Химические ракетные топлива


 Металлизированные горючие



Pdf көрінісі
бет25/66
Дата20.10.2023
өлшемі1.91 Mb.
#481296
түріУчебное пособие
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   ...   66
С.Н. Козлов, А.В. Литвинов, Л.Д. Ленкина ХИМИЧЕСКИЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА

2.3.4 Металлизированные горючие 
Введение металла в жидкое горючее приводит к существенному 
увеличению энергетической эффективности топлива. Максимум 
удельного импульса тяги можно получить при содержании металла в 
горючем от 30 до 50 %. Металлы в составе горючих удобнее всего ис-
пользовать в виде суспензий (гетерогенные горючие) или в виде рас-
творов металлосодержащих соединений (гомогенные горючие). 
Гетерогенные горючие представляют собой физические смеси 
мелкодисперсных металлов или их твердых соединений, чаще всего 


50 
гидридов, с жидкими горючими; например, смесь порошков алюминия 
с гидразином. Для удержания частиц алюминия во взвешенном состоя-
нии в горючее добавляют до 3 % высокомолекулярного загустителя. 
Такая система приобретает свойства коллоидов, но при этом возника-
ют проблемы хранения, поскольку такое горючее склонно к расслаива-
нию, и подачи топлива в камеру сгорания. 
Возможно также использование гелеобразных, так называемых 
«тиксотропных» горючих, содержащих металлы и их соединения, но 
проблемы их широкого использования в настоящий период достаточно 
полно не решены. 
2.4 Окислители жидких ракетных топлив 
Применяемые в ракетной технике окислители подразделяются по 
температуре кипения на низкокипящие (t
кип
<21

С) и высококипящие 
(t
кип
>21

С), по химической природе – на кислородные, азотные и дру-
гие Наибольшее применение нашли из кислородных окислителей жид-
кий кислород и пероксид водорода, из азотных – тетраоксид азота и 
смесь тетраоксида азота с азотной кислотой. 
2.4.1 Жидкий кислород 
Ракетные топлива, в которых в качестве окислителя используется 
жидкий кислород, имеют высокую температуру сгорания, что объясня-
ется полным использованием реакционно-активного кислорода. Жид-
кий кислород имеет низкую вязкость, что обеспечивает хорошее сме-
сеобразование его с горючим. Кроме того, жидкий кислород имеет еще 
одно важное преимущество – широкую сырьевую базу: в промышлен-
ном масштабе жидкий кислород получают из атмосферного воздуха 
способом глубокого охлаждения. 
Жидкий кислород О
2
ж представляет собой бледно-синюю про-
зрачную жидкость, которая при охлаждении затвердевает в виде кри-
сталлов синего цвета. Температура кипения О
2
ж при атмосферном дав-
лении равна минус 182,98 

С (90,18К), температура кристаллизации – 
минус 218,7 

С (54.36К). Плотность жидкости при температуре кипе-
ния ρ=1,14 г/см
3
, кристаллов при температуре кристаллизации –
ρ=1,46 г/см
3

Кислород не является коррозионно активным, однако при контак-
те с конструкционными материалами вследствие низкой температуры 
вызывает их охрупчивание. В качестве прокладочного материала при 
работе с жидким кислородом применяют фторопласты, винипласты, 


51 
специальные сорта резины из изопренового каучука. Прокладки орга-
нического происхождения недопустимы, так как они могут воспламе-
няться. Лучшими металлическими прокладками являются свинец, чис-
тый алюминий и медь. Контакт жидкого кислорода с маслами нефтя-
ного происхождения (солидол, тавот, автол) всегда приводит к взрыву. 
Транспортировка жидкого кислорода осуществляется в металли-
ческих баках-танках, построенных по типу сосуда Дьюара и имеющих 
надежную теплоизоляцию. Жидкий кислород обладает очень высокой 
упругостью пара и, соответственно, испаряемостью. С увеличением 
температуры упругость пара значительно возрастает, и поэтому кисло-
родные баки должны дренироваться в атмосферу. При заправках баков 
ракеты потери жидкого кислорода в результате испарения при контак-
те с относительно «горячими» стенками баков могут быть очень вели-
ки и иногда достигают полного объема бака. 
За счет упругости паров жидкого кислорода можно обеспечить 
наддув баков, регулируя давление наддува с помощью дренажных кла-
панов. 
Кислород не токсичен, не ядовит, но длительное пребывание в его 
атмосфере не рекомендуется. Контакт с жидким кислородом вызывает 
обморожение. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   ...   66




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет