Войти
Однокомпонентное топливо ракета (или « monochemical ракета ») представляет собой ракету, которая использует одну химический в качестве своего ракетного топлива.
Для монотопливных ракет, которые зависят от химической реакции, мощность движущей реакции и результирующая тяга обеспечивается самим химическим веществом. То есть энергия, необходимая для приведения в движение космического корабля, содержится в химических связях химических молекул, участвующих в реакции.
Наиболее часто используемым монотопливом является гидразин (N 2 H 4 ), химическое вещество, которое является сильным восстановителем. Наиболее распространенным катализатором является гранулированный оксид алюминия (оксид алюминия), покрытый иридием. Эти покрытые оболочкой гранулы обычно выпускаются под коммерческими этикетками Aerojet S-405 (ранее производились Shell) или WCHeraeus H-KC 12 GA (ранее производились Kali Chemie). Там нет воспламенителя с гидразином. Aerojet S-405 - это самопроизвольный катализатор, то есть гидразин разлагается при контакте с катализатором. Разложение сильно экзотермической и производит 1000 ° С (1830 ° F), что газ представляет собой смесь азота, водорода и аммиака. Основным ограничивающим фактором монотопливной ракеты является срок ее службы, который во многом зависит от срока службы катализатора. Катализатор может быть подвержен каталитическому отравлению и каталитическому истиранию, что приводит к выходу катализатора из строя. Другим монотопливом является перекись водорода, которая при очистке до концентрации 90% или выше саморазлагается при высоких температурах или в присутствии катализатора.
Большинство ракетных систем с химическим реактивным топливом состоит из топливного бака, обычно из титановой или алюминиевой сферы, с контейнером из этилен-пропиленового каучука или устройством для управления ракетным топливом с поверхностным натяжением , заполненным топливом. Затем бак нагнетается гелием или азотом, который выталкивает топливо к двигателям. А труба ведет от резервуара к тарельчатому клапану, а затем в камеру разложения ракетного двигателя. Обычно сателлит имеет не один двигатель, а от двух до двенадцати, каждый со своим клапаном.
В контрольном отношении ракетных двигателей для спутников и космических зондов часто очень малы, 25 мм (0,98 дюйма) или около того в диаметре, и установлены в группах, что точка в четырех направлениях (в плоскости).
Ракета срабатывает, когда компьютер посылает постоянный ток через небольшой электромагнит, который открывает тарельчатый клапан. Стрельба часто бывает очень короткой, несколько миллисекунд, и - если стрелять в воздухе - будет казаться камнем, брошенным в металлический мусорный бак; если он будет длиться долго, он будет издавать пронзительное шипение.
Монотопливо с химической реакцией не так эффективно, как некоторые другие двигательные технологии. Инженеры выбирают монотопливные системы, когда потребность в простоте и надежности перевешивает потребность в мощном импульсе. Если двигательная установка должна создавать большую тягу или иметь высокий удельный импульс, как в главном двигателе межпланетного космического корабля, используются другие технологии.
В концепции создания низкоорбитальных (НОО) топливных складов, которые можно было бы использовать в качестве промежуточных станций для других космических кораблей, чтобы останавливаться и дозаправляться на пути к миссиям за пределами НОО, предполагается, что газообразный водород - неизбежный побочный продукт длительного хранения жидкости. хранение водорода в космической радиационной тепловой среде - может быть использовано в качестве монотоплива в солнечно-тепловой двигательной установке. Отработанный водород можно было бы продуктивно использовать как для поддержания орбитальной станции, так и для управления ориентацией, а также для обеспечения ограниченного количества топлива и тяги, которые можно было бы использовать для орбитальных маневров, чтобы лучше сблизиться с другими космическими кораблями, которые будут лететь для получения топлива из депо.
Солнечный термический monoprop подруливающие также неотъемлемая часть конструкции криогенной следующее поколения разгонной ракеты, предложенной американской компания United Launch Alliance (ULA). Advanced Common Evolved Stage (ACES) предназначен как более дешевый, более-способной и более-гибкая верхняя ступень, которая будет дополнять, и, возможно, заменить, существующие ULA Centaur и ULA Delta Криогенного Второй этап транспортных средств верхней ступени (DCSS). Опция ACES Integrated Vehicle Fluids удаляет весь гидразин и гелий из космического корабля - обычно используемые для ориентации и поддержания станции - и вместо этого зависит от солнечно-тепловых моновинтовых двигателей, использующих отработанный водород.
НАСА разрабатывает новую двигательную установку на одном топливе для небольших недорогих космических аппаратов с требованиями дельта-v в диапазоне 10–150 м / с. Эта система основана на смеси монотоплива гидроксиламмония (HAN) / воды / топлива, которая является чрезвычайно плотной, экологически безвредной и обещает хорошие рабочие характеристики и простоту.
Компания EURENCO Bofors произвела LMP-103S в качестве замены гидразина в соотношении 1: 1 путем растворения 65% динитрамида аммония, NH 4 N (NO 2 ) 2, в 35% водном растворе метанола и аммиака. LMP-103S имеет на 6% больший удельный импульс и на 30% большую плотность импульса, чем гидразин-монотопливо. Кроме того, гидразин очень токсичен и канцероген, в то время как LMP-103S умеренно токсичен. LMP-103S относится к классу 1.4S ООН, допускающему транспортировку на коммерческих самолетах, и был продемонстрирован на спутнике Prisma в 2010 году. Специального обращения не требуется. LMP-103S может заменить гидразин в качестве наиболее часто используемого монотоплива.
