Rozwój ekologicznych silników rakietowych na ciekłe materiały pędne

• Autorzy: Florczuk W. , Kublik D. , Sobczak K.

Warianty tytułu

EN

Development of liquid green propellant rocket engines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zawarto zestawienie i omówienie ekologicznych materiałów pędnych będących obecnie tematem najliczniejszych publikacji w zakresie badań nad ciekłymi rakietowymi materiałami pędnymi stanowiącymi realną alternatywę dla obecnie stosowanych mieszanin typu MMH/MON, UDMH/NTO, czy hydrazyna. Należą do nich ADN, HAN, HNF oraz HTP. Dodatkowo, przedstawione zostały programy badań kosmicznych, gdzie jako źródło napędu platform satelitarnych zastosowanie znalazły opisane ekologiczne materiały pędne. Przedstawiono również wyzwania stojące przed konstruktorami pracującymi nad silnikami na ciekłe materiały pędne, a także trendy dotyczące ich przyszłych zastosowań.

EN

This article contains the survey of the non-toxic, environment friendly and low cost, green propellants being intensively investigated by the space propulsion communities. These propellants represent compounds with the highest potential to be used as an alternatives for the mixture of MMH/MON, UDMH/NTO or hydrazine in monopropellant propulsion. They include ADN, HAN, HNF and HTP. Additionally, the newest space missions with the utilization of the green propellants in their ACS (Attitude Control Systems) were described. The new challenges for the design and determination of the current trends in the field of development of the liquid rocket engines are also included.

Słowa kluczowe

PL

materiał pędny; materiał ekologiczny; ADN; HAN; HNF; HTP; silnik rakietowy na ciekły materiał pędny; impuls właściwy

EN

green propellants; ADN; HAN; HNF; HTP; liquid rocket engines; specific impulse

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 1 (234) March 2014
• Strony: 62--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Florczuk W.

• Instytut Lotnictwa

autor

Kublik D.

• Instytut Lotnictwa

autor

Sobczak K.

• Instytut Lotnictwa

Bibliografia

• [1] Henry Helvajian, Siegfried W. Janson: „Small Satellites: Past, Present, and Future”, ISBN 978-1-884989-22-3
• [2] http://pl.wikipedia.org/wiki/rD-170
• [3] Joshua Tristancho: „Implementation of a femto-satellite and a mini-launcher”, Universitat Politecnica de Catalunya, May 2010
• [4] Tore Brinck: „Green Energetic Materials”
• [5] Anders Larsson, Niklas Wingborg, Mattias Elfsberg, Patrik Appelgren: „Characterization and electrical ignition of AND-based liquid monopropellants”, FOI, Technical Report ISSN 160-1942, Maj 2005
• [6] „Institute of Space Propulsion Lampoldshausen”, DLR Status Report, 2011
• [7] Anders Larsson, Niklas Wingborg: „Green Propellants Based on Ammonium Dinitramide”, FOI, Sweden
• [8] Anders Larsson, Niklas Wingborg, Mattias Elfsberg, Patrik Appelgren: „Electrical ignition of new environmental friendly propellants for rockets and spacecrafts”, FOI – Swedish Defence Research Agency, Weapons and Protection Division, Sweden
• [9] Charlie Oommen, Santhosh Rajaraman, Arun Chandru, R. Rajeev: „Catalytic Decomposition of Hydroxylammonium Nitrate Monopropellant”
• [10] Ronald A. Spores, Robert Masse, Scott Kimbrel: „GPIM AF-M315E Propulsion System, Aerojet Rocketdyne”, Redmond, AIAA 2013
• [11] Frank Morring: „Non-toxic satellite propulsion gaining ground”, Aviation Week & Space Technology, 22 July 2013
• [12] Steven Paul Berg: „Design and development of ionic liquid dual -mode spacecraft propellants”, Missouri University of Science and Technology, Master of Science in Aerospace Engineering
• [13] Fahrat Kamal, Batonneau Yann, Brahmi Rachid, Kappenstein Charles: „Application of Ionic Liquids to Space Propulsion”, University of Poitiers, Laboratory of Catalysis, LACCO, Poitiers, France
• [14] Nobuhiko Tanaka, Tetsuya Matsuo, Katsumi Furukawa, Mitsuru Nishida, Shiegonori Suemori, Akinori Yasutake: „The Greening of Spacecraft Reaction Control Systems”, Maritime & Space Systems Department, Nagasaki Research & Development Center
• [15] B. Hidding, M. Pfitzner, D. Simone, C. Bruno: „Silanes/H2O2 Bipropellant System and Spin-off Applications”, Heinrich-Heine-University at Dusseldorf, Institute for Laser - and Plasma Physics, 40225 Dusseldorf, Germany; University at der Bundeswehr Munchen, Aerospace Technology Department, 85577 Neubiberg, Germany; University of Rome ”La Sapienza”, Department of Mechanics and Aeronautics, 00185 Rome, Italy
• [16] K. Anflo, G. Bergman, T. Hasanof, L. Kuzavas, P. Thormahlen, B. Astrand: „Fligh demonstration of new thruster and green propellant technology on the PRISMA satellite”, Sweden, ECAPS
• [17] http://smsc.cnes.fr/PRISMA/
• [18] Mark Ventura: „The Lowest Cost Rocket Propulsion System”, General Kinetics Inc., Huntington Beach, AIAA 2006
• [19] Eric J. Wernimont: „System Trade Parameter Comparison of Monopropellants: Hydrogen Peroxide vs Hydrazine and Others”, General Kinetics Inc., Huntington Beach, AIAA 2006
• [20] http://www.aerospace.org/publications/books-by-aerospace/small-satellites-past-present-and-future/
• [21] A. Woschnak, M. Muszynski, J. Riccius: „Market Analysis and Requirement Review”, GRASP FP7 Space, Project Report
• [22] Sutton, O. Biblarz.: „Rocket Propulsion Elements, 8th edition”, Wiley and Sons, USA, 2010