Сарнер С. - Химия ракетных топлив (1049261), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Тяга фотонного двигателя равна скорости изменения по времени количества движения и, следовательно, ггр й йч 1 йЕ ие ггт с с се = — =3,36 10 т кг/гсвт. с (12.26) Ф и г. !2.4. Схема фотонного двигателя. ! — термоядерное горючее; р — окно для фотонов; а — насос. Удельная тяга, отнесенная к расходу фотонов, равна Р, . — — — — 3,06 1О' сегс. (12.27) Р Р ст с йо Удельная тяга двигателя типа солнечного паруса, использующего внешнюю силу светового давления лучей солнца или другого источника света, равна бесконечности, так как масса не расходуется.
Частота световых волн не оказывает влияния на абсолютную удельную тягу. Фотонные двигатели пока еще не созданы, хотя известны некоторые предварительные опыты по осуществлению солнечных парусов, источником движения которых является световое " В отечественной литературе называется вектором Умова — Пойнтинга.— Прим. дерев. 454 ке пегспективные источники движения давление от внешнего источника энергии. Величины отношения тяги к весу очень малы, порядка 10-' и !О ', но удельная тяга чрезвычайно велика.
Схема фотонного двигателя приведена на фиг. 12.4. 12.9. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИЛОВЫХ ПОЛЕЙ На современном уровне знаний невозможно использовать силовые поля в космосе в качестве источника движения в произвольном направлении. Насколько известно, не существует ни непосредственного взаимодействия между магнитным и гравитационным полями, ни, по-видимому, электростатических полей. Концепция антигравитации до сих пор не доказана и не опровергнута. Однако в дальнейшем может оказаться возможным использование таких полей.
Так как в этом случае используются внешние силы, удельная тяга таких двигателей будет равна бесконечности, но величины отношения тяги к весу, по-видимому„ будут очень малы. Прогресс в области световых двигателей, гиперкосмических двигателей и других источников движения, лежащих вне пределов нашего восприятия, менее вероятен, чем прогресс в области технологии, если вообще возможен.
!2.!О. КРАТКИЙ ОБЗОР ДВИГАТЕЛЕЙ В заключение в табл. 12.!2 приведены рассмотренные типы ракетных двигателей. Практически удельная тяга тепловых ракетных двигателей имеет верхний предел 1000 сек (выше этого значения удельная тяга гибридных электротермических двигателей с плазменной струей). Тепловые двигатели широко применяются или находятся на стадии развернутых испытаний элементов конструкций, за исключением двигателей, в которых используются топлива на основе свободных радикалов. Последние, может быть, и не удастся реализовать из-за невозможности обеспечения высоких концентраций стабильных свободных радикалов. Доказана возможность создания электрических двигателей, и их прототипы находятся в стадии испытания.
Удельные тяги этих двигателей больше тепловых, но величины отношения тяги к весу малы. Эти двигатели пригодны только для полетов в космосе, в то время как тепловые двигатели способны поднимать полезную нагрузку с поверхности земли. У остальных двигателей ббльшая удельная тяга сочетается с меньшими величинами отношения тяги к весу. Возможность создания таких двигателей еще не доказана и, может быть, никогда не будет Ю ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ДВИЖЕНИЯ Таблица 12,12 Типы ракетных двигателей Улельная тяга, ссс Современное состояние разработки Тнн лвнгателя Тепловые двигатели до 400 до 1000 до 1000 Используются Б стадии исследования Испытываются элементы конструкций Испытывается прототип Химические С топливом на основе свободных радикалов 5!дерные до 2500 Электротермические Электрические двигатели Двигатель с электромагнитным ускорителем плазмы Электростатический двигатель Двигатель с использованием ядерных частиц Фотонный двигатель Двигатель с использованием силовых полей 5 000 — 15 000 5 000 — 25 000 1об — 107 То же Гипотетическип 3 107 Бесконечно большая доказана.
