Гіперголічний пропелент

Гіперголічне паливо — це комбінація ракетного палива, що використовують в ракетному двигуні, компоненти якого самозаймаються при контакті один з одним.

Супроводжуючий одягає повний захисний костюм через небезпеку гіперголічного палива гідразину, який тут завантажується на космічний зонд MESSENGER.

Два компоненти ракетного палива зазвичай складаються з палива та окислювача. Основні переваги гіперголічних палив полягають у тому, що їх можна зберігати у формі рідини за кімнатної температури, а також те, що двигуни, які працюють на них, легше надійно та багаторазово запалювати. Недоліком гіперголічних палив є надзвичайна токсичність та/або корозійна активність.

У сучасному вживанні терміни «гіпергол» і «гіпергольний пропелент» зазвичай означають найпоширенішу комбінацію такого палива: чотириокис азоту плюс гідразин^[1].

Історія

У 1935 році Гельмут Вальтер виявив, що гідразингідрат є гіперголічним із вмістом пероксиду високої проби 80-83 %. Ймовірно, він був першим, хто виявив це явище і взявся за розробку палива. проф. Отто Лутц допомагав компанії Walter у розробці C-Stoff, який містив 30 % гідразингідрату, 57 % метанолу та 13 % води та самозаймався високоміцним перекисом водню^[2].^:13 BMW розробив двигуни, що спалюють гіперголічну суміш азотної кислоти з різними комбінаціями амінів, ксилідинів і анілінів^[3].

Гіперголічне паливо було відкрито незалежно один від одного, вдруге, в США дослідниками GALCIT і ВМС Аннаполіса в 1940 році. Вони розробили двигуни, що працюють на аніліні та червоній димлячій азотній кислоті (RFNA)^[4]. На початку 1940-х років Роберт Годдард, Reaction Motors і Кертісс-Райт працювали над двигунами на основі аніліну/азотної кислоти для невеликих ракет і реактивного зльоту (JATO). Результатом проекту став успішний допоміжний зліт кількох бомбардувальників Martin PBM і PBY, але проект не сподобався через токсичні властивості як палива, так і окислювача, а також через високу температуру замерзання аніліну. Друга проблема була зрештою вирішена додаванням невеликих кількостей фурфурилового спирту до аніліну^[2]:22-23

Ранній гіперголічний ракетний двигун Walter 109-509A 1942–45 років.

Супутні технології

Пірофорні речовини, які самозаймаються в присутності повітря, також іноді використовуються як ракетне паливо або для запалювання іншого палива. Наприклад, суміш триетилборану та триетилалюмінію (які окремо, а тим більше разом є пірофорними речовинами), використовувалася для запуску двигунів у SR-71 Blackbird і в двигунах F-1 на ракеті Сатурн V і використовується в Merlin двигунів на ракетах SpaceX Falcon 9.

Примітки

1. Melof, Brian M.; Grubelich, Mark C. (15 листопада 2000). Investigation of Hypergolic Fuels with Hydrogen Peroxide. 3rd International Hydrogen Peroxide Propulsion Conference (English) . OSTI 767866.
2. Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants (PDF). Rutgers University Press. ISBN 978-0-8135-0725-5. Архів (PDF) оригіналу за 10 July 2022.
3. Lutz, O. (1957). BMW Developments. У Benecke, T.H.; Quick, A.W.; Schulz, W. (ред.). History of German Guided Missiles Development (Guided Missiles Seminar. 1956. Munich). Advisory Group for Aerospace Research and Development-AG-20. Appelhans. с. 420.
4. Sutton, G.P. (2006). History of Liquid Propellant Rocket Engines. Library of flight. American Institute of Aeronautics and Astronautics. ISBN 978-1-56347-649-5.

Посилання

• Hypergolic Reaction. The Periodic Table of Videos. University of Nottingham. 2009.