o placă specială cu microceri, distribuind uniform fluxul.

În următoarea fotografie, această placă și duze pentru kerosen sunt deja introduse în gazificator.

Aproape toate gazeificatoarele gratuite vor fi angajate într-un catalizator solid prin care fluxurile de peroxid de hidrogen. Kerosenul va merge pe duze fără amestecare cu peroxid.

În următoarea fotografie, vedem că gazeificatorul a fost deja închis cu o copertă din camera de combustie.

Prin șapte găuri terminând cu nuci speciale, fluxurile de kerosen și un abur fierbinte vor trece prin găurile minore, adică. Deja descompus pe peroxidul de oxigen și de vapori de apă.

Acum să ne ocupăm de locul în care se vor îneca. Și curg în camera de combustie, care este un cilindru gol, în care inflamive de kerosen în oxigen, încălzite în catalizator și continuă să ardă.

Gazele preîncălzite vor merge la o duză, în care accelerează la viteze mari. Aici este duza din diferite unghiuri. O parte mare (îngustare) a duzei se numește pretreatic, apoi se întâmplă o secțiune critică, iar apoi partea de extindere este cortexul.

Ca rezultat, motorul asamblat arată așa.

Frumos, cu toate acestea?

Vom produce cel puțin o instanță de platforme din oțel inoxidabil și apoi vom trece la fabricarea de EDR de la Inkonel.

Cititorul atent va cere și pentru care sunt necesare fitinguri pe părțile laterale ale motorului? Relocarea noastră are o perdea - lichidul este injectat de-a lungul pereților camerei, astfel încât acesta să nu se supraîncălzească. În zbor, perdeaua va curge peroxidul sau kerosenul (clarificați rezultatele testului) din rezervoarele de rachete. În timpul testelor de incendiu de pe bancă într-o perdea, atât kerosen, cât și peroxid, precum și apă sau nimic care trebuie servite (pentru teste scurte). Este pentru perdea și aceste accesorii sunt făcute. Mai mult, perdelele sunt două: una pentru răcirea camerei, cealaltă - partea pre-critică a duzei și a secțiunii critice.

Dacă sunteți inginer sau doriți doar să aflați mai multe caracteristici și dispozitivul EDD, atunci o notă de inginerie este prezentată în detaliu pentru dvs.

Edd-100s.

Motorul este conceput pentru standardele principalelor soluții constructive și tehnologice. Testele motorului sunt programate pentru 2016.

Motorul funcționează pe componente de combustibil de înaltă fierbere. Amplasarea calculată la nivelul mării este de 100 kgf, în vid 120 kgf, impulsul specific estimat al împingătorului la nivelul mării - 1840 m / s, în vid - 2200 m / s, cota estimată este de 0,040 kg / kgf. Caracteristicile reale ale motorului vor fi rafinate în timpul testului.

Motorul este single-camera, constă dintr-o cameră, un set de unități automate de sistem, noduri și părți ale Adunării Generale.

Motorul este fixat direct la rulment stă prin flanșa din partea superioară a camerei.

Parametrii principali ai Camerei
combustibil:
- oxidant - PV-85
- combustibil - TS-1
Traction, KGF:
- La nivelul mării - 100.0
- în gol - 120.0
Tracțiune specifică a impulsurilor, m / s:
- La nivelul mării - 1840
- în gol - 2200
Al doilea consum, kg / s:
- oxidant - 0,476
- Combustibil - 0,057
Raportul în greutate al componentelor combustibilului (O: D) - 8,43: 1
Coeficientul excesiv de oxidant - 1.00
Presiune gaz, Bar:
- În camera de combustie - 16
- în week-endul duzei - 0,7
Masa camerei, kg - 4.0
Diametrul motorului interior, mm:
- partea cilindrică - 80.0
- în zona duzei de tăiere - 44.3

Camera este un design prefabricat și constă dintr-un cap de duză, cu un gazificator oxidant integrat în ea, o cameră cilindrică de combustie și o duză profilată. Elementele camerei au flanșe și sunt conectate prin șuruburi.

Pe cap 88 duze de oxidant cu un singur component și 7 injectoare de combustibil centrifugal cu o singură componentă sunt plasate pe cap. Duzele sunt situate pe cercuri concentrice. Fiecare duză de combustie este înconjurată de zece duze oxidante, duzele de oxidare rămase sunt situate pe spațiul liber al capului.

Răcirea camerei interne, în două etape, este efectuată prin lichid (agent combustibil sau oxidant, alegerea se va face în funcție de rezultatele testelor de bancă) care intră în cavitatea camerei prin două vene ale vălului - partea superioară și inferioară. Cortina cu bandă superioară se face la începutul părții cilindrice a camerei și asigură răcirea părții cilindrice a camerei, cea mai mică - se face la începutul părții subcritice a duzei și asigură răcirea părții subcritice a duza și secțiunea critică.

Motorul utilizează auto-aprinderea componentelor combustibilului. În procesul de pornire a motorului, în camera de combustie este îmbunătățită un agent de oxidare. Odată cu descompunerea oxidantului în gazificator, temperatura sa crește la 900 K, ceea ce este semnificativ mai mare decât temperatura auto-aprinsă a combustibilului TC-1 în atmosfera aerului (500 K). Combustibilul furnizat camerei în atmosfera de oxidantul fierbinte este auto-propagat, în viitor procesul de combustie merge în auto-susținere.

Gazificatorul oxidatorului funcționează pe principiul descompunerii catalitice a peroxidului de hidrogen foarte concentrat în prezența unui catalizator solid. Peroxidul de hidrogen cadru format prin descompunerea hidrogenului (un amestec de vapori de apă și oxigen gazos) este un agent de oxidare și intră în camera de combustie.

Parametrii principali ai generatorului de gaze
Componente:
- peroxid de hidrogen stabilizat (concentrație în greutate),% - 85 ± 0,5
Consumul de peroxid de hidrogen, kg / s - 0,476
Sarcină specifică (kg / s peroxid de hidrogen) / (kg de catalizator) - 3.0
timp de lucru continuu, nu mai puțin, C - 150
Parametrii vaporilor de ieșire din gazificator:
- Presiune, Bar - 16
- Temperatură, K - 900

Gasificatorul este integrat în designul capului duzei. Paharul ei, fundul interior și mijlocul din cavitatea gazeificatorului. Fundul sunt conectate între duzele de combustibil. Distanța dintre partea de jos este reglată de înălțimea sticlei. Volumul dintre duzele de combustibil este umplut cu un catalizator solid.

Reactiv "cometa" al celui de-al treilea reich

Cu toate acestea, Crigismarine nu a fost singura organizație care atrage turbinei Helmut Walter. Ea a devenit intensă interesată de Departamentul de German Gering. Ca și în oricare altul, și acest lucru a fost început. Și este legată de numele angajatului ofițerului Messerschmitt, Alexander Lippisch, un susținător arzător al designului neobișnuit al aeronavelor. Nu înclinat să ia decizii și opinii general acceptate asupra credinței, a început să creeze o aeronavă fundamentală nouă în care a văzut totul într-un mod nou. Potrivit conceptului său, aeronava trebuie să fie ușor, posedă cât mai puține mecanisme și unități auxiliare, să aibă un rațional în punctul de vedere al creării unei forme de forță de ridicare și a celui mai puternic motor.

Motorul tradițional de piston Lippisch nu a fost mulțumit și el și-a întors ochii la reactiv, mai precis - la rachete. Dar toți cei cunoscuți de timpul sistemului de susținere cu pompele greoaie și grele, rezervoarele, sistemele de mâncăruri și reglate, de asemenea, nu le-a potrivit. Astfel încât a cristalizat treptat ideea de a folosi combustibilul auto-ignorabil. Apoi, la bord puteți să plasați numai agentul de combustibil și oxidare, să creați cea mai simplă pompă cu două componente și o cameră de combustie cu o duză reactivă.

În această chestiune, Lippishu a fost norocos. Și norocos de două ori. În primul rând, un astfel de motor a existat deja - aceeași turbină Valter. În al doilea rând, primul zbor cu acest motor a fost deja făcut în vara anului 1939 de către planul non-176. În ciuda faptului că rezultatele obținute, pentru a le pune ușor, nu au impresionant - viteza maximă pe care această aeronavă a ajuns la motor după 50 de secunde a fost de numai 345 km / h, managementul Luftwaffe a numărat această direcție este destul de promițătoare. Motivul pentru viteza redusă pe care au văzut-o în structura tradițională a aeronavei și au decis să-și testeze ipotezele lor pe "Neuthest" Lippisch. Deci, Messerschmittovsky Novator a primit la dispoziție un Glider DFS-40 și motorul RI-203.

Pentru a alimenta motorul a fost utilizat (toate foarte secret!) Combustibil cu două componente constând din T-Stop și C-Stop. Circuitele osoase au fost ascunse decât acelasi peroxid de hidrogen și combustibil - un amestec de hidrazină 30%, 57% metanol și 13% apă. Soluția catalizatorului a fost numită z-stop. În ciuda prezenței a trei soluții, combustibilul a fost considerat două componente: o soluție de catalizator din anumite motive nu a fost considerată o componentă.

Curând, basmul afectează, dar nu mai repede se face. Această declarație rusă este modul în care este imposibil să descrieți mai bine istoria creării unui interceptor de luptă împotriva rachetelor. Layout, Dezvoltarea de motoare noi, jetty, instruire a piloților - Toate acestea au întârziat procesul de creare a unei mașini cu drepturi depline până în 1943. Ca rezultat, versiunea de luptă a aeronavei - M-163B - a fost o mașină complet independentă moștenită de la predecesorii numai layout-ul de bază. Dimensiunea mică a gliderului nu a lăsat designerii spațiale să nu se retragă pe șasiu, nici una din cabina spațioasă.

Toate spațiul ocupat rezervoare de combustibil și un motor de rachetă în sine. Și cu el, totul a fost "nu cu slavă lui Dumnezeu". Ha "Helmut Walter Veerke" a calculat că motorul rachetelor RII-211 RII-211 va avea o lovitură de 1.700 kg, iar consumul de combustibil al grației totale va fi undeva de 3 kg pe secundă. În momentul acestor calcule, motorul RII-211 a existat numai sub forma unui aspect. Trei runde consecutive pe Pământ au fost nereușite. Motorul este mai mult sau mai puțin reușit să aducă starea de zbor numai în vara anului 1943, dar chiar și atunci a fost încă considerat experimental. Și experimentele au arătat din nou că teoria și practica se diferențiază adesea unul cu celălalt: consumul de combustibil a fost semnificativ mai mare decât cel calculat - 5 kg / s pe forță maximă. Așadar, ME-163V a avut o rezervă de combustibil doar șase minute de zbor de pe rivalul complet al motorului. În același timp, resursa sa a fost de 2 ore de funcționare, care a fost în medie aproximativ 20 - 30 de plecări. Călătoria incredibilă a turbinei a schimbat complet tactica utilizării acestor luptători: decolați, un set de înălțime, introducând ținta, un atac, ieși din atac (de multe ori, într-un mod de glider, ca combustibil nu mai rămâne). Pur și simplu nu trebuia să vorbească despre bătăliile de aer, întregul calcul a fost la rapiditate și superioritate la viteză. Încrederea în succesul atacului a fost adăugată și arme solide "cometă": două arme de 30 mm, plus cabina blindată a pilotului.

Despre problemele care au însoțit crearea unei versiuni aviatice a motorului Walter poate spune cel puțin aceste două date: primul zbor al eșantionului experimental a avut loc în 1941; ME-163 a fost adoptat în 1944. Distanță, așa cum a spus un personaj de pe Griboedovsky, o scară imensă. Și acest lucru este în ciuda faptului că designerii și dezvoltatorii nu au scuipat în tavan.

La sfârșitul anului 1944, germanii au încercat să îmbunătățească aeronava. Pentru a crește durata zborului, motorul a fost echipat cu o cameră de combustie auxiliară pentru zborul pe modul de croazieră, cu o povară redusă, o rezervă de combustibil crescută, în loc de un cărucior separat instalat un șasiu convențional de roți. Până la sfârșitul războiului, a fost posibilă construirea și testarea unei singure eșantioane, care a primit desemnarea ME-263.

Fără dinți "Violet"

Impotența "reich de recioare" înainte de atacurile aerului forțat să caute orice, uneori cele mai incredibile modalități de a combate bombardarea covoarelor aliaților. Sarcina autorului nu include analiza tuturor Wickers, cu ajutorul căruia Hitler spera să facă un miracol și să economisească dacă nici Germania, atunci de la o moarte iminentă. Voi continua la aceeași "invenție" - interceptorul de preluare a VA-349 "Natter" ("Gadyuk"). Acest miracol al tehnicii ostile a fost creat ca o alternativă ieftină la "cometa" M-163, cu accent pe producția de masă și la turnarea materialelor. Producția sa prevăzută pentru utilizarea celor mai accesibile soiuri de lemn și metal.

În acest BrainChild, Erich Bachea, totul era cunoscut și totul era neobișnuit. Deconectarea a fost planificată să se exercite vertical ca o rachetă, cu patru acceleratoare de pulbere instalate pe laturile din spate ale fuselajului. La o altitudine de 150 m, rachetele uzate au fost abandonate, iar zborul a continuat în detrimentul motorului principal - LDD Walter 109-509A este un anumit prototip de rachete în două etape (sau rachete cu acceleratoare de combustibil solid). Ghidul privind obiectivul a fost efectuat în primul rând de către radio și de pilot de către pilot. Nu a fost mai puțin neobișnuit a fost armamentul: apropiindu-se de obiectivul, pilotul a dat un volei de la douăzeci și patru de cochiluri reactive de 73 mm instalate sub firul nasului aeronavei. Apoi a trebuit să separe fața fuselajului și să coboare cu parașută la pământ. Motorul trebuia, de asemenea, să fie resetat cu parașuta, astfel încât să poată fi refolosit. Dacă se dorește, acest lucru poate fi văzut în acest lucru, iar tipul de "transfer" este o aeronavă modulară, cu o întoarcere independentă.

De obicei, în acest loc, ei spun că acest proiect a fost înaintea capabilităților tehnice ale industriei germane, care explică catastrofa din primă instanță. Dar, în ciuda unui astfel de sens literal al unui cuvânt, a fost finalizată construcția altor 36 de "bătători", dintre care 25 au fost testați și numai 7 în zborul pilotat. În 10 aprilie "Hatters" al seriei A (și care au numărat doar la următoarea?) Au fost luate de la Kiromm sub Stildgart, pentru a reflecta raidurile bombardier american. Dar lotul de bashhema nu a dat tancurilor aliaților, pe care au așteptat-o \u200b\u200bînainte de bombardiere. "Hatter" și lansatorii lor au fost distruși de propriile lor calcule. Așadar, susțin după aceea, cu opinia că cea mai bună apărare aeriană este rezervoarele noastre pe aeroporturile lor.

