過酸化水素はいつロケットで使用されましたか?
過酸化物は明らかに非常に優れた推進剤ですが、使用されている例は見当たらないようです。使用したことがありますが、使用していない場合は、なぜ使用していませんか?その欠点は何ですか?
回答
過酸化水素は、作業するのに危険であるという(おそらく完全に値するわけではない)評判があります。自発的に分解して熱を放出し、温度とともに分解速度が上がるため、安全に保管するのは難しいです。古いUsenetのディスカッションスレッドYarchiveで見つかったが、より詳細に危険を説明します。
これは、特にX-15スペースプレーンやソユーズ宇宙船の降下モジュールの制御スラスターで、小型の反応制御スラスターの単元推進薬(点火に触媒床を使用)として使用されることがあります。
Organic Marbleが指摘しているように、ドイツのV-2やUS Redstoneなどの初期のポンプ式二元推進ロケットのターボポンプの駆動にも使用されており、Soyuzブースターでも使用されています。
また、英国の過酸化水素ブラックアローなどの大型の二元推進ロケットの酸化剤としても使用されています。
灯油-過酸化物は、再利用可能なSSTOランチャーの推進剤の組み合わせとしても提案されています。水素/ LOXほど優れた質量比推力はありませんが、過酸化物は比較的密度が高いため、ランチャーが小さくなり、それに応じて熱保護に費やされる質量が少なくなります。質量比推力が低いと、実際にはデルタでの利点があります。 v軌道に到達する必要があります。
ハイブリッド小型衛星打ち上げロケット技術は、現在、台湾1で、すべての制御電子機器およびアルゴリズムとともに、高度ロケット研究センターによって100%開発されています。以下のビデオは、安定したホバリングを実装するために、4つのハイブリッド過酸化物酸化剤とゴム製熱可塑性固体エンジンの両方をベクトル化およびスロットル化したテストを示しています。計画では、2021年に高高度(> 100 km)テスト用のはるかに大きなハイブリッドエンジンを中央に含め、最終的には軌道(潜在的にN2O +熱可塑性)に到達して姿勢制御を行うことを目標としています。
1私は何年もファンですが、所属していません。
以下の最初のビデオから(注:これはインタビューの抜粋の非技術的な翻訳です):
レポーター:チームの目標は、衛星打ち上げロケットを作成することです。彼らはそれを地球の表面から少なくとも100キロメートル上の軌道に向けて、科学実験を実行します。
Wu Tsung-hsin(先端ロケット研究センター)私はこれを持ってアメリカに行き、彼らの目を輝かせました。液体推進剤ロケットは問題なく作ることができますが、これは本当に世界初のハイブリッド推進剤ロケットです。
レポーター:国立陽明交通大学のウー・ツンシン教授は、学生からはロケットおじさんとして知られています。15人の専門研究者と30人以上の学部生と大学院生のチームで、彼は最初の100%台湾のロケットを作ることを望んでいます。そうすれば、海外の機関の支援なしに、国は独自の衛星を宇宙に打ち上げることができます。
1200 N H2O2 +熱可塑性閉ループスロットルおよび再点火エンジンテストの例
10 kN Isp 224 s(海面)N2O +熱可塑性エンジンテストの例
加えて、ラッセルBorogove黒い矢印のの言及、私は、黒い矢印のエンジンがあったことを追加することができブリストル・シドレーガンマ85%の過酸化水素を酸化剤としてのみならず、使用された、(と約8:1つの混合酸化剤/燃料比) 、だけでなく、ノズルクーラントとして。
ウィキペディアの記事で述べたように、すでに触媒分解された(そして非常に熱い)過酸化物が燃焼室で使用されました(したがって、冷たい過酸化物は化学的に酸化剤ですが、酸素は本当に酸化剤でした)。
Armadillo Aerospaceは、90%の過酸化水素の両方を使用しようとしましたが、その後、車両の混合単元推進薬として過酸化水素(水中50%の濃度)とメタノールに切り替えました。
私のインターネットファンの記憶は、少なくとも90%のソリューションでは、一貫した燃焼を得るのに深刻な問題があり、90%を得ることができなくなるまで、多くの触媒とインジェクターの構成を試したということでした。彼らのブログとウェブサイトは消えたようです。
ラッセルボロゴブの答えへのさらに別の追加:過酸化水素が水星カプセルの姿勢制御に使用され、AMU実験がジェミニ9で試みられました。
Angelo Cervone、Lucio Torre、Luca d'Agostino、Antony J. Musker、Graham T. Roberts、Cristina Bramanti、GiorgioSaccocciaによる「過酸化水素一液式ロケットの開発」(.pdf、2006)によると:
Alta SpA(イタリア)とDELTACAT Ltd.(英国)は、欧州宇宙機関の資金提供を受けて、過酸化水素一液式推進薬スラスターの開発に関する研究を行っています。高度な触媒床を使用します。本稿では、公称定格が5Nと25Nの2つの異なるデモンストレーションスラスターの設計に焦点を当てます。設計要件と仕様を示し、続いて、必要なおおよその寸法を定義するために実施された概念研究の主な結果を示します。 2つのプロトタイプの特定の設計と主要コンポーネントの選択に関する詳細が、特に実験中に使用されるセンサーとトランスデューサーに関して提供されます。純銀のガーゼや酸化マンガンまたはプラチナでコーティングされたペレットなど、さまざまな触媒床の構成がプロトタイプのスラスターでテストされ、さらなる工業開発に最適なものが見つかります。 AltaSpAによって設計および実現された専用のテストベンチスラスタープロトタイプのテストについても示されています。
そして:
ADN、HAN、HNF(Wucherer et al.1、Schoyer et al.2)のような最も有望な高エネルギーグリーン推進剤は、複雑な有機分子に基づいており、排気ガス。結果として、スラストチャンバーには非常に高価な材料と製造プロセスを使用する必要があり、同時に、触媒床の動作寿命は大幅に短縮されます。
一方、過酸化水素はこれらの欠点に悩まされていないため、低および中推力の用途向けの有望なグリーン推進剤として再考されています。