Сарнер С. Химия ракетных топлив (1241536), страница 85
Текст из файла (страница 85)
ред. 28 Заказ м аи 434 и методы экспгримвнтлльного исследования топлив горение бора, кремния, титана и циркония будет поверхностным процессом '!. Легкость воспламенения также влияет на полноту сгорания. Алюминий легко воспламеняется при высоких концентрациях и с трудом — при низких.
Бериллий с трудом воспламеняется при любых концентрациях; при высоких температурах воспламенение облегчается ]48]. Влияние поверхностного окисления наиболее существенно при горении бериллия. Из этого следует, что полнота сгорания алюминизированных топлив будет худшей при малых концентрациях алюминия и что полнота сгорания топлив с бериллием будет в целом низкой.
Оба положения подтверждены экспериментально. Фейсел ]43] предполагает увеличить скорость воспламенения и горения путем сплавления или смещения рассматриваемого металла с более летучим металлом, благодаря чему увеличится полнота сгорания. Эти положения относятся к горению металлов в кислороде или кислородсодержащих окнслителях. Механизмы горения при использовании других окислнтельных элементов могут отличаться от механизмов горения в кислородсодержащих окислителях. Однако исследования горения в других окислительных элементах только начинаются. При исследовании горения бора во фторе Хендерсон и др.
]48, 49] обнаружили поверхностное горение, но эта реакция протекает гораздо интенсивней, чем с кислородом. Можно ожидать, что горение большинства металлов во фторе будет более эффективным, чем горение в кислороде. ЛИТЕРАТУРА !. Агоепсап бос!е!у 1ог Тев(!пя Ма1епа1в, Е20-5!Т (1951). 2. Агпепсап бос!е1у 1ог Тевг1пи Ма1епа!в, Е-161-60Т (1960). 3. А п д г е а в е п А. Н. М, 7(о!!о!д Ве!Ае)(е, 27, 349 (1928) . 4. Вгипапег 8., Епгпге11 Р.
Н., Те!!ег Е., А Ат. Сленг. Вос., 60, 309 (1938). 5. С а г р е п 1 е г Р. Сг., ГГ е ! ! х 'т'. й, А )7ез. )тай Виг. ВЫ., 47, 139 (1951) . б, Ч е н г, Ко з н, Ракетная техника и космонавтика, № 2, 84 (1965). 7. СЛечепа гд Р., ЦГ асье Х., В е Еа Тп!!ауе Ц., Вип. Яос. Сй!аг. Ргансе, !О, 41 (1944). 8. С и п л а ч, Ракетная техника, № !1, 127 (1961). 9. С ! е р 1 и с Л С. С., Хапопа! Аегопапнсв апб Брасе Адпип!в(гацоп Теснп1- са! Хо1е !7-1559, 1962. !О. С ! е р1п с Л С. С., Ха1гопа! Аегопаипсв апб Ярасе Адпг!п!в(га(!оп ТесЛп1- са! Хо(е (1-2167, !963 11. С о11! п К. Р., Хацопа! Абмвогу Сопнпп1ее 1ог Аегопаннсв Тесьп!са! Хо1е 3332, 1954 'г Более подробная классификания металлов по механизмам горения приведена в статье Бржустовского и Глассмена, помон!синей в сборнике (48).— Прим ред. !!.
МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ТОПЛИВ 435 12. С о Ь е п Х. Я., МЯЕ ТЬеяя, Вера«!шеи! о! Аегопап1!са! Епй)пеег!пд, РПпсе1оп ()п!четв!!у, Рппсе1оп, Х. д., !962. 13. О а е з с Ь п е г Н. ТЧ., Я е ! Ь е г 1 Е. Е., Р е 1 е г з Е. О., АшеН сап Яос!е1у !ог Тев1!пе Ма1еПа!з Ярес!а! РпЫ)са!!оп, № 234, 1958. 14. О оЬЬ г из й. А., РЬ. Г)., ТЬев!з, !)ераг(шеп! о! Аегопап1!са! Епй!пеег!пе, РПпсе1оп !)шчегзйу, Рг)псе1оп, Хевг 3., 1960 !5. О о! а п О. Е., ТЬегша! !шай!пд Тесйп!г)пев, Хевг Чогй, Р!епнш Ргезз, ! 964.