Totuși, atracția EDD a fost imensă. Atât de mare încât Japonia a cumpărat o licență pentru a produce un luptător de rachete. Problemele ei cu aeronavele americane au fost asemănătoare cu germană, pentru că nu este surprinzător faptul că s-au întors la aliați. Două submarine cu documentație tehnică și eșantioane de echipamente au fost trimise la țărmurile imperiului, dar unul dintre ei a fost măturat în timpul tranziției. Japonezii din propriile lor au restabilit informațiile lipsă și Mitsubishi au construit o probă experimentală J8M1. În primul zbor, pe 7 iulie 1945, sa prăbușit datorită refuzului motorului la un set de înălțime, după care subiectul a fost murit în condiții de siguranță și liniștit.

Pentru cititor, cititorul nu a avut opinia că, în loc de fructele inspirate, distanța de hidrogen a adus-o doar dezamăgiți, voi aduce un exemplu, evident, singurul caz când a fost un sens. Și a fost primită tocmai atunci când designerul nu a încercat să stoarce ultimele picături de posibilități din ea. Vorbim despre un detaliu modest, dar necesar: o unitate turbochargabilă pentru hrănirea componentelor combustibilului în racheta A-4 (POW-2). Serviți combustibilul (oxigen lichid și alcool) prin crearea unei suprapresiuni în rezervoarele pentru că racheta din această clasă a fost imposibilă, dar o turbină mică și gazoasă la peroxid de hidrogen și permanganat au creat un număr suficient de parogas pentru a roti pompa centrifugă.

Turbosas agregat, generator de abur-poese pentru o turbină și două rezervoare mici pentru peroxid de hidrogen și permanganat de potasiu au fost plasate într-un singur compartiment cu o unitate de propulsie. Parogase-ul petrecut, trecând prin turbină, a rămas încă fierbinte și ar putea face o muncă suplimentară. Prin urmare, el a fost îndreptat spre schimbătorul de căldură, unde a încălzit o anumită cantitate de oxigen lichid. Prin întoarcerea înapoi în rezervor, acest oxigen a creat acolo un mic premiment, care a facilitat oarecum funcționarea unității de turbosat și, în același timp, a avertizat aplatizarea pereților rezervorului când a devenit gol.

Utilizarea peroxidului de hidrogen nu a fost singura soluție posibilă: a fost posibilă utilizarea componentelor principale, alimentându-le în generatorul de gaze în raport, departe de a fi optimă și, prin urmare, asigurarea unei scăderi a temperaturii produselor de combustie. Dar, în acest caz, ar fi necesar să se rezolve o serie de probleme complexe asociate cu asigurarea aprinderii fiabile și menținerea arderii stabile a acestor componente. Utilizarea peroxidului de hidrogen în concentrația de mijloc (aici capacitatea de evacuare a fost pentru nimic) a permis să rezolve problema pur și simplu. Deci, un mecanism compact și uniform obligat să lupte cu inima mortă a unei rachete umplute cu o explozivă de tonă.

Lovitură de la adâncime

Numele Cartei lui Z. Pearl, așa cum este considerată a fi autorul, deoarece este imposibil să se potrivească numele și acest capitol. Fără a căuta o afirmație pentru adevărul în ultima instanță, îmi permit încă să spun că nu este nimic teribil decât lovitura bruscă și practic inevitabilă la consiliul de două sau trei metri de TNT, de la care pereții pereche izbucnește, oțelul este ars și înflorit cu mecanisme multi-cuplu. Vârful și fluierul cuplului de ardere devine o navă reală, care în crampe și convulsii se află sub apă, luându-mă cu mine la Regatul Neptun al celor nefericiți, care nu au avut timp să sară în apă și să se salveze departe de vasul de scufundare. Și o liniște și imperceptibilă, similară rechinului izolator, submarinul s-a dizolvat încet în adâncimea mării, purtat în pântecele de oțel de o duzină de aceleași hoteluri mortale.

Ideea unui miner auto-aplicat, capabil să combine viteza navei și forța explozivă gigantic a ancorei "flyer", a apărut destul de mult timp. Dar în metal, a fost realizată numai atunci când erau suficiente motoare compacte și puternice care au raportat o mare viteză. Torpeda nu este un submarin, dar și motorul său este de asemenea necesar combustibil și oxidant ...

Torped-ucigaș ...

Este așa numit legendar 65-76 "kit" după evenimentele tragice din august 2000. Versiunea oficială afirmă că explozia spontană a "Tolstoy Torppena" a provocat moartea unui submarin K-141 Kursk. La prima vedere, versiunea, cel puțin, merită atenție: Torpeda 65-76 - Nu la toți zgomotul pentru copii. Acest lucru este periculos, apelul la care necesită abilități speciale.

Unul dintre torpilele "slăbiciunilor" a fost numit propulsia - intervalul impresionant de fotografiere a fost realizat utilizând propulsia la peroxidul de hidrogen. Și aceasta înseamnă prezența unui buchet complet familiar de farmece: presiune gigantică, reacționând rapid componentele și oportunitatea potențială de a începe un răspuns exploziv involuntar. Ca argument, susținătorii versiunii de explozie a "Tolstoy Torppena" conduc un astfel de fapt că toate țările "civilizate" ale lumii au refuzat de la torpilă la peroxid de hidrogen.

