Комбинация гиперголического топлива

Является ли перекись водорода ракетного класса и жидкий водород комбинацией гиперголического топлива? Я помню, что видел комбинацию где-то на www, однако я не мог восстановить источник, где я ее видел.

Ответы (3)

Я собираюсь сказать да, в зависимости от того, насколько свободно вы хотите быть с определениями. Перекись водорода в качестве ракетного топлива разлагается при пропускании ее через металлический катализаторный экран с образованием воды, кислорода и тепла. При концентрации 90% температура составляет около 800 °C (см. рис. 2) . Температура самовоспламенения керосина 210°С . Это работало для двигателей Bristol Siddeley Gamma, используемых в британской Black Arrow, и которые использовали 85%. Так что дело не в том, что перекись водорода и водород самовозгораются, а в том, что температура разложения перекиси водорода достаточно высока, чтобы воспламенить водород. С другой стороны, вы просто ставите катализатор на форсунку, это не значит, что вам нужно стрелять пирофорной пулей в камеру сгорания.

Редактировать: я сказал керосин. Не знаю, почему я сказал керосин. На самом деле, я знаю почему — потому что я невнимательно прочитал вопрос. Но ответ особо не меняется.

Насколько я знаю, ответ - нет.

Согласно Википедии, температура самовоспламенения водорода составляет 536 °C.

Хотя эта температура может меняться в зависимости от давления, я также не знаю, является ли LOX/LH2 гиперголическим, поэтому добавление воды в смесь (вы спрашивали о перекиси водорода) не должно сильно облегчить задачу.

Вполне возможно, что водород будет катализировать разложение пероксида, в результате которого образуются кислород и пар при температуре, близкой к температуре самовоспламенения.
@SteveLinton Вы также можете добавить какой-либо другой катализатор, чтобы начать горение, но если для начала реакции необходимо передать определенное количество переданного тепла, я бы сказал, что по определению это не будет квалифицироваться как гиперголическая смесь.
Я не уверен, что вы имеете в виду под переданным теплом. Если вы пропускаете перекись через катализатор, он высвобождает достаточно энергии, чтобы нагреться примерно до 600 ° C, поэтому, если вы затем добавите немного водорода, он, скорее всего, самовоспламенится с кислородом в катализаторе. продукты разложения, поэтому вам не понадобится дополнительный воспламенитель.
Уточняю: горение, по сути, поддерживает само себя за счет выделения достаточного количества тепла, чтобы активировать больше одной и той же химической реакции, вызывая цепной эффект, но для начала требуется воспламенение. Гиперголический подразумевает самовозгорание, поэтому энергия активации должна быть примерно равна доступной энергии вовлеченных частиц. Вы справедливо отмечаете, что нагревая один элемент и затем смешивая его, вы технически не использовали внешнее зажигание, но я считаю, что это несколько пограничный случай. Я также не знаю, что это технически возможно.

Нет.

Чтобы комбинация компонентов топлива (т.е. окислителя и топлива) была гиперголической, необходимо выполнение одного из следующих двух условий:

  1. Одно из пропеллентов быстро и экзотермически реагирует с другим ИЛИ.
  2. Один из компонентов топлива вызывает быстрое экзотермическое разложение другого.

Водород не реагирует напрямую с перекисью водорода (если только вы не можете создать высокореакционноспособные атомы водорода, которые существуют только при высоких температурах). Кроме того, жидкий водород не является хорошим катализатором разложения перекиси водорода. Кроме того, очень низкие температуры жидкого водорода будут препятствовать разложению и скорости реакции.

Однако один из способов заставить это топливо работать - сначала использовать металлический катализатор для разложения перекиси. Затем тепло и кислород, образующиеся при этом, можно использовать для надежного воспламенения жидкого водорода. Но опять же, строго по определению, это не гиперголическая комбинация.