16. Р о у 1е ТЧ. 1, С оп чга у 3. В., О го з в е А. Ч„А 1логд. А)нс!. Сйет., 6, 138 (1958). 17. О н Ь г о чг В., А ли!. Сйет., 25, ! 242 (1953) . 18. !) и Ь готт В., Р!са(!ппу Агзепа! ТесЬп!са! Керог1 1887, 1952. 19. Е а б ! е Р. Я., Р а у и е К.
Е., !гол Аде, 174, 99 (1954) . 20. Ф е р р и А. (ред.), Основные результаты экспериментов на ударных трубах, Госатомнздат, М., !963. 21. Ге йдон А, Ге рл И., Ударная труба в химической физике высоких температур, изд-во «Мир», М., 1966. 22. О 1 а в в ш а и !., Агпег. Кос1ге1 Яос. Ргерг! п1, 938 — 959 (1959) . 23.
О о о б е и Е. 1., Я ш! 1Ь С. М„)лг1. Ели. Сйет. Ала!. ЕЗ., 12, 479 (1940). 24. О о г д оп Я., С а ш р Ь е !! С., Ала!. Слет., 28, 124 (1956). 25. О г111 ! и Р. Х., Тп г не г С. Р., А п не! о 11 О. Т., Атег. Кос/ге! Бос. А, 29, !б (!959). 26. О г !ш К. Е., Алл. М У. Асаг(. Бсй, 53, 1031 (1951). 27.
Н о п б а К., Бей Кер!. Тойийи ()л!о., 4, 97 (1915). 28. 1 г а п1 К. К., С а! 1! з С. Р., Ало!. Слет., 31, 2026 (!959). 29, ! г а п ! К, К., С а!!! в С. Р., Рагйс!е Я)хе; Меазпгегпеп1, 1п1егрге1айоп апб Арр!1са1юп, Хетт Уогй, ТЧ!1еу, !пс., 1963. 30. Ь е С Ь а 1 е! ! е г Н., Вийй Бос. Ргалс. М!пега!., 10, 204 ( 1887). 31. Ма р к ш те й н, Ракетная техника и космонавтика, № 3, 3 (!963). 32. Мп ее г а че 3. й, Н а г пег Н. К., ВпйеВп № 1, Еае!е-Р!сйег Кезеагсй 1.аЬога1ог!ез, !947.
33. Хайопа1 Впгеап о! Я!албастов Ярес!Вса1юп 1.С-584, 1938. 34. О ' К о п з й ! С. Т., В ! 1 г о п М. Гг., Н ! 8 н в й ! ТЧ. 1., АЯТМ Ярес!а! ТесЬ. РнЫ. № 234, 1958. 35. Р а у и е й. Е., Впйебп № 1244, Яйагр)езв Согрогайоп, 1948. 36. Рег№п — Е!гпег Согрога1юп Вгосйпге КНЧ26310, !964.
37. й о Ь е г 1 з - А н в 1 е п ТЧ. С., МеГайойгарЫз(, 2, 186 (1899) . 38. й о Ь е г1з - А и з1е п ТЧ. С,, Ргос. (лай Месй. Елйгя, 35, (1899). 39. К о 11 е г Р. Я., А Ат. Сегат. Бос., 20, 167 (1937). 40. К о 11 е г Р. Я., Ргос, АБТМ, 32, Раг1 ! 1, 607 (1932). 41. Ясй »ге усг Н. Е., Вп!1е1!и № 54, Р!оггба Епй!пеег!пе аль! 1пбиз1Ха1 Ехрегппеп1 Я(а1!оп, 1952 42. Я 1о 1г ее С. О., СатЬГ.