În mod tradițional, rezerva de oxidare pentru motorul torpilic a fost un balon cu aer, al cărui cantitate a fost determinată de puterea unității și de distanța accidentului vascular cerebral. Dezavantajul este evident: greutatea balast a unui cilindru cu pereți groși, care ar putea fi inversat pentru ceva mai util. Pentru a depozita presiunea aerului de până la 200 kgf / cm² (196 GPA), sunt necesare rezervoare de oțel cu pereți groși, al cărei masă depășește masa tuturor componentelor energetice cu 2,5 - 3 ori. Acesta din urmă reprezintă doar aproximativ 12 - 15% din masa totală. Pentru funcționarea USE, este necesară o cantitate mare de apă proaspătă (22-6% din masa componentelor energetice), ceea ce limitează rezervele de combustibil și agent de oxidare. În plus, aerul comprimat (oxigenul 21%) nu este cel mai eficient agent de oxidare. Azotul prezent în aer nu este, de asemenea, doar balast: este foarte slab solubil în apă și, prin urmare, creează o marcă de bule de 1 - 2 m bine observabilă pentru un torpil. Cu toate acestea, astfel de torpile nu au avut avantaje mai puțin evidente care au fost o continuare a deficiențelor, cel mai important fiind de securitate ridicată. Corpile care operează pe oxigenul pur (lichid sau gazos) au fost mai eficiente. Acestea au redus semnificativ pistele, au crescut eficiența oxidantului, dar nu a rezolvat problemele cu muls (balonul și echipamentul criogen încă constituia o parte semnificativă a greutății torpilului).

Peroxidul de hidrogen în acest caz a fost un fel de antipod: cu caracteristici energetice semnificativ mai mari, a fost sursa unui pericol crescut. Când este înlocuit în torpile termice de aer a aerului comprimat într-o cantitate echivalentă de peroxid de hidrogen, intervalul său a reușit să crească de 3 ori. Tabelul de mai jos prezintă eficiența utilizării diferitelor tipuri de transportatori de energie aplicați și promițători în Torpeda ESU:

În torpila ESU, totul apare în mod tradițional: peroxidul este descompus pe apă și oxigen, oxigenul oxidizează combustibilul (kerosenul), aburul primit rotește arborele turbinei - și aici mărfurile morții se îndreaptă spre navă.

Torpeda 65-76 "Kit" este ultima evoluție sovietică de acest tip, începutul cărora a pus în 1947 studiul torpilelor germane care nu a fost adus la "la minte" în ramura Lomonosov a NII-400 (mai târziu "mortetereria ") Sub conducerea designerului șef da. Cocenakov.

Lucrările s-au încheiat cu crearea unui prototip, care a fost testat în Feodosia în 1954-55. În acest timp, designerii și materialistii sovietici au trebuit să dezvolte mecanismele necunoscute până la mecanisme, să înțeleagă principiile și termodinamica muncii lor, să le adapteze pentru o utilizare compactă în corpul torpiei (unul dintre designer a spus cumva că complexitatea torpilor și a rachetelor cosmice se apropie de ceas). Ca motor, a fost utilizată o turbină de mare viteză a unui tip deschis de dezvoltare proprie. Această unitate a vorbit o mulțime de sânge pentru creatorii săi: probleme cu sorcerarea camerei de combustie, căutând capacitatea de stocare a peroxidului, dezvoltarea regulatorului componentelor de combustibil (kerosen, peroxid de hidrogen cu apă redusă (concentrație 85%), mare apă) - Toate acestea au fost testate și testate la torpile înainte de 1957 în acest an, flota a primit primul torpilat la peroxid de hidrogen 53-57 (Potrivit unor date, a avut numele "aligator", dar poate că a fost numele proiectului).

În 1962, a fost adoptată torpila anti-religioasă auto-echipată 53-61 create pe baza a 53-57 și 53-61m. cu un sistem de homing îmbunătățit.

Dezvoltatorii de torpeți au acordat atenție nu numai la umplutura lor electronică, dar nu au uitat de inima ei. Și a fost, așa cum ne amintim, destul de capricios. Pentru a spori stabilitatea muncii, în timp ce crește capacitatea, o nouă turbină a fost dezvoltată cu două camere de ardere. Împreună cu noua umplere a homing, a primit un index 53-65. O altă modernizare a motorului cu o creștere a fiabilității sale a dat un bilet la viața de modificare 53-65m..

Începutul anilor '70 a fost marcat de dezvoltarea muniției nucleare compacte, care ar putea fi instalată în Torpul BC. Pentru un astfel de torpilaj, simbioza explozivilor puternici și a unei turbine de mare viteză a fost destul de evidentă și în 1973 a fost adoptată torpilul peroxidant neangajat 65-73 Cu o caprică nucleară, concepută pentru a distruge navele mari de suprafață, grupările și obiectele de coastă. Cu toate acestea, marinarii nu au fost interesați numai în astfel de scopuri (și, cel mai probabil, nu deloc) și după trei ani au primit un sistem de ghidare acustică pentru o traseu de brilvare, o siguranță electromagnetică și un index 65-76. BC a devenit, de asemenea, mai universală: ar putea fi atât nucleară, cât și de 500 kg de păstrăv obișnuit.

