Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » بيروكسيد عالي الاختبار كوقود أحادي للصواريخ

بيروكسيد عالي الاختبار كوقود أحادي للصواريخ

1934
  • Hellmuth Walter
High-Test Peroxide preparation in a laboratory for rocket propulsion applications.

(صورة توضيحية فقط)

High-Test Peroxide (HTP), a highly concentrated solution of H₂O₂ (typically 85-98%), is used as a monopropellant in rocketry. When passed over a المحفز, usually silver or platinum, it rapidly decomposes into a high-temperature mixture of steam and oxygen. This hot gas is then directed through a nozzle to generate thrust, powering rockets, torpedoes, and reaction control systems.

The use of HTP as a monopropellant was pioneered by the German engineer Hellmuth Walter in the 1930s. He developed the “Walter-Antrieb” (Walter drive) which was used in submarines and torpedoes during World War II. The principle is based on the highly exothermic catalytic decomposition of H₂O₂. A typical المحفز pack consists of silver-plated nickel screens. As the liquid HTP flows through the pack, it decomposes almost instantaneously. The reaction [latex]2 H_2O_2(l) \rightarrow 2 H_2O(g) + O_2(g)[/latex] releases a significant amount of energy, heating the resulting steam and oxygen to over 600 °C (1112 °F). This rapid expansion of hot gas, when channeled through a rocket nozzle, produces significant thrust. The specific impulse of HTP as a monopropellant is around 150-160 seconds, which is modest compared to bipropellants but offers advantages in simplicity, storability, and lower toxicity compared to alternatives like hydrazine. The system requires only one tank and a simple valve and catalyst bed, making it reliable for applications like reaction control systems (RCS) for spacecraft attitude control. HTP can also be used as an oxidizer in bipropellant systems, where it is injected into a combustion chamber with a fuel like kerosene or ethanol, producing a higher specific impulse.

يتطلب التعامل مع مادة HTP عناية فائقة. فهي عامل مؤكسد قوي، ويمكن أن تتسبب في احتراق تلقائي للعديد من المواد العضوية. وقد يؤدي التلوث إلى تحلل غير متحكم فيه، مما ينتج عنه انفجار ضغط، وهي ظاهرة تُعرف بانفجار البخار. على الرغم من هذه المخاطر، فقد ضمن أداؤها المتميز وبساطتها النسبية مكانتها في العديد من التطبيقات المتخصصة في مجال الطيران والفضاء والبحرية.

UNESCO Nomenclature: 3301
– Aeronautics. Astronautics

يكتب

Chemical Process

خلل

Substantial

الاستخدام

Niche/Specialized

مقدمات

  • discovery of hydrogen peroxide’s exothermic decomposition
  • development of catalysis, particularly with precious metals
  • اختراع فوهة دي لافال لتحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية
  • basic principles of newton’s third law of motion

التطبيقات

  • v-2 rocket turbine fuel مضخة
  • صاروخ الفارس الأسود
  • محركات التحكم في رد الفعل على مركبة الفضاء سويوز
  • حزام صاروخ الجرس (حزمة الصواريخ)
  • propulsion for torpedoes like the british mark 12 “fancy”

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • أسرّة محفزات مطبوعة ثلاثية الأبعاد ذات هندسة مُحسّنة لتحسين كفاءة التحلل
  • محركات الصواريخ الهجينة التي تستخدم HTP كمؤكسد مع حبيبات وقود صلبة مثل بلاستيك ABS
  • “green” satellite propulsion systems replacing toxic hydrazine
  • حقائب نفاثة للطيران الشخصي مع تحسين الاستقرار والقدرة على التحمل
  • وحدات توليد الطاقة المدمجة للاستخدام خارج الشبكة أو في حالات الطوارئ (APUs)
  • أدوات اللحام والقطع تحت الماء التي تعمل بحرارة تحلل HTP
  • تقنيات الحفر الجوفي عالية السرعة باستخدام HTP لكسر الصخور
  • معدات مكافحة الحرائق المتقدمة التي تستخدم HTP لتوليد رذاذ الماء عالي الضغط
  • أنظمة مركبات الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام التي تستخدم HTP للدفع الرئيسي أو التحكم في الاتجاه
  • الدفع تحت الماء ذو ​​الدورة المغلقة الذي يستهلك منتجات العادم الخاصة به
Related to: high-test peroxide, HTP, monopropellant, rocket, Hellmuth Walter, catalyst, thrust, steam, oxygen, specific impulse.

السياق التاريخي

بيروكسيد عالي الاختبار كوقود أحادي للصواريخ

1930
1930
1930
1934
1940
1940
1940
1930
1930
1930
1930
1940
1940
1940
1940

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.