Металлизированное топливо

Расскажите плз. выгоду применения сабж и трудности осуществления его использования.

сложно качать насосами, расслаиваеться.

 Имеется в виду что? Твёрдое топливо с алюминием или добавки в жидкое металла?
 Если твёрдое с алюминием - оно очень выгодно для ракетно-прямоточных двигателей, у алюминия большая энергетика.

Бродяга, 10.01.2004 01:19:03:

Имеется в виду что? Твёрдое топливо с алюминием или добавки в жидкое металла?

 

Имеется в виду жидкое топливо. Сорри, совсем забыл про добавки в твердом...

CaRRibeaN, 09.01.2004 21:12:39:

сложно качать насосами, расслаиваеться.

 

А если его добавлять после насосов?
И сколько примерно должно быть соотношение жидкой и твердой фазы?

>А если его добавлять после насосов?

Ну да, эта идея приходит в голову. Только вот как это делать, при потоках топлива скажем 50 кг/с, добавлять туда 5 кг аллюминиевой пыли? Надо еще думать о том, что бы пыль не забивала каналы рубашки охлаждения, форсунки...

>И сколько примерно должно быть соотношение жидкой и твердой фазы?

Надо смотреть какое конкретно топлива. Теоретические предельные импульсы достигаються (кстати обычно добавлением гидрита лития в например жидкий водород) при 20% массы обычно, но надо помнить о потерях на двухфазность, и видимо думать скорее о 10%

ЗЫ: Предельный теоретический трехкомпонентный импульс 705 секунд - даже если удасться добиться скажем 550 - это уже готовый SSTO, и в общем-то прорыв в выводе ПН в космос.

Как неспециалист, я могу во многом ошибаться, но так мне представляются основные варианты и основные проблемы:
1) введение металлических частиц до форсунок КС. Т.е надо обеспечить неосаждение твердых частиц на форсунках+равномерное распыление их в КС?
2) введение частиц после форсунок уже прямо в КС, скажем сразу после форсунок через несколько вводов (опять-таки - ввод распыла частиц в жидкости/газе либо ввод только твердых частиц), в идеале имея кольцевой ввод частиц с их равномерным распределением во всем объеме КС...
3) ввод металла в жидком (газообразном наверное вообще не реально) виде в КС - т.о. надо иметь емкость с металлом, который в дальнейшем надо как-то расплавить (температуры ГГ газа для этого ведь не хватит?) и подать опять же в КС (ввод до или после форсунок)? Температура плавления тех же форсунок тогда должна быть больше температуры жидкого металла...
4)использование топлива с растворенным металлом в одном из компонентов (присадки), т.о. имея только жидую фазу прямо в баках. Но тогда проблема осаждения металла при хранении и при работе насосов? Существуют ли такие соединения?

4)
Есть металлорганика, растворимая в том-же керосине. Но как правило чтоб сделать устойчивое соединение нужно на один атом целую "шубу" надеть. невыгодно...

 Позволю себе изложить своё имхо по данному вопросу с претензией на окончательную истину в последней инстанции.
1. Примесь металлического порошка к жидкому топливу позволяет реально увеличить УИ примерно на 10%, то есть керосиновое топливо с 360 до 400 сек, водородное с 450 до 500 сек.
2. Никаких проблем с проходом суспензии через насосы, тракт охлаждения, форсунки не возникает. Есть проблема - центробежное разделение в ТНА (порошок отбрасывается к стенкам), но она решаема.
3. То есть вполне достаточно подмешивать порошок в тракт низкого давления до ТНА.
4. Единственная проблема - как это сделать. Если залить топливо с уже размешаным в нём порошком, то происходит расслоение (осаждение порошка) а это совершенно неприемлемо. Другого способа с постоянным расходом вводить порошок в трубопровод или непосредственно в КС пока не придумано. Может кто предложит?
 Но надо помнить, что устройство не должно быть слишком тяжёлым и дорогим, иначе оно не окупится эффектом от десятипроцентного увеличения УИ. Самое простое - просто равномерно размешать порошок в горючем. Но как?

 Никак не надо размешивать. Просто сделать гибридный двигатель - обычные жидкие компоненты и твердотопливная энергетическая вставка.

>Единственная проблема - как это сделать.

Сделать топливо желеобразным? Тогда вроде алюминий висит, скажем, в водороде... ну, твёрдый метан уж точно .

Мне как раз непонятно, как ТНА проходить такому топливу. Старый, может, найдёшь что по этому поводу?

И ещё хотелось бы поподробнее услышать про варианты трёхкомпонентных топлив. Слышал, что топливо с максимальным УИ - ужасный бутерброд из лития, фтора... а попроще схемы, пусть даже с меньшим УИ, какие есть?

С учётом того что в баках перемешивать топливо никто не бьудет-нужна полная растворимость присадки в топливе. С керосином такое возможно, с водородом-ХЗ. Но ИМХО геморой не окупается. Проще НДМГ с азоткой...

avmich, 11.01.2004 12:41:27:

>Единственная проблема - как это сделать.

Сделать топливо желеобразным? Тогда вроде алюминий висит, скажем, в водороде... ну, твёрдый метан уж точно .
Мне как раз непонятно, как ТНА проходить такому топливу.

 

Читал, что так и делали. В экспериментах. Желеобразное топливо под давлением течёт почти как обычная жидкость, а при снятии давления опять становится желе.

MIKLE, 11.01.2004 13:46:05 :

С учётом того что в баках перемешивать топливо никто не бьудет-нужна  полная растворимость присадки в топливе. С керосином такое возможно, с водородом-ХЗ. Но ИМХО геморой не окупается. Проще НДМГ с азоткой...

 

Вот, именно. А металлический компонент поступает в топливо путем растворения элементов конструкции. А в компрессорах вымешивается до требуемой консистенции.

 А проще? Твёрдое топливо с большим количеством алюминия продувается потоком горящего жидкого топлива с избытком окислителя?
 Тут дозировать правда ничего нельзя.

Еще круче: четырехкомпонентное топливо-гель, два жидких компонента основные плюс микрокапсулы из металлорганики, содержащие внутри четвертый компонент-катализатор. Поджог за счет разрушения оболочки микрокапсул.

Marouder, 10.01.2004 13:10:11:

Бродяга, 10.01.2004 01:19:03 :

Имеется в виду что? Твёрдое топливо с алюминием или добавки в жидкое металла?

 

Имеется в виду жидкое топливо. Сорри, совсем забыл про добавки в твердом...

 

Могу дать наколку.

Несколько лет назад, на М1 один препод (с армянской фамилией) усиленно прокачивал тему "пастообразного" топлива. По моему он сейчас уволился. Но можно подгрести к Бабуку или Калягину - "нах" не пошлют, и чё - умного скажут.

Kotov, 13.01.2004 11:40:57:

Несколько лет назад, на М1 один препод (с армянской фамилией) усиленно прокачивал тему "пастообразного" топлива. По моему он сейчас уволился. Но можно подгрести к Бабуку или Калягину - "нах" не пошлют, и чё - умного скажут.

 

ОК. Попробуем узнать, чего там наши напридумывали. Спасибо.

Бродяга, 11.01.2004 14:23:12:

А проще? Твёрдое топливо с большим количеством алюминия продувается потоком горящего жидкого топлива с избытком окислителя?
 Тут дозировать правда ничего нельзя.

 

Ну этот принцип в той или иной мере уже работает этак лет 30 в военной технике