РИП. Бос., Тгалз., 8, 287 (1949). 43 «Исследование ракетных двигателей на твердом топливе», сб. под ред. Саммерфилда, ИЛ, М., !963. 44. Чгг а Е и е г Ь. А., Ргос. Ат. Бос. Тез!!лй МаГег!и!я, 33, Раг1 11, 553 (1933). 45. ЪЧ е п 4!а п1 ЪЧ. ТТг., !и Тесйппйпе о! 1погбап!с СЬеш!з(гу, чо). 1, Хечг Уогй, !п!стас!енсе РиЫ!са(!опз, 1пс., 1963. 46.
тУ е и 6 1 а п 1 !Ч. )Ч., ТЬеггпа! Ме(йода о1 Аиа!уюз, Хе»' Уогй, !п1егзс!енсе РиЫ!са1юпз, !пс., !964. 47. ТЧ|п с Ь е в ! е г Т., Ргоседпге 1ог Оа1а КебнсНоп о! ТЕ-280 Мо1огз, ТЬю)го! СЬепнса! Согрога!юп М!)К-Т-5015-К-2, 1963.
48. «Гетерогенное горение», сб. под ред. Вольфгарда Г., Глассмена И., Грина Л., изд-во «Мир», М., !967, стр. 207. 49 !Ч о о б з Н. Р., Н е и б е г з о и (). Ч., Техасо Ех реп гиеп1 ! ис. ТМ- ! 326, ! 962. 28* 12. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ДВИЖЕНИЯ Обозначения А — атомный вес; А, — площадь поверхности излучателя; с — скорость света; Н вЂ” расстояние разделения; Š— энергия; Е» — градиент напряжения; Š— вектор напряженности электрического поля; Р— тяга; да — ускорение силы тяжести на уровне моря; Н вЂ” вектор напряженности магнитного поля; И†постоянная Планка; 1, — ток ионного пучка; Х вЂ” плотность тока; и — масса; т — массовый секундный расход; Уа — число Авогадро; п — степень ионизации; Р— мощность на выходе; Р~ — удельная тяга; р =.
количество движения; у — заряд; 3 — вектор Пойнтинга, характеризующий перенос энергии; 1 — время; 'г' — напряжение; и — скорость; х — расстояние; ео — диэлектрическая постоянная свободного пространства; т — частота; р, — плотность заряда. 12.1. ВВЕДЕНИЕ В этой книге в основном рассматриваются ракетные двигатели, которые обычно называются химическими. Источниками тепловой энергии для них являются окислительно-восстановительные реакции или горение.
Возможны другие типы ракетных 437 н пеРспектиВные источники движения двигателей, которые будут рассмотрены здесь для сравнения. Эта глава не претендует на полный анализ перспективных ракетных двигателей. Вопрос о ракетных топливах на основе свободных радикалов рассмотрен несколько подробнее, так как он наиболее близок к материалу предыдущих глав, но для получения дополнительных сведений можно предложить работу Мнкля и др. [8]. Для более глубокого ознакомления с ядерными двигателями рекомендуем обратиться к работе Бассарда и Де-Лауэра [2], а для ознакомления с электрическими, фотонными и другими типами двигателей, а также с ядерными — к книге Корлисса [3], в которой дано лучшее общее изложение этой темы. Достижение высокой удельной тяги путем обеспечения высоких температур в камере сгорания в сочетании с малым молекулярным весом продуктов сгорания было рассмотрено в разд.
4.2 [см, уравнение (4.3)]. Этот подход хорош в случае ракетных двигателей, источниками тепловой энергии которых служит горение топлива или реакции между свободными радикалами, а также ядерные реакции. Такие ракетные двигатели можно объединить в группу тепловых ракетных двигателей. В более перспективных типах двигателей используются другие способы достижения высокой удельной тяги.
Следует отметить, что удельная тяга в основном определяется как отношение скорости рабочего тела в выходном сечении сопла к ускорению силы тяжести [см. уравнение (2.19)]. Этот результат не зависит от метода достижения высоких скоростей в выходном сечении сопла. В электрических двигателях в качестве рабочего тела используются ионы, которые разгоняются магнитными или электрическими полями. Механизм ускорения ядерных осколков или фотонов определяется их основными свойствами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
