Badanie quasi hipergolicznego zapłonu paliw węglowodorowych z nadtlenkiem wodoru klasy HTP

• Autorzy: Florczuk W.

Warianty tytułu

EN

Research of the quasi-hypergolic ignition of the hydrocarbon fuels in the highly concentrated hydrogen perixide of HTP class

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł ten przedstawia omówienie obecnie badanych mieszanin hipergolicznych typu „green”, będących potencjalną alternatywą dla układów złożonych z hydrazyny i jej pochodnych w połączeniu z utleniaczami typu N2O4, WFNA, czy RFNA. Przedstawione wyniki badań wykazują, że większość związków chemicznych posiadające cechy samozapłonowe z nadtlenkiem wodoru klasy HTP charakteryzuje się czasem opóźnienia samozapłonu w przedziale od 10-30 ms, a niektóre z nich nawet 9 ms. W artykule zawarto również opis metod badawczych określania czasu opóźnienia samozapłonu mieszanin hipergolicznych. Dodatkowo przedstawiono opis stanowiska badawczego wykonanego w ramach projektu PULCHER z FP7 SPACE.

EN

This article describes the survey of the presently tested green hypergolic propellants that could be used as an alternatives for highly toxic mixtures such as hydrazine and its methyl derivatives with NTO, WFNA or RFNA. Presented research results clearly demonstrate that the autoignition delays for most of them being hypergolic with HTP(High Test Peroxide) are in the range of 10-30ms. Some of these propellants promoted with hydride compounds of light transition metals exhibit AID on the level of 9 ms. In the comparison to the MMH/NTO with AID equal to 3 ms the new hypergolic green propellants seems very attractive with their performances for the new space applications. Description of the methods to test hypergolic propellants are also included. Additionally the test stand designed and manufactured in the frame of project PULCHER FP7 SPACE is demonstrated.

Słowa kluczowe

PL

samozapłon; nadtlenek wodoru; czas opóźnienia samozapłonu; samozapłonowe ekologiczne materiały pędne; silniki rakietowe

EN

autoignition; hydrogen peroxide; auto ignition delay time; hypergolic green propellants; rocket engines

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 1 (234) March 2014
• Strony: 41--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., schem., tab.

Twórcy

autor

Florczuk W.

• Instytut Lotnictwa, Centrum Technologii Kosmicznych

Bibliografia

• [1] Blevins, j., Gostowski, R., Chianese, S. (2004). An experimental investigation of hypergolic ignition delay of hydrogen peroxide with fuel mixtures, NASA Marshall Space Flight center, Propulsion Research Center, AIAA.
• [2] Palmer, R. K., Rusek, J. J. (2004). Low Toxicity Reactive Hypergolic Fuels For Use With Hydrogen Peroxide, Swift Enterprises ltd., West Lafayette, Proceedings of the 2nd International Conference on Green Propellants for Space Propulsion.
• [3] Austin, B. L., Heister, S. D. (2002). Characterization of Pintle Engine Performance for Nontoxic Hypergolic Bipropellants, School of Aeronautics and Astronautics, Purdue University, West Lafayette, IN 47906, AIAA.
• [4] Ak, M. A., Ulas, A., Sümer, B., Yazıcı, B., Yıldırım, C., Gönc, L. O., Orhan, F. E. (2011). An experimental study on the hypergolic ignition of hydrogen peroxide and ethanolamine, Turkish Scientific and Technological Council, Ankara, Turkey, The Science and Technology of Fuel and Energy.
• [5] Mahakali, R., Kuipers, F. M., Yan, A. H., Anderson, W. E., Pourpoint, T. L. (2011). Development of Reduced Toxicity Hypergolic Propellants, Purdue University, West Lafayette, AIAA.
• [6] Keese, D. L., Melof, B. M., Ingram, B. V., Escapule, W. R., Grubelich, M. C., Ruffner, J. A. (2004). Hydrogen Peroxide-Based Propulsion and Power Systems, Strike Systems Group, Explosive Materials and Subsystems Department, Flight Systems and Target Defeat Department, Advanced Concepts Group, Organic Materials Department, SANDIA Report.
• [7] Anderson, W. E., Pourpoint, T. L. (2005). Hypergolic Ignition of Catalytically Promoted Fuels with Rocket Hydrogen Peroxide, School of Aeronautics and Astronautics, Purdue University, EUCASS.
• [8] Chowdhury, A., Thynell, S. T., Wang S. (2009). Ignition Behavior of Novel Hypergolic Materials, Pennsylvania State University, Department of Mechanical and Nuclear Engineering, AIAA.
• [9] 400 N Bi-propellant engine – Reliable apogee and deep space maneuvers, ASTRIUM.
• [10] NASA. (1976). NASA Space Vehicle Design Criteria – Liquid Rocket Engine Injectors, NASA 8089 Technical Report.