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

بيروكسيد عالي الاختبار كوقود أحادي للصواريخ

1934
  • Hellmuth Walter
تحضير البيروكسيد عالي الاختبار في المختبر لتطبيقات الدفع الصاروخي.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

بيروكسيد الاختبار العالي (HTP)، وهو محلول عالي التركيز من H₂O₂ (عادةً ما يكون تركيزه 85-98%)، يُستخدم كوقود أحادي في صناعة الصواريخ. عند تمريره فوق محفز، عادةً ما يكون من الفضة أو البلاتين، يتحلل بسرعة إلى خليط عالي الحرارة من البخار والأكسجين. يُوجَّه هذا الغاز الساخن بعد ذلك عبر فوهة لتوليد قوة دفع تُشغِّل الصواريخ والطوربيدات وأنظمة التحكم في التفاعلات.

كان المهندس الألماني هيلموث والتر رائداً في استخدام HTP كوقود أحادي في الثلاثينيات من القرن الماضي. فقد طور “Walter-Antrieb” (محرك والتر) الذي استخدم في الغواصات والطوربيدات خلال الحرب العالمية الثانية. ويستند مبدأ عمله إلى التحلل التحفيزي شديد التحرر للحرارة لـ H₂O₂. وتتكون حزمة المحفز النموذجية من شبكات نيكل مطلية بالفضة. عندما يتدفق HTP السائل عبر الحزمة، يتحلل بشكل شبه فوري. تطلق التفاعل [latex]2 H_2O_2(l) \rightarrow 2 H_2O(g) + O_2(g)[/latex] كمية كبيرة من الطاقة، مما يؤدي إلى تسخين البخار والأكسجين الناتجين إلى أكثر من 600 درجة مئوية (1112 درجة فهرنهايت). يؤدي هذا التمدد السريع للغاز الساخن، عند توجيهه عبر فوهة الصاروخ، إلى إنتاج قوة دفع كبيرة. تبلغ الدفعة النوعية لـ HTP كوقود أحادي حوالي 150-160 ثانية، وهي قيمة متواضعة مقارنة بالوقود الثنائي، ولكنها توفر مزايا في البساطة وسهولة التخزين وانخفاض السمية مقارنة بالبدائل مثل الهيدرازين. لا يتطلب النظام سوى خزان واحد وصمام بسيط وطبقة محفز، مما يجعله موثوقًا لتطبيقات مثل أنظمة التحكم في التفاعل (RCS) للتحكم في وضع المركبات الفضائية. يمكن أيضًا استخدام HTP كمؤكسد في أنظمة الوقود الثنائي، حيث يتم حقنه في غرفة الاحتراق مع وقود مثل الكيروسين أو الإيثانول، مما ينتج دفعة محددة أعلى.

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
– الطيران. الفضاء

يكتب

العملية الكيميائية

الاضطراب

كبير

الاستخدام

متخصصة/متخصصة

السلائف

  • اكتشاف التحلل الحراري لبيروكسيد الهيدروجين
  • تطوير التحفيز، وخاصة مع المعادن الثمينة
  • اختراع فوهة دي لافال لتحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية
  • basic principles of newton’s third law of motion

التطبيقات

  • مضخة وقود توربينية صاروخية v-2
  • صاروخ الفارس الأسود
  • محركات التحكم في رد الفعل على مركبة الفضاء سويوز
  • حزام صاروخ الجرس (حزمة الصواريخ)
  • دفع للطوربيدات مثل الطراز البريطاني مارك 12 “فانسي”

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: بيروكسيد عالي الاختبار، HTP، وقود أحادي، صاروخ، هيلموث والتر، محفز، دفع، بخار، أكسجين، دفع محدد.

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)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.