Hybridraketentreibstoffe

Ein Raketentreibstoffe oder Hybridraketen litergolo ist ein endoreattore mit einem Motor, der Treibmittel in verschiedenen Aggregatzuständen, eine in fester Form und die andere in gasförmiger oder flüssiger Form verwendet. Das Konzept der Hybridraketen zurück mindestens zu den dreißiger Jahren.

Die litergolo Begriff wurde von den griechischen Wörtern ergon und Lithos und vom lateinischen Oleum, Wolfgang Noeggerath geprägt.

Die Raketen Hybriden haben einige Vorteile gegenüber flüssigen Raketentreibstoff als feste Brennstoffe in Bezug auf Einfachheit, Sicherheit und Kosten. Da es fast unmöglich ist, das Mischen des Brennstoffs und des Oxidationsmittels ist, neigen diese Raketen auf weniger kritische Funktionsstörungen haben. Da die Flüssigbrennstoff-Raketen können sich leicht gedreht werden, und der Druck kann leicht moduliert werden. Die theoretisch erreichbaren spezifischen Impuls ist in der Regel besser als die Festtreibstoff und entspricht in etwa der Flüssigkeitsraketen, die Kohlenwasserstoffe einzusetzen. Mit einigen Metall wurden Kraftstoffe bis 400 Sekunden gemessenen Impulse auf. Hybrid-Systeme sind etwas komplexer Feststoffraketen, aber die wesentlichen Risiken im Herstellungsverfahren, Transport und Verwaltung von Festtreibstoffen Gleichgewicht der größeren Einfachheit dieser Art von Motoren.

Grundlegende Konzepte

In seiner einfachsten Form ein Hybrid Rakete besteht aus einem Druckbehälter, der mit flüssigem Brennstoff, einer Verbrennungskammer, die das feste Treibmittel und ein Ventil, die sie trennt. Beim Einschalten, ist sie einem geeigneten Zündquelle in die Verbrennungskammer eingeführt wird und das Ventil geöffnet wird. Das Treib Flüssigkeit oder Gas in die Kammer, wo es verdampft wird, und reagiert mit dem Festtreibstoff. Die Verbrennung in einer Diffusionsflamme geschieht auf der Schicht nahe der Oberfläche des festen Treibstoffs.

Im Allgemeinen wird das Treibfluid ist das Oxidationsmittel, während die durchgezogene ist der Treibstoff, da die Oxidationsfeststoffe sind problematisch und haben eine geringere Leistung als die Flüssigkeiten. Insbesondere die Ammoniumperchlorat, ein Oxidationsmittel mit der Abkürzung APCP bekannt, erzeugt in dem Abgas aus Chlorwasserstoff, der bei Kontakt mit atmosphärischer unidità Salzsäure, einer korrosiven Agens, das für die Umwelt schädlich ist, durch Absenken des pH-Wertes kann das Formular Wasser und Boden und kann Säure regen zu produzieren. Die Verwendung von festen Brennstoffen, wie HTPB oder Paraffinwachs, ermöglicht die Verwendung von Hochenergie-Additive wie beispielsweise Aluminium, Lithium oder Metallhydriden.

Die häufigste Oxidations inclusono Sauerstoff oder Stickoxid in flüssiger oder gasförmiger Form. Die verwendeten Brennstoffe umfassen auch Polymere, wie Polyethylen, HTPB oder in flüssiger Form, wie beispielsweise Paraffin.

Vorteile der Hybridraketen

Die Raketen-Hybriden zeigen einige klare Vorteile, und andere subtiler als feste oder flüssige Raketen.

Sicherheit

Im Allgemeinen sind Hybridraketen richtig ausgelegt und mit Sorgfalt konstruiert sehr sicher. Die wichtigsten Risiken, die mit dieser Art von Trägern verbunden sind, sind:

  • Wodurch Decke - Der Durchschlag der Isolierung des Gehäuses kann heisse Gase von der Wand zu entkommen, was zu der Bildung eines Lochs, das anschließend führt zu einem Zusammenbruch der Struktur.
  • Flashback - Oxidationsmittel exotherm Stickstoffoxid oder Wasserstoffperoxid zu zersetzen, können dazu führen, Fehlzündungen aus der Verbrennungskammer in Richtung der Einspritzvorrichtung durch Drehen des Oxidationsmittels und wodurch die Explosion des Tanks . Die Rückblende ist, weil in Perioden instabile Verbrennung möglich ist, dass der Druckabfall durch die Injektoren nicht ausreichend ist. Dieses Phänomen ist spezifisch einiger Oxidationsmittel; in anderen Arten von Oxidationsmitteln, wie Sauerstoff und Stickstofftetroxid es findet nicht statt, es sei denn in dem Reservoir nicht vorhanden ist, auch brennbare ist.
  • Fest start - Dieses Phänomen wird durch einen Überschuß an Oxidationsmittel in der Verbrennungskammer, dem vorherigen Einschalten verhindert. Es tritt insbesondere in monopropellant Stickoxide und eine vorübergehende Überdruck mit dem Motorausfall führen.

Da der Kraftstoff nicht ein Oxidationsmittel enthält, kann sie nicht Feuer fangen. Aus diesem Grund werden die Raketen als Hybrid-Geräte ohne Sprengkraft klassifiziert. Dagegen der Feststoffrakete haben oft eine Sprengkraft, in TNT-Äquivalent gemessen wird, proportional zu der Masse der Körner des Treibmittels. Die Raketen in Flüssigtreibstoff bezogen auf die Menge von Brennstoff und Oxidationsmittel, die vor dem explodierenden in den Brennraum ansammeln können explosive Kraft berechnet. Da die Kombinationen Oxidationsmittel / Verbrennungsluft in den flüssigen Stoffraketen verwendet werden, enthalten oft mehr Energie pro Masseneinheit des TNT wird der äquivalente Wert von TNT durch Multiplizieren der Masse des Treibmittels in der Verbrennungskammer für die Energiedichte berechnet.

Eines der Unternehmen mit dem größten Know-how in Hybridraketen ist SpaceDev, die 1998 alle an geistigem Eigentum, Projekte und Tests, die von mehr als 200 Tests von Hybridmotoren von amerikanischen Raketen Unternehmen in acht Jahren generiert gekauft werden. Die SpaceDev entwickelt und produziert alle Hybridmotoren für den Shuttle SpaceShipOne, um die erste private bemannte Flugzeug Erdumlaufbahn erreicht. Der Hybridmotor verwendet wird, setzt Stickoxid- und HTPB. Die Raumfahrtantriebe Gruppe wurde 1999 gegründet, um Kraftstoffe mit einer hohen Rate von Regression zu entwickeln. Es hat mit Erfolg einen Propellerdurchmesser von 12,5 Zoll getestet kann 5896 kg Schub zu erzeugen, und entwickelt einen Propeller mit einem Durchmesser von 24 Zoll entwickelt, um 11.339 kg Schub zu erzeugen, dessen Test wird in bereitgestellt 2010. Die Orbital Technologies Corporation hat in der Forschung der US-Regierung auf Hybridraketen finanziert vor allem auf Technologie namens "Vortex Hybrid" teilgenommen. Die Umweltaerospace Corporation entwickelt Hybrid-Antriebssysteme und hat mit einem Projekt teilgenommen, um für die Produktion von dem Motor des Shuttle SpaceShipOne Vertrag. Die Reaktion Research Society hat eine lange Geschichte der Forschung und Entwicklung mit dem Hybridantrieb. Schließlich werden mehrere Universitäten Durchführung verschiedener Experimente.

In Italien eines der Zentren für Spitzenforschung im Bereich der Motoren ist die Hybrid-Treib CISAS "G. Colombo" von der Universität Padua. Die Aktivitäten decken alle Phasen der Entwicklung der Motoren: Die theoretische Analyse des Verbrennungsprozesses auf die numerische Simulation mit CFD-Codes, durch die Durchführung von Prüfstandsversuchen von Raketen auf einem kleinen Maßstab, um groß angelegte experimentelle Studien. Eine Kopie dieser Motoren erfolgreich im Jahr 2009 geflogen.

  0   0
Vorherige Artikel Andrey Kolmogorov
Nächster Artikel Battle Ground

Kommentare - 0

Keine Kommentare

Fügen Sie einen Kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Zeichen übrig: 3000
captcha