Și acum autorul ar dori să plătească câteva cuvinte la teza despre "rulmentul" țărilor care au torpile pe peroxid de hidrogen. În primul rând, în plus față de URSS / Rusia, acestea sunt în funcțiune cu alte țări, de exemplu, un torpilaj suedez TR613, care sa dezvoltat în 1984, care funcționează pe un amestec de peroxid de hidrogen și etanol, este încă în serviciu cu marina din Suedia și Norvegia. Capul din seria FFV TP61, Torpeda TP61 a fost comandat în 1967 ca un torpilor mare controlat pentru utilizarea de către navele de suprafață, submarinele și bateriile de coastă. Instalația principală de energie utilizează peroxid de hidrogen cu etanol, rezultând o acțiune a unei mașini de abur cu 12 cilindri, oferind un torpil la eșecul aproape complet. În comparație cu torpilele electrice moderne, la o viteză similară, distanța de alergare este de 3 - 5 ori mai mare. În 1984, a fost admis un TP613 cu rază lungă de acțiune, înlocuind TP61.

Dar scandinavii nu erau singuri în acest domeniu. Perspectivele de utilizare a peroxidului de hidrogen în afacerea militară au fost luate în considerare de către marina americană înainte de 1933, iar înainte ca SUA să se alăture războinicului pe stația de torpilă de mare din Newport, au existat o lucrare strict clasificată pe torpilă, în care a fost furnizat peroxid de hidrogen ca agent de oxidare. În motor, o soluție de 50% de peroxid de hidrogen se descompune sub presiune cu o soluție apoasă de permanganat sau alt agent de oxidare, iar produsele de descompunere sunt utilizate pentru a menține arderea alcoolului - după cum putem vedea schema după poveste. Motorul a fost îmbunătățit semnificativ în timpul războiului, dar torpile care duc la mișcarea cu peroxid de hidrogen, până la sfârșitul ostilităților nu a găsit utilizarea de luptă în Flot din SUA.

Deci, nu numai "țările sărace" considerate peroxid ca agent de oxidare pentru torpilă. Chiar și Statele Unite, respectabile au dat un omagiu unei substanțe atât de atractive. Motivul refuzului de a utiliza aceste ESE, deoarece pare a fi în costul dezvoltării ESU asupra oxigenului (în URSS, astfel de torpile au fost de asemenea aplicate cu succes și utilizate cu succes, ceea ce s-au arătat perfect în diverse Condiții), și în toată aceeași agresivitate, pericol și disruptor peroxid de hidrogen: nici o stabilizatoare garantează o garanție de 100% a lipsei proceselor de descompunere. Ce se poate încheia, spune, cred că nu ...

... și torpile pentru sinucideri

Cred că un astfel de nume pentru torpile "Kaien" trist și cunoscute pe scară largă este mai mult decât justificat. În ciuda faptului că conducerea flotei imperiale a cerut introducerea unei trapei de evacuare în structura "torpilelor de om", piloții nu le-au folosit. Nu numai în spiritul Samurai, ci și o înțelegere a unui fapt simplu: de a supraviețui atunci când o explozie în apa unui șorț semi-plictisitor, fiind la o distanță de 40-50 de metri, este imposibil.

Primul model "Kaitena" "Type-1" a fost creat pe baza torpilului de oxigen de 610 mm "Tipul 93" și a fost în esență versiunea sa mărită și locuibilă, ocupând o nișă între torpilă și mini-submarin. Gama maximă de viteză la o viteză de 30 de noduri a fost de aproximativ 23 km (la rata de 36 de noduri în condiții favorabile, ar putea trece la 40 km). Creat la sfârșitul anului 1942, nu a fost apoi adoptat pe arma flotei de soare în creștere.

Dar până la începutul anului 1944, situația sa schimbat semnificativ și proiectul de arme care pot realiza principiul "Fiecare torpilă - la scop" a fost scos din raft, Gleie el praf aproape un an și jumătate. Ce a făcut ca amiralul să-și schimbe atitudinea, să spună că este dificil: dacă scrisoarea designerilor locotenentului Nisima Sakio și locotenentul senior al lui Hiroshi Cuppet, scrise în sângele său (codul de onoare obligat să citească imediat o astfel de scrisoare și să ofere un răspuns argumentat ), apoi o poziție catastrofică pe mare TVD. După modificările mici "Kaiten Type 1" în martie 1944 a mers la serie.

Dar, în aprilie 1944, a început munca asupra îmbunătățirii sale. Mai mult, nu a fost vorba despre modificarea dezvoltării existente, ci despre crearea unei dezvoltări complet noi de la zero. A fost, de asemenea, o sarcină tactică și tehnică emisă de flotă la noul "Kaiten Type 2", a inclus viteza maximă de cel puțin 50 de noduri, distanța de -50km, adâncimea de scufundare -270 m. Lucrările la designul acestui "om-torpil" a fost acuzat de Nagasaki-Heiki K.K., care face parte din preocuparea lui Mitsubishi.

Alegerea a fost non-aleatoriu: După cum sa menționat mai sus, această firmă a condus în mod activ lucrarea pe diferite sisteme de rachete bazate pe peroxid de hidrogen pe baza informațiilor primite de la colegii germani. Rezultatul lucrării lor a fost "motorul nr. 6", care funcționează pe un amestec de peroxid de hidrogen și hidrazină cu o capacitate de 1500 CP.

Până în decembrie 1944, două prototipuri ale noului "MAN-TORPEDO" au fost pregătite pentru testare. Testele au fost efectuate la sol, dar caracteristicile demonstrate ale dezvoltatorului, nici clientului nu erau îndeplinite. Clientul a decis să nu înceapă chiar testele marine. Ca urmare, al doilea "kaiten" a rămas în numărul de două bucăți. Alte modificări au fost dezvoltate sub motorul de oxigen - militarii a înțeles că chiar și un astfel de număr de peroxid de hidrogen nu este eliberat.

Cu privire la eficacitatea acestei arme, este dificil de judecat: propaganda japoneză a timpului de război aproape în fiecare ocazie de folosire a "Kaitenov" a atribuit moartea unei mari nave americane (după război, conversații pe acest subiect pentru evidente Motivele au fost diminante). Americanii, dimpotrivă, sunt gata să jure ceva pe care pierderile lor erau slabe. Nu va fi surprins dacă după o duzină de ani vor fi, în general, le-au negat în principiu.

Ora de stele

Lucrările designerilor germani în domeniul designului agregat de turbocoman pentru rachetele FAU-2 nu au rămas neobservate. Toate armamentele germane care au venit la noi au fost investigate și testate bine pentru a fi utilizate în structurile interne. Ca urmare a acestor lucrări, unitățile de turbocompresoare care operează pe același principiu ca prototipul german. Rachetele americane au aplicat, de asemenea, această decizie.

Britanicii, practic pierduți în timpul celui de-al doilea război mondial, tot imperiul lor, au încercat să se agațe de rămășițele din fosta măreție, folosind o bobină completă folosind un patrimoniu trofeu. Fără practic nici un flux de lucru în domeniul tehnologiei rachetelor, ei s-au concentrat asupra a ceea ce au avut. Ca rezultat, ei erau aproape imposibili: racheta săgeată neagră, care a folosit o pereche de peroxid de kerosen - hidrogen și argint poros ca un catalizator, cu condiția ca locul britanic în rândul puterilor cosmice. Din păcate, o continuare a programului spațial pentru imperiul britanic rapid, sa dovedit a fi o ocupație extrem de costisitoare.

Turbinele peroxidante compacte și destul de puternice au fost utilizate nu numai pentru alimentarea cu combustibil în camerele de combustie. A fost aplicată de americani pentru orientarea aparatului de coborâre a navei spațiale de mercur, apoi cu același scop, constructorii sovietici de la KK "Union".

În caracteristicile sale de energie, peroxidul ca oxidant este inferior oxigenului lichid, dar superior la oxidanții de acid azotic. În ultimii ani, interesul a fost renăscut în utilizarea peroxidului de hidrogen concentrat ca combustibil de rachetă pentru motoarele diferitelor scale. Potrivit experților, peroxidul este cel mai atractiv atunci când este utilizat în noile evoluții, în care tehnologiile anterioare nu pot concura direct. Astfel de evoluții sunt sateliții care cântăresc 5-50 kg. Adevărat, scepticii încă mai cred că perspectivele sale sunt încă ceață. Deci, deși șocul sovietic al RD-502 (perechea de combustibil - peroxid plus pentabran) și a demonstrat impulsul specific de 3680 m / s, acesta a rămas experimental.

"Numele meu este legătura. James Bond"

Cred că abia sunt oameni care nu au auzit această frază. Câțiva fani ai "pasiunilor spionilor" vor putea apela fără o călătorie a tuturor artiștilor interpreți sau executanți ai rolului serviciului de inteligență supergent în ordine cronologică. Și fanii absolut își vor aminti acest obiect gadget destul de obișnuit. În același timp, iar în acest domeniu nu a costat fără o coincidență interesantă că lumea noastră este atât de bogată. Wendell Moore, inginerul Aerosystemului Bell și cu o singură pene de unul dintre cei mai faimoși interpreți, au devenit inventator și unul dintre mijloacele exotice de mișcare a acestui caracter veșnic - zboară (sau mai degrabă sărituri).