Однако в настоящее время только фотонные двигатели, а также двигатели на основе использования силовых полей или других еще неизвестных явлений дают надежду, что человек будет способен совершать полеты за пределами солнечной СИСТЕМЫ. ЛИТЕРАТУРА 1. А! р е г)п М., 5 п11 о п О. Р., Абчапсед Ргорп!з!оп 5уз1ешз, Ыечс Уог1с, Регеатоп Ргезз, 1пс., !959. 2. Б а с с а р д Ря Д е- Л а у э р Р., Ракета с атомным двигателем, ИЛ, М., 1960.
3. Корлисс У. Р., Ракетные двигатели для космических полетов, ИЛ, М., ! 962. 4. С о г!1 аз тУ. й, Ыо!ез 1ог Абчапсеб Ргорп!ыоп Сопсергз Сонгзе, Оепега! Е!ес1пс Со., 1958. 5. !ли с а 11 А. С., С а п п О. Е., АРО5й ТЫ-57-748, 1957. 6. О Ь а! М. 1., Р)азша Ргорп!з!оп 1ог 5расе Арриса1юпз, Ай)лС-05й Соп1гас1ог'з Соп!егепсе, 1958. 7. Коз 1сеч1сз Оя Тга11пз 1., Оеыдп о1 ап !оп Опче Мобе1, Оепега! Е1ес1пс йерог1 й58АОТ439, !958. 8. М ! с Ь!е Е.
А., С! а и з о п %. ТУ., 5 х ее о О. Ся Ргее йагйса!з аз Н!ЯЬ Епегеу Ргорейапвь Оепега! Е1ес1пс Р!Еа! йерог1 оп Соп1гас1, ОА-33-008- Ой0, 1956. 9. й о з е и Ь 1 и т М. Н., й 1 п е Ь а г д ТГгг. Тя Т Ь о ш р з о п Т. Е., Атея. йосрсе1 5ос. Ргерппт 559 — 57 (!957). ПРИЛОЖЕНИЕ А ТЕПЛОТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ПЛОТНОСТИ КОМПОНЕНТОВ РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ В табл. А.1 представлены теплоты образования и плотности ряда возможных компонентов ракетных топлив. Почти все эти данные были рассмотрены в гл.
4, 8 и 9, поэтому об их выборе и источниках здесь не упоминается. Плотности твердых веществ приведены при 25', жидкостей и газов — при 25 или при температуре кипения, если не оговорено особо. Верхние индексы у цифр указывают соответствующие температуры, отличные от 25'. Таблица А.7 Теплоты образования и плотности компонентов ракетных топлив т плотз оорзаоом.на ану (прн 25Ч, «кллГмола о о гь' о Платность, Химическая формула Соединение а/сма ж г а( Фтор Кислород Озон Окись фтора Диоксидифторид Триоксидифторид Трифторид азота цис-Дифтордиазин транс-Дифтордиазин Тетрафторгидразин Дифторамин Нитрозилфторид Фторид нитрония Нитрат фтора Пентафторид иода Гептафторил иола Трифторид брома Пентафторид брома Трифторид хлора Пентафторид хлора Перхлорилфторид Р2 02 ОР', О2Р2 ОЗР2 1ЧР Нзгз 1Ч2Р2 112Р4 Н1ЧР2 1ЧОР 1ЧО Р 1ЧОзР !Рз 1Рт Вгр Втрз С1Р С1Р5 С1ОзР— 3,03 — 3,08 + 30,4 лр3,93 +4,73 +6,24 — 30,4 +16,6 +19,6 — 3,90 — 27 — 15,7 — 19 +2,5 — 209,9 — 229, 1 — 71,9 — 109, б — 45,3 — 60 — 10,42 1,507 1, 144 1,353 1, 521 1, 445 1,580 1,531 1,14 1,472 1,326 1,768 3,19 2,797 2,465 1,809 1,75 1,414 457 Теплота оерааоваии» лн !при 25'1, ккалгмола Плотность, Саелпаеопе гГгм* ф 18,5 + 19,61 +.21,58 +19,80 — 4,676 +2,7 — 41,46 — 44, 85 — 27,9 — 17,9 — 57,6425о +96 +153,5 — 6 +5,3 1,434 1,504 1,442 4,32 (тв) 4,10 (тв) 4,55 (тв) ж г ж тв г 2,33 2,61 2,40 3,80 4,74 3,30 3,17 4,71 5,67 2,21 2,14 3,06 3,80 тв — 151, 2 — 122, 0 — 118 — 101, 7 — 96,2 — 148,9 — 157,5 — 153,6 — 150, 5 — 62 — 62,3 — 68,0 — 68,0 — 69,2 — 125 КЬ205 — 116,7 — 111,2 3,53 с о е!Оз (гт-!3 ХН4ХОз М2Н5ХОз ХаНь( Хоз) 2 ХН ОНХОз — 63 — 62,1 — 87,27 — 59 — !П вЂ” 86,3 1, 725 1,685 — 93,0 — П,21 1,20 — 17,2 1,86 Перхлорат фтора Закись азота Окись азота Трехокись азота Четырехокись азота Пятиокнсь азота Азотная кислота Перепись водорода Надперекись водорода Дифторид ксенона Тетрафторид ксеноиа Трехокись ксенона Четырехокись ксенона Перфторат ксенона Дифторид криптона Тетрафторид криптона Перекись лития Перекись натрии Перекись калия Перекись рубидия Перекись цезия Перекись магния Перекись кальция Перекись стронция Перекись бария Надперекись лития Надперекись натрия Надперекись калия Надперекись рубидия Надперекись цезия Перекись †надпереки калия Перекись †надпереки рубидия Перекись †надпереки цезия Озонид лития Озонид калия Нитрат аммония Нитрат гидразина Динитрат гидразина Нитрат гидроксиламмоиия Нитрат гуанидина Нитрат триаминогуанидина Нитроформиат гидрази- на ПРИЛОЖЕНИЕ А Химическая формула РС!О4 х,о мо ! 12С!3 Х204 Х,О5 НХО, н,о, Н,О4 хеР2 ХеР4 ХеОз Хеоа ХеОР4 кгР2 кгР4 С!2О2 Ха,о, К,О2 Вьзоз с,о, 5(9О2 Саоз 6го, Ваоз С!Оз ХаО КО2 кьо, сзоз !(203 С( ХН2)зМОз с(м н ),хо М2Н5С(ХО2)з от — 0,5 до — 53 Теплота обрааоеави» ан (при 25 ), кяол(мола оо м м о а Мо Плоскость, г/с.гг" Соеаиаекие С(ХОз ХаХОз КХОз С.ХО, Ве(ХОз)2 2,38 2,261 2,109 3,685 1,557 2,026 (а»т»трат) тв 2,504 2,986 3,24 1,135 1,04! 0,993 0,982 1,63 2,25 1,818 1,903 †1,72 †2,00 †2,25 †2,06 — 27, 03 — 33,2 — 39,92 — 43, 72 +8,8 +28,6 +14,69 1'4ь(~ !Оз)2 Са(ХОз)2 Яг(ХОЗ)2 Ва(ХО ) СНзХО2 с НзХоз СаНтХ02 С(Х02)4 Сз(ХО,), СзнаОаХе ж тв 1,654 С4НзозХз +17,92 — 8,6 — 5,02 СтНбОбХз СТНзозХб 1,73 1,765 1,763 1,60 1,47 1,39 — 119,4 — 56, 83 — 90,75 — 97,8 СзНзоиХ4 СаНзотХз СзНбовХз СзНэовХз 1,33 †1,52 — 181,6 С4Н»02Х2 сбн(20зХ2 1, 772 1,88 1,705 2,428 — 134 — 11,1 — 92,1 — 162, 8 тв ж 2,536 2,530 3,3274 — 91,0 — 91, 48 — 102,8 †1,86 — 140, б — 178 (.(С!