Химическая энциклопедия - ракетные топлива

используют как источник энергии и рабочее тело для создания движущей силы в ракетных двигателях (РД), применяемых в космич., авиац., военной и др. областях техники. В зависимости от назначения и типа РД обычно различают жидкие, гелеобразные, твердые и гибридные Р. т. Энергетич. показатели и эффективность Р. т. характеризуется уд. единичным импульсом Р уд (отношение тяги двигателя к расходу топлива в единицу времени), к-рый определяется т. наз. теплопроизводительностью Я топлива и термич. кпд двигателя ht:

Жидкие Р. т. (ЖРТ) подразделяют на однои двухком-понентные. Однокомпонентные топлива, не нуждающиеся при сгорании в подаче окислителя извне,-соединения типа гидразина N2H4, этиленоксид, Н 2 О 2 (при нагр. в камере РД распадаются с выделением большого кол-ва теплоты и газообразных продуктов), орг. нитраты (типа метилнитрата, нитроглицерина), низшие нитропарафины обладают относительно низкими энергетич. св-вами (напр., 100%-ный Н 2 О 2 имеет H = 2,9 МДж/кг и Р уд = 145 с); применяют как вспомогат. топлива для систем управления и ориентации летательных аппаратов, приводов турбонасосов РД.

Двухкомпонентные топлива состоят из горючего и окислителя. Горючим служат: лигроино-керосиновые и ке-росино-газойлевые нефтяные фракции (пределы выкипания 150-315°С), жидкий Н 2, СН 4, С 3 Н 8, спирты (напр., этиловый, фурфуриловый); N2H4 и его производные (1,1-диме-тили фенилгидразины и др.); жидкий NH3, анилин, метил-, диметили триметиламины; бороводороды типа В nHn+4 -декаи дибораны, дигидробораны В nHn+6 типа пентабора-на; металлсодержащие соед. (гомог. системы) триэтил-алюминий, гидриды МеН 2, борогидриды Ме(ВН 4)n, где Ме-А1, Li, Be; гетерог. суспензии металлов в N2H4 и углеводородах. В качестве окислителя, напр., применяют: жидкий О 2, Н 2 О 2; конц. HNO3, NO, N2O4, тетранитрометан; жидкие F2 и С12, OF2, C1F3, NO3F. При подаче в камеру сгорания РД эти топлива могут самовоспламеняться (конц. HNO3 с анилином, N2O4 с N2H4 и др.); иногда самовоспламенение не происходит (напр., смесь О 2 -Н 2). При использовании суспензий металлов в горючем, напр. Be в жидком Н 2, удается повысить Р уд; макс. импульс имеют ЖРТ: H2-F2, H2-OF2 (412 с), Н 2 -О 2 (391 с).

Гелеобразные Р. т. (ГРТ) обычно загущенное солями высокомол. орг. к-т или спец. добавками горючее, напр. N2H4 либо углеводороды, реже входящие в состав ЖРТ окислители. Повышение Р уд достигается добавлением порошков металлов (N2H4-Be-O2 и др.).

Твердые Р. т. (ТРТ), подразделяемые на баллиститные (прессованные нитроглицериновые пороха )и смесевые (литые), применяют в виде канальных шашек, горящих по внешней либо внутр. пов-сти зарядов. Смесевые топлива гетерог. смеси окислителя (как правило, NH4C1O4, 60 70%), горючего-связующего (разл. каучуки, напр. бутилкау-чук, нитрильные, полибутадиены, 10-15%), пластификатора (5-10%), металла (порошки Al, Be, Mg и их гидридов, 10-20%), отвердителя (0,5-2,0%) и катализатора горения (0,1-1,0%); Р уд = 200 с. Осн. преимущества применения перед ЖРТ: отсутствие необходимости предварит. заправки им РД перед стартом и постоянная готовность к нему; относит. простота конструкции и эксплуатации двигателя.

Гибридные Р. т. системы, содержащие горючее в твердом состоянии (в камере сгорания), а окислитель-в жидкой фазе (в отдельной емкости) или наоборот. Напр., горючими могут служить: отвержденные нефтепродукты, N2H4, полимеры и их смеси с порошками Al, Be, BeH2, LiH2 или окислителями-HNO3, N2O4, H2O2, FC1O3, C1F3, О 2, F2, OF2. Макс. Р уд имеют топлива: BeH2-F2 (395 с), ВеН 2 -Н 2 О 2(375 с), ВеН 2 -О 2 (371 с).

Лит.: Зрелов В. Н., Серегин Е. П., Жидкие ракетные топлива, М., 1975; Паушкин Я. М., Жидкие и твердые химические ракетные топлива, М., 1978; Большаков Г. Ф., Химия и технология компонентов жидкого ракетного топлива, Л., 1983; Химмотология ракетных и реактивных топлив, под ред. А. А. Браткова, М., 1987. В. Г. Спиркин.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988