Горючее ракетное топливо (варианты) и способ его приготовления


 


Владельцы патента RU 2486230:

Староверов Николай Евгеньевич (RU)

Изобретение относится к горючему жидкому ракетному топливу, представляющему собой раствор диацетилена в форамиде в соотношении 83,135% - 30% диацетилена и 16,865% - 70% формамида. Твердое горючее ракетное топливо представляет собой полимеризованную смесь диацетилена и нитроэтилена в соотношении 20-80%:80-20%. В способе получения горючего твердого ракетного топлива смесь диацетилена и нитроэтилена заливается в корпус двигателя или в форму и полимеризуется методом радиационной полимеризации, причем двигатель (или форму) вращают вокруг продольной оси в горизонтальном положении. При этом в смесь могут быть добавлены окислитель и бор или соединения бора (для экзотермической реакции образования нитрида бора). 3 н. и 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к ракетным топливам для жидкостных, твердотопливных и гибридных ракетных двигателей.

Известны ракетные топлива, см., например, мой пат. №2424279 «Горючее», состоящие наполовину из ацетилена и этилена, что позволяет использовать ацетилен в растворенном, то есть жидком криогенном виде.

Известен диацетилен НС=СС=СН. Он был бы еще лучшим топливом по тепловыделению на единицу затраченного кислорода (важнейший показатель для ракетных и моторных топлив). Но он еще более взрывоопасен, чем ацетилен, да еще к тому же склонен к самопроизвольной полимеризации.

ВАРИАНТ 1. Жидкостный. Данное горючее состоит из диацетилена, растворенного в формамиде HCONH2. Диацетилен, который при нормальных условиях - газ (tкип 10,3) с плотностью 2,235 г/л, хорошо растворяется в формамиде (плотность 1,1334 г/куб.см) до 2500 объемов, что в массовом соотношении составляет 2,235*2500:1,1334 или 5,587:1,1334, то есть 83,135% диацетилена и 16,865% формамида. Раствор может быть и гораздо менее концентрированным, например 50:50 или 30:70. В растворе диацетилен значительно менее опасен и его самополимеризация затрудняется. Растворитель не ухудшит энергетические показатели топлива, так как он сам имеет хорошую теплоту сгорания 12,53 мДж/кг, и к тому же содержит азот (см. ниже).

Такой раствор может использоваться в качестве жидкого топлива для ракетных, а также для стратосферных гиперзвуковых двигателей. В качестве окислителя может применяться, например, раствор пятиокиси азота в азотной кислоте.

Для полезного использования азота, выделяющегося при горении топлива и окислителя, в состав топлива может быть добавлен мелкодисперсный бор (в виде суспензии) или его жидкие или твердые (в виде суспензии) соединения, например диборан, тетраборан, декаборан, боргидрид бериллия или другие (это отдельное мое изобретение). Тогда во время горения происходит экзотермическая реакция образования нитрида бора с большим тепловым эффектом.

ВАРИАНТ 2. Твердотопливный. Горючее состоит из смеси диацетилена и нитроэтилена в соотношении молекул 1:1+-80%. Способ его приготовления состоит в следующем: смесь перемешивается и полимеризуется методом радиационной полимеризации, превращаясь в сополимер (далее «ДНС»). При полимеризации в мономеры может быть добавлен в нужном количестве мелкодисперсный твердый окислитель, например динитрамид аммония NH4N4(NO2)2.

Чтобы горючее ДНС не перегрелось при полимеризации, полимеризацию следует вести постепенно и с отводом тепла.

Для полезного использования выделяющегося при горении топлива азота в состав топлива может быть добавлен мелкодисперсный бор или его твердые соединения, например декаборан, боргидрид бериллия (это отдельное мое изобретение). Тогда во время горения происходит экзотермическая реакция образования нитрида бора.

Чтобы окислитель равномерно распределился по объему топлива, двигатель (или форму) необходимо вращать вокруг продольной оси в горизонтальном положении.

Для лучшего образования нитрида бора желательно присутствие восстановителя, поэтому в указанную смесь добавляется 0,0001-1% мелкодисперсного угля, графита, сажи, графена (оптимально 0,001-0,1%).

Работает горючее как обычно - вступает в реакцию с окислителем и сгорает.

1. Горючее ракетное топливо, содержащее углеводороды и отличающееся тем, что представляет собой раствор диацетилена в форамиде в соотношении 83,135-30% диацетилена и 16,865-70% формамида.

2. Горючее ракетное топливо, содержащее углеводороды и отличающееся тем, что представляет собой полимеризованную смесь диацетилена и нитроэтилена в соотношении 20-80%:80-20%.

3. Способ получения горючего по п.2, отличающийся тем, что смесь диацетилена и нитроэтилена по п.2 заливается в корпус двигателя или в форму и полимеризуется методом радиационной полимеризации, причем двигатель (или форму) вращают вокруг продольной оси в горизонтальном положении.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в смесь добавляется твердый окислитель, например динитрамид аммония.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в смесь добавляется твердый мелкодисперсный бор или его твердые соединения или бораны, например боргидрид бериллия.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что в смесь добавляется 0,0001-1% мелкодисперсного угля, графита, сажи, графена.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к ракетным двигателям жидкого и твердого топлива. .

Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может применяться в конструкции твердотопливных газогенераторов либо ракетных двигателей твердого топлива.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя твердого топлива системы аварийного спасения космического корабля.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя твердого топлива системы аварийного спасения космического корабля.

Изобретение относится к области ракетной техники, а более конкретно к области горения унитарных твердых топлив в низкотемпературных газогенерирующих устройствах, которые могут быть использованы в системах управления ракетных комплексов.

Изобретение относится к ракетным двигателям твердого топлива, в частности к бескорпусным ракетным двигателям. .

Изобретение относится к авиации и космонавтике, в частности к реактивным двигателям, способным работать как в атмосфере, так и в космосе, а именно относится к ракетной технике, стартовым ускорителям самолетов, стартовым ускорителям зенитных ракет дальнего действия в качестве короткоимпульсного стартового ускорителя большой мощности, или третьей ступени ракеты.
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к бронесоставу для покрытия заряда твердого ракетного топлива. .

Изобретение относится к ракетным двигателям твердого топлива (РДТТ) и предназначено для всех типов ракет, от ручных гранатометов и систем залпового огня до ракет подводных лодок и космических.
Изобретение относится к судовому маловязкому топливу, содержащему смесь дистиллятов атмосферной и вакуумной перегонки нефти. .
Изобретение относится к области производства топлива. .
Изобретение относится к процессам получения моторных топлив, преимущественно авиационных, используемых в газотурбинных двигателях, и предназначенных для использования в основном на местах добычи и переработки углеводородного сырья.

Изобретение относится к способам топливоподготовки и может быть использовано при определении совместимости компонентов смеси топлив. .
Горючее // 2424279
Изобретение относится к горючему для воздушно-реактивных двигателей и для жидкостных ракетных двигателей. .

Изобретение относится к присадке к топливу на основе алифатических спиртов, карбамида (мочевины) и воды, отличающейся тем, что она дополнительно содержит борную кислоту при следующем соотношении компонентов, % мас.: алифатические спирты С2-С4 10-97,99 карбамид (мочевина) 1-30борная кислота0,01-3 вода 1-85Также изобретение относится к топливной композиции на основе жидкого или твердого топлива с добавлением указанной присадки в количестве 0,0001-0,1 мас.%.
Наверх