О ХаС!04 Кс!04 СзС!04 Мй(С!04)2 Са(СЮ4)2 Яг(с!04)2 Ва(С!04)2 ХН(В(С!0,), тв 2,21(з 2,651 3,2 2,26 — 184 — 192,8 — 80 Нитрат лития Нитрат натрия Нитрат калия Нитрат цезия Нитрат бериллия Нитрат магния Нитрат кальция Нитрат стронция Нитрат бария Нитрометан Нитроэтан Нитропропаи Нитроизопропан Тетранитрометан Гексанитроэтан Циклотриметилентринитроамин Циклотетраметилентетранитроамин Тринитротолуол (тротил) Тринитрофенилметилнитроамин (тетрил) Пеитаэритриттетранитрат Пикриновая кислота Нитроглицерин Триметилолэтантринитрат Диэтиленгликольдинитрат Триэтиленгликольдинитрат Пентаэритриттринитрат Хлорная кислота Гидрат хлорной кислоты Дигидрат хлорной кислоты Перхлорат лития Перхлорат натрия Перхлорат калия Перхлорат цезия Перхлорат магния Перхлорат кальция Перхлорат стронция Перхлорат бария Двойной перхлорат аммония †бо ПРИЛОЖЕНИЕ А Химическа» формула СбНэо ьэ!4з НСЮ4 НС!04 ' Ноо НС104 2Н20 †1,28 †1,54 †1,76 †1,11 — 188, 3 (крксталлогкарат) Теплота одра»онана» ану (при 2З'), ««ол/моль о н н о а'" Плотность, Соединение »1«м' 2,15 — 145 — 202 — 110 — 348 — 120 тв 2,20 2,09 2,35 — 414 2,70 ХН4С!О СХ Н СЮ СХ,ндСЮ, 1,95 1,75 1,56 — 70, 73 — 74, 1Π— 23,8 Х,Н,С!О, Хднб(С!О,)2 Х Н во НС ! о 4 1,939 2,2 2 — 42,5 — 70,1 — 66,5 хосю хо,сю, ХОС!Рз ХОС! Р4 2,169 2,22 — 41,8 +8,88 — 44,7 — 70,4 С! Ве В МК А! 21 1-'зХ ! 12С2 1 1ХН2 ВезХ2 ВехС вс Вени М~Н2 А1 з 810 14 2гнз В,Н, ВН О, 534 1,85 2,30 1,74 2,70 6,49 1,38 1,65 1,18 1,9 2,51 0,78 0,7 1,42 1,5 0,94 5,67 0,430 0,618 0 0 0 0 0 0 — 47,5 — 14,2 — 43,5 — 137,8 — 22,2 — 12,2 — 21,63 — 1 — 18,2 — 3 — 6,9 — 42,4 + 1,95 +7, 53 +10,24 ж г ж Двойной перхлорат нитрония †бо Двойной перхлорат аммония — алюминия Двойной перхолат нитрония — алюминия Гексаперхлорат аммония — алюминия Гексаперхлорат нитрония — алюминия 1 ексаперхларат лития— алюминия Двойной перхлорат нитрония †цин Перхлорат аммония Перхлорат гуанидина Перхлорат триаминогуаиидина Перхлорат гидразина Диперхлорат гидразина Перхлорат гидроксиламмония Нитрозилперхлорат Перхлорат нитрония Нитрозилдифторхлорат Нитрозилтетрафторхлорат Литий Бериллий Бор Магний Алюминий !(ирконий Нитрид лития Карбид лития Амид лития Нитрид бериллия Карбид бериллия Карбид бора Гидрид лития Гидрид бериллия Гидрид магния Гидрид алюминии Декаборан Гидрид циркония Диборан Тетраборан Пентаборан-9 ПРИЛОЖЕНИЕ А Хини»сека» формула ХО2В(СЮ4)4 ХНаА!(СЮ4)4 ХО2А!(С!04)4 (Х!44)зй!(С!04)б ( Ход)зАД С!04)б С!2А!(С(О4)з ХО22п(с!О4)з 46О теплота образования лыу !при 25'), ккал)моль о и о о.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
