Топливо РДТТ с повышенным Иу

 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Давным-давно наткнулся на описание фторопласт-алюминиевого топлива. Недавно сайт на котором данное топливо описывалось лёг :unsure: Решил выложить, и , может быть , обсудить, что б не пропало:
Многие знают о горючести смеси алюминий-фторопласт; однако весьма редко упоминается о том, что горение алюминия в ней идет через газовую фазу - через газообразный (при температуре реакции) монофторид алюминия. И этот механизм обеспечивает как высокую скорость, так и полноту сгорания.
Поскольку данные факторы весьма существенны для твердых топлив небольших ракет, то в качестве ТРТ была опробована и показала хорошие результаты смесь, содержащая 19% алюминиевой пудры, 53% фторопластового порошка и 28% аммиачной селитры.
Сразу отмечу, что данный состав был рассчитан исходя из "идеального" уравнения горения до газообразных продуктов с минимальным молекулярным весом - т.е. до азота, окиси углерода и свободного водорода. Правда, при повышенных давлении и температуре равновесие реакции смещается в сторону образования воды и свободного углерода, и более высокие реальные удельные импульсы могут быть у смесей с увеличенным содержанием селитры - но двигатель с подобной (горящей до H2O и CO) смесью 12% алюминия, 34% фторопласта и 54% аммиачной селитры просто не удалось запустить.
Смесь же с низким содержанием нитрата аммония достаточно легко воспламеняется и быстро сгорает - причем сравнительно высокий удельный импульс (по оценке, >200сек) обуславливается высокой температурой пламени (>3000град. - во всяком случае, при пуске ракеты ртутно-белая реактивная струя за секунду разрезала отражатель пламени).

В то же время высокая температура пламени является и одним из недостатков этой композиции, т.к. требует применения исключительно стойких сопловых вставок.
Другим недостатком данной смеси оказывается необходимость прессования топливного заряда, поскольку добавки заметных количеств органического связующего существенно снижают скорость горения (и делает его неустойчивым). Тем не менее, для облегчения прессования и повышения прочности заряда в смесь полезно вводить 1-2% полимеризующейся присадки (например, силиконовой смолы).
Недостатками рассматриваемой смеси так же являются значительная гигроскопичность (связанная с применением аммиачной селитры) и возможность растрескивания зарядов при термоциклировании (из-за фазового перехода в селитре вблизи 32град.С).
Однако самым существенным моментом при применении данного ТРТ - как и других составов с алюминием и фторопластом - является очень высокая токсичность дыма, содержащего мелкодисперсный AlF3. Как уверяют медики, он легко проникает в легкие, где и оседает, не вызывая какого-либо раздражения; однако хорошо надышавшись таким дымом, через пару лет можно оказаться в могиле (по причине полного разрушения легких).
 


Токсичность дымов, IMHO, не есть оч.существенный недостаток ;) Надо отметить, что подобное топливо еще и абсолютно взрыво-пожаробезопастно, а компоненты для него дешевы и легко доступны(несравнит фторопластовый порошок и ПХА, например). Фторопласт, видимо, должны не содержать хлора, т.е. Политетрафторэтилен или фторопласт-4

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

Piroman
Ignis Caelum

опытный

Про токсичность зря ты так.
Я вот боюсь паров фтор соединений. Совсем не светит отек легких получить.
Хотя, конечно же, тебе должно быть виднее, т.к. многое видел из нутри ;)


А зачем с фторопластом возиться?
Сразу гибридник заделывать. Горючее - Ал. Окислитель - фреон.
Сразу Иу за двести. А можно еще и кислородику в топку подкинуть ;)

ИМХО.
Кардинального изменения ситуации со фтором ждать, наверное, не стоит.
Сейчас в процессе варианты составов НА+Ал+ фторид аммония.
от АФ я скорее жду скорости возгорания Ал и отсутсвия образивного выхлопа.

В пропипе есть 2 записи для аммония фторида с разными энергиями образования. Для них расчет дает кардинально разную картину Иу.
Что на самом деле - покажет прожиг.

Также как можно поджечь Ал в смеси с серой. Так и фторид аммония с Ал можно поджечь спичкой. Реакция только мммееедленная.

Как уже говорил, замечено что добавление небольшого количества фторида аммония в расплав сорбитовой карамели сильно повышает его подвижность.
Лучше быть оптимистом и ошибаться, чем пессимистом, который всегда прав.  
Это сообщение редактировалось 11.02.2005 в 17:23

RLAN

старожил

Интересно, какая это арифметика используется ?
Цена фторпласта 10 уе/кг
Цена ПХА где то 6.
По моему, фторпласт дороже. А по вашему? :)

Технологически из фторпласта сложнее что то изобразить.
 
RU Full-scale #12.02.2005 05:58  @Ignis Caelum#11.02.2005 17:07
+
-
edit
 

Full-scale

опытный

Piroman> Сразу гибридник заделывать. Горючее - Ал. Окислитель - фреон.
[»]

Вот это мысль! Фреон как окислитель, возможно ли? По идее должно быть работоспособно. Но будет ли гореть? Известно что фреон при термическом разложении дает фосген, что не особо приятно.
 
PL Wyvern-2 #14.02.2005 20:12  @Ignis Caelum#11.02.2005 17:07
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Piroman>> Сразу гибридник заделывать. Горючее - Ал. Окислитель - фреон.
Full-scale> [»]
Full-scale> Вот это мысль! Фреон как окислитель, возможно ли? По идее должно быть работоспособно. Но будет ли гореть? Известно что фреон при термическом разложении дает фосген, что не особо приятно. [»]

Это ХЛОРИРОВАННЫЕ(кстати, запрещенные экологами :) ) фреоны дают фосген. Чисто фторированные -нет, только фториды, СО2 и Н2О

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

При термическом разложении фосген не образуется, ибо откуда взяться кислороду для формулы COCl2 ?

А вот при горении или термолизе в присутствии кислорода образуется фторфосген из тефлона или фосген из хлорированных вещей.

А по сути темы я не понял - а где же "Топливо РДТТ с повышенным Иу" ? Неужели "(по оценке, >200сек)" - это оно и есть? Да ещё с такими проблемами при изготовлении и требованиями к материалу сопла? Да нуууу....

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru