Ракетное топливо Al+H2O

S

Seagull_JL

Тролль - прогрессор
Нанотехнологии, однако...
В октябре 2009 года стало известно о странных, но многообещающих результатах, полученных исследовательской группой университета Пердью под руководством профессора Стивена Сана (Steven Son).

Им удалось создать двухкомпонентное смесевое ракетное топливо из, казалось бы, совершенно непригодных для этого субстанций - алюминия и льда.

В новом смесевом топливе, получившем наименование ALICE (Al+ICE), горючим является нанопорошок алюминия размером около 80 нм в поперечнике. Вода является окислителем.

Топливо очень мало воздействует на экологию - в процессе горения смеси образуются в основном водород и оксид алюминия.

Топливо безопасно, нетоксично и стабильно во времени. При нарушении условий хранения происходит не взрыв двигателя, но лишь лужа на полу.

Случайная инициация горения практически исключается - чтобы ALICE начала гореть, необходимо использовать небольшой стандартный твердотопливный двигатель, инициирующий реакцию горения.

Первые эксперименты по проекту ALICE продемонстрировали лишь работоспособность идеи; она далека от исчерпания, а уже достигнутые ТТХ "ледяного" ракетного двигателя (ракета длиной около трёх метров смогла достичь на нём высоты около полукилометра) явно могут быть существенно улучшены в процессе его оптимизации.

К разработке проекта подключились военные.

Не прошло и полугода, как совместная рабочая группа Исследовательской лаборатории ВВС США, NASA, университетов Пердью и штата Пенсильвания провели первое испытание новой исследовательской ракеты на топливе ALICE.

В своём новом облике топливо ALICE представляет собой пастообразную и безопасную в обращении субстанцию, которая легко "вмазывается" в корпус РДТТ. Перед запуском двигатель должен быть охлаждён до температуры минус 30 градусов Цельсия и находиться при такой температуре сутки.

В ходе испытаний ракета длиной около 3 метров около 400 м. Тяга двигателя составила 650 фунтов.

Отмечается высокая скорость горения водо-алюминиевой топливной смеси. Делается вывод о том, что по своим энергетическим характеристикам оно способно не то что сравняться с используемыми ныне видами твёрдых смесевых и жидких ракетных топлив, но и существенно превзойти их.

Приоритетное направление работ по топливу ALICE - введение в состав топлива добавок-окислителей.
CNews
 
Последнее редактирование:
Реклама
C

Chizh

Новичок
Интересен удельный импульс, чтобы можно было сравнивать.
 
Vovanko

Vovanko

Местный
Читал про такую идею в журнале Юный техник годов 80-х.
 
S

Seagull_JL

Тролль - прогрессор
Теоретически энергия реакции пары вода-магний должна быть выше.
Металлический магний с горячей водой прекрасно реагирует без дополнительных извращений.
 
Mechanic

Mechanic

Press F1 for help
Seagull_JL, устойчивость смеси никакая, плюс магний разве на единицу массы больше даст?

Чего-то меня смущает, что газов маловато образуется. А что оно гореть будет, кто бы сомневался...
 
Ultranomad

Ultranomad

G-NODE
Mechanic, а газы-то зачем нужны? Реактивный двигатель работает за счет отброса массы, а в каком агрегатном состоянии эта масса - какая разница?

Что забавно - это значительный отрицательный кислородный баланс такой смеси. Впрочем, понятное дело, оно за соплом гореть будет за счет кислорода воздуха, но это уже снаружи.
 
Mechanic

Mechanic

Press F1 for help
Антон, для повышения давления и последующей его конвертации в скорость той самой массы... там кстати еще может быть и избыток воды для этих целей? если просто алюминий спалить хоть в кислороде, никакого реактивного движения не дождешься

алюминиевый порошок, насколько понимаю, уже применялся в ракетных топливах (я не про твердые, с ними все ясно) - то ли с азоткой, то ли с HF его применяли, а с водой не получалось дальше лаборатории двинуться
 
S

Seagull_JL

Тролль - прогрессор
устойчивость смеси никакая, плюс магний разве на единицу массы больше даст?
Устойчивость, конечно, будет проблемой.
Но поскольку двигатель на алюминии всё равно требует предварительной подготовки, то проблема не критична.
Магний, конечно, даст меньше массы, но больше энергии. Важна же энергетика процесса, а не просто отбрасываемая масса.
А ещё дожечь свободный водород было бы интересно.
 
Mechanic

Mechanic

Press F1 for help
Seagull_JL, таки буду занудой - на единицу массы по моей прикидке от алюминия больше толку:
2Al+3H2O = Al2O3 + 3H2 --> 1675-285*3 = 820 кДж/моль оксида = 820 кДж на 54 г алюминия
Mg + H2O = MgO + H2 ---> 600 - 285 = 315 кДж/моль оксида, т.е. на 24 г Mg
Магний 13 кДж/г исходного топлива, алюминий - 15, при этом магний дороже вроде?
если пересчитать на смесь с водой, магний тоже лучше не выходит, хотя разница уже минимальна
 
S

Seagull_JL

Тролль - прогрессор
И ведь не возразишь...
 
Реклама
Бурундук

Бурундук

Старожил
Как-то наивно кажется, что с H2O2 ещё лучше будет, выйдет частичное дожигание водорода.
 
S

Seagull_JL

Тролль - прогрессор
Перекись неустойчива к наличию металлов, относительно дорога и опасна.
В общем, пороховые двигатели всё равно практичней и стабильней.
 
I

да, выбрасывать водород как рабочее тело как-то безумно расточительно... И сразу бросается в глаза - т.е уж в эту-то сторону подумают по-любому.
Впрочем возможность иметь замороженую ракету сразу готовую к применению - может стоить любых прочих минусов. а если этто в качестве стартово ускорителя к чему-нибудь типа "москита" (вморозили в айсберг и забыли лет на 30). В общем если не утка - идея стоит гранта на дальнейшую разработку. об чём вроде стартовый пост и был.