Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
» 高性能过氧化物作为火箭单元推进剂

高性能过氧化物作为火箭单元推进剂

1934
  • Hellmuth Walter
在实验室中制备用于火箭推进的过氧化氢。.

(图片仅供参考)

高强度过氧化物 (HTP) 是一种高浓度的 H₂O₂ 溶液(通常浓度为 85-98%),在火箭中用作单组元推进剂。当 HTP 流经催化剂(通常为银或铂)时,它会迅速分解成高温蒸汽和氧气的混合物。这种高温气体随后通过喷嘴产生推力,为火箭、鱼雷和反应控制系统提供动力。

20 世纪 30 年代,德国工程师赫尔姆斯-瓦尔特率先将 HTP 用作单推进剂。他开发的 “瓦尔特驱动装置”(Walter-Antrieb)在第二次世界大战期间被用于潜艇和鱼雷。其原理基于 H₂O₂ 的高放热催化分解。典型的催化剂包由镀银镍网组成。当液态 HTP 流经催化剂包时,它几乎会瞬间分解。反应 [latex]2 H_2O_2(l) \rightarrow 2 H_2O(g) + O_2(g)[/latex] 释放出大量能量,将产生的蒸汽和氧气加热到 600 °C(1112 °F)以上。这种高温气体的快速膨胀在通过火箭喷嘴时会产生巨大的推力。作为一种单推进剂,HTP 的比冲约为 150-160 秒,与双推进剂相比并不高,但与肼等替代品相比,它具有简单、可储存和毒性低等优点。该系统只需要一个储气罐、一个简单的阀门和催化剂床,因此在航天器姿态控制的反应控制系统(RCS)等应用中非常可靠。HTP 还可用作双推进剂系统中的氧化剂,与煤油或乙醇等燃料一起注入燃烧室,产生更高的比冲。.

处理 HTP 需要格外小心。它是一种强氧化剂,可导致许多有机材料自燃。污染会引发不受控制的分解,导致压力爆炸,这种现象被称为蒸汽爆炸或 “VE”。尽管存在这些危险,但它的性能和相对简单性确保了它在各种航空航天和海军应用中的地位。.

UNESCO Nomenclature: 3301
- 航空学航天学

类型

化学过程

中断

重大的

用法

小众/专业

前体

  • 发现过氧化氢的分解放热现象
  • 催化作用的发展,特别是贵金属催化作用
  • 发明了将热能转化为动能的德拉瓦尔喷管
  • 牛顿第三运动定律的基本原理

应用程序

  • V-2火箭涡轮燃料泵
  • 黑骑士火箭
  • 联盟号航天器上的反作用控制推进器
  • 贝尔火箭腰带(火箭包)
  • 鱼雷推进器,如英国马克 12 “花式 ”鱼雷”

专利:

NA

潜在创新理念

由于机器人流量被拦截(目前每天超过 4 万),此内容仅限社区成员查看。
> 登录 > 或者 > 注册 < (100% 免费)即可访问此内容,以及所有其他受限内容和工具。

相关内容: 高温过氧化物、HTP、单推进剂、火箭、赫尔姆斯-沃尔特、催化剂、推力、蒸汽、氧气、比冲。.

历史背景

高性能过氧化物作为火箭单元推进剂

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

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

只有注册会员才能免费获得 100% 的全尺寸图片和下载。.

> 登录 <