Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Casa » Perossido ad alto tenore di carbonio come monopropellente per razzi

Perossido ad alto tenore di carbonio come monopropellente per razzi

1934
  • Hellmuth Walter
Preparazione in laboratorio di perossido ad alta resistenza per applicazioni di propulsione a razzo.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

Il perossido ad alta concentrazione (HTP), una soluzione altamente concentrata di H₂O₂ (tipicamente 85-98%), viene utilizzato come monopropellente nei razzi. Quando viene fatto passare su un catalizzatore, solitamente argento o platino, si decompone rapidamente in una miscela ad alta temperatura di vapore acqueo e ossigeno. Questo gas caldo viene quindi convogliato attraverso un ugello per generare la spinta necessaria ad alimentare razzi, siluri e sistemi di controllo della reazione.

L'uso dell'HTP come monopropellente è stato sperimentato dall'ingegnere tedesco Hellmuth Walter negli anni Trenta. Egli sviluppò il “Walter-Antrieb” (propulsore Walter), utilizzato nei sottomarini e nei siluri durante la Seconda Guerra Mondiale. Il principio si basa sulla decomposizione catalitica altamente esotermica di H₂O₂. Un tipico pacchetto di catalizzatori è costituito da schermi di nichel placcati in argento. Quando l'HTP liquido scorre attraverso il pacco, si decompone quasi istantaneamente. La reazione [latex]2 H_2O_2(l) \rightarrow 2 H_2O(g) + O_2(g)[/latex] libera una quantità significativa di energia, riscaldando il vapore e l'ossigeno risultanti a oltre 600 °C (1112 °F). Questa rapida espansione del gas caldo, se incanalata attraverso l'ugello di un razzo, produce una spinta significativa. L'impulso specifico dell'HTP come monopropellente è di circa 150-160 secondi, un valore modesto rispetto ai bipropellenti, ma che offre vantaggi in termini di semplicità, immagazzinabilità e minore tossicità rispetto ad alternative come l'idrazina. Il sistema richiede un solo serbatoio, una semplice valvola e un letto di catalizzatori, rendendolo affidabile per applicazioni come i sistemi di controllo della reazione (RCS) per il controllo dell'assetto dei veicoli spaziali. L'HTP può anche essere utilizzato come ossidante in sistemi bipropellenti, dove viene iniettato in una camera di combustione con un combustibile come il cherosene o l'etanolo, producendo un impulso specifico più elevato.

La gestione dell'HTP richiede estrema cura.

UNESCO Nomenclature: 3301
- Aeronautica. Astronautica

Tipo

Processo chimico

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Nicchia/Specializzato

Precursori

  • scoperta della decomposizione esotermica del perossido di idrogeno
  • sviluppo della catalisi, in particolare con metalli preziosi
  • invenzione dell'ugello de Laval per convertire l'energia termica in energia cinetica
  • basic principles of newton’s third law of motion

Applicazioni

  • pompa del carburante della turbina del razzo v-2
  • razzo cavaliere nero
  • propulsori di controllo della reazione sulla navicella spaziale Soyouz
  • cintura a razzo a campana (pacchetto razzo)
  • propulsione per siluri come il mark 12 “fancy” britannico”

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

A causa dell'eliminazione del traffico generato dai bot, che attualmente supera i 40.000 al giorno, questo contenuto è riservato ai membri della community.
> Accedi O > Registrati L'accesso a questo contenuto, così come a tutti gli altri contenuti e strumenti riservati, è (100% gratuito).

Correlato a: perossido ad alta pressione, HTP, monopropellente, razzo, Hellmuth Walter, catalizzatore, spinta, vapore, ossigeno, impulso specifico.

Contesto storico

Perossido ad alto tenore di carbonio come monopropellente per razzi

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

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Invenzioni, innovazioni e principi tecnici correlati

Le immagini a grandezza naturale e i download sono disponibili, 100% gratuitamente, solo per i membri registrati.

> Login <