Din punct de vedere structural, acest dispozitiv este la fel de simplu ca fantastic. Fundația a fost de trei cilindri: unul cu un ATM comprimat la 40. Azot (prezentat în galben) și două cu peroxid de hidrogen (culoare albastră). Pilotul pornește butonul de comandă și se deschide controlerul supapei (3). Azotul comprimat (1) deplasează peroxidul lichid de hidrogen (2), care intră în tuburile din generatorul de gaze (4). Acolo vine în contact cu catalizatorul (plăci subțiri de argint acoperite cu un strat de azotat de samariu) și se descompune. Amestecul steau de presiune și temperatură rezultată intră în două țevi, apărând din generatorul de gaz (țevile sunt acoperite cu un strat de izolator de căldură pentru a reduce pierderea de căldură). Apoi, gazele fierbinți sunt introduse în duzele rotative de jet (duza subsolului), unde se accelerează mai întâi și apoi se extind, achiziționând o viteză supersonică și creând o tracțiune reactivă.

Poldul de control și butoanele scaunelor cu rotile sunt montate într-o cutie care este întăntată pe pieptul pilot și sunt conectate la agregatele prin cabluri. Dacă aveți nevoie să vă întoarceți la partea laterală, pilotul a rotit unul dintre meșteșugurile, respingând o duză. Pentru a zbura înainte sau înapoi, pilotul a rotit atât roata de mână în același timp.

Așa că se uită în teorie. Dar, în practică, așa cum sa întâmplat adesea în biografia peroxidului de hidrogen, totul sa dovedit a fi destul de așa. Sau, mai degrabă, nu este așa: mânia nu a reușit să facă un zbor independent normal. Durata maximă a zborului de rachete Waller a fost de 21 de secunde, un interval de 120 de metri. În același timp, mulțumit a fost însoțit de o întreagă echipă de personal de serviciu. Pentru un zbor de douăzeci și doi, au fost consumate până la 20 de litri de peroxid de hidrogen. Potrivit armatei, centura de rachete de clopot a fost mai degrabă o jucărie spectaculoasă decât un vehicul eficient. Cheltuielile armatei în baza contractului cu Bell Aerosystem s-au ridicat la 150.000 de dolari, încă 50.000 de dolari au cheltuit clopote. De la finanțarea în continuare a programului, militarii a refuzat, contractul a fost finalizat.

Și totuși era încă posibil să lupți cu "dușmanii libertății și democrației", ci doar în mâinile fiilor unchiului Sam, ci în spatele umerilor filmului-super-super-sondaj. Dar ceea ce va fi soarta lui ulterioară, autorul nu va face ipoteze: nerecunoscător acest lucru este viitorul de a prezice ...

Poate că, în acest loc, povestea carierei militare a acestei substanțe convenționale și neobișnuite poate fi pusă în acest punct. Era ca într-un basm: și nu lung, și nu scurt; și de succes și eșec; și promițătoare și neprotej. El a fost trimis la el un viitor minunat, au încercat să folosească în multe instalații generatoare de energie, dezamăgite și returnate din nou. În general, totul este ca și în viața ...

Literatură
1. Altshull G.S., Shapiro R.B. Apa oxidată // Tehnica - Tineret ". 1985. №10. P. 25-27.
2. Shapiro L.S. Complet secret: apă plus un atom de oxigen // chimie și viață. 1972. №1. P. 45-49 (http://www.nts-lib.ru/online/subst/ssvpak.html)
3. http://www.submarine.itishistory.ru/1__lodka_27.php).
4. Vezelov P. "Judecata despre această afacere este amânată ..." // Tehnica - Tineret. 1976. №3. P. 56-59.
5. Shapiro L. în speranța unui război total // Tehnica - Tineret ". 1972. №11. P. 50-51.
6. Ziegler M. pilot luptător. Operațiuni de luptă "Me-163" / Lane. din engleza N.v. Hasanova. M.: CJSC centerpolygraf, 2005.
7. Irving D. Retribuția armelor. Rachete balistice ale celui de-al treilea Reich: Punctul de vedere britanic și german / per. din engleza ACESTEA. Dragoste. M.: CJSC centerpolygraf, 2005.
8. Dornberger V. Superoramon al treilea Reich. 1930-1945 / Per. din engleza Adică Polotsk. M.: CJSC CenterpolyGraf, 2004.
9. Capers o..html.
10. http://www.u-boote.ru/index.html.
11. Dorodnykh V.P., Lobashinsky V.A. Torpile. Moscova: Dosaaf Ussr, 1986 (http://weapons-world.ru/books/item/f00/s00/Z0000011/st004.Shtml).
12. http://voenteh.com/podvodnye-lodki/podvodno-oruzhie/torpedy-serii-ffv-tp61.html.
13. http://f1p.ucoz.ru/publ/1-1-0-348.
14..html.
15. Shcherbakov V. să moară împăratului // fratele. 2011. №6 // http://www.bratishka.ru/archiv/2011/6/2011_6_14.php.
16. Ivanov V.K., Kashkarov a.M., ROMAENKO E.N., Tolstitikov L.A. Unități de pompare a turboului din ONG-ul de design "Energomash" // Conversia în ingineria mecanică. 2006. Nr. 1 (http://www.lpre.de/resurces/articles/energomash2.pdf).
17. "Înainte, Marea Britanie! .." // http://www.astronaut.ru/bookcase/books/afanasiev3/text/15.htm.
18. http://www.airbaze.ru/modoling/rockets/res/trans/h2O2/whitehead.html.
19. http://www.mosgird.ru/204/11/002.htm.