美国测试更安全、更简单的火箭燃料:铝冰
Missile2011/03/14喷气推进 IP:山东
美国空军正在资助一项新型火箭燃料的研发,这种燃料产生的推力有望达到现有推进剂的水平,并且更加安全简便。使用这种推进剂可能成本更低并且对环境有利,它由冰冻的细铝粉和水的混合物制成。
  
  美国空军、NASA和来自普渡大学以及宾夕法尼亚州立大学的科学家于8月将一个2.7米(9英尺)的火箭发射到约400米(1300英尺)的高空。这是对装有ALICE推进剂(根据其组份:铝和冰来命名)的火箭进行的初始试验飞行。
  
  来自普渡大学的航空学教授蒂摩西?波波因特(Timothee Pourpoint)称,此火箭在0.8秒内加速到320千米/小时(200英里/小时)。
  
  他说:“这次试验飞行带来了新的希望,但是并不优于现有的推进剂。”ALICE的研发人员有信心可以做得更好,波波因特说:“对于改进这种推进剂我们有很多想法”。
  
  如果铝冰推进剂的性能大幅提高,它将会为美国空军做出许多贡献。
  
  科学研究中心空军办公室的宇航推进项目负责人米塔塔?柏坎(Mitat Birkan)说:“这种推进剂比其它推进剂更安全,意外点火的几率较小。这种推进剂掉在地上也不会发生爆炸,静电放电带来的危险也可以忽略不计。”
  
  柏坎还认为,这种推进剂和当今使用的其它推进剂相比对环境更有利。他说:“比如NASA就必须在风吹离海岸方向时才能进行发射,因为发射航天器会产生成吨的对人体有害的盐酸。”
  
  使用ALICE推进剂的火箭发动机排出的是氢和铝的氧化物,柏坎认为毒性相对较低。
  
  波波因特说:“排出铝的氧化物也并非十分理想,但是这相对氢氯酸来说好一些。”
  
  也许ALICE推进剂最吸引人的地方就在于它可以“现场”制造,十分简单,也就是说几乎可以在任何地方进行生产。柏坎说:“只需要有水源、一些铝粉和一台混合机就可以了,这可以极大简化空军的后勤管理。”
  
  对NASA来说,“现场制造”就意味着有可能在月球上、火星上或者其它地方进行ALICE推进剂的生产。这样探索宇宙的飞行器也许就不用返回地球来重新补充燃料了。”
  
  波波因特说:“我们知道月球上存在铝,火星上也有一些,而且火星上还存在水。如果月球上没有水的话,我们可以将水运送过去。”
  
  使用铝和水制造推进剂的想法并不是最新提出的。
  
  8月,宾夕法尼亚州立大学的格兰特?日沙(Grant Risha)教授在其关于ALICE推进剂的论文中写到:从20世纪60年代就开始对作为可行推进剂的铝-水燃烧进行了研究。
  柏坎说:“先前是在铝粒子的规格上制造铝水推进剂的。最新研究使用了“纳米铝粒子”,和之前的铝粒子是完全不同的。”
  
  之前使用的铝粉是微米级粒子。1微米大概比人类的头发细100倍。但这些粒子还是太大了,必须加热到2400 开氏度(3860华氏度 )才能点燃。纳米铝粒子比微米级粒子小1000倍,用低一半的温度就可以点燃。
  
  波波因特说:“问题的关键就在于纳米铝粒子,如果我们还使用微米级铝粒子,那还是不能起作用。”
  
  将纳米铝和水混合制成一种稠度类似于黏土的药浆。然后将此混合物装进铸模冷却到零下20华氏度。
  
  波波因特说:“冷冻药浆的目的在于防止铝粒子和水发生反应。”
  
  为了点燃冰冻的推进剂,将热气沿其空心通道注入,直到铝被加热到燃点。燃烧需要的氧来自水,水以冰的形式存在于冷冻药浆中。
  
  加入像过氧化氢一样的富氧源可能会提升ALICE推进剂的性能,其含氧量是水的两倍。
  
  波波因特说:“虽然ALICE推进剂是冷冻的,但是和一些火箭燃料相比温度算暖和的。比如液氢就必须在零下423华氏度保存。这使得ALICE成为一种有吸引力的卫星燃料。”
  
  波波因特说:“即使是在太空,太阳的热量也很难使氢保持液态。但使铝冰保持冷冻状态却很容易。这样,使用 ALICE推进剂的卫星使用寿命就更长。”
  
  除用于卫星外,铝-水燃烧可用在火箭和导弹的推进中。
  
  柏坎说:“这个反应生成氢,事实上,这是产生氢的最有效的方法之一。这种方法还可用在氢气站,为氢能源汽车提供燃料。”        
来自:航空航天 / 喷气推进
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~~空空如也
我说要有光
13年2个月前 IP:未同步
285378
推进力恐怕并不如以前的好。。。 看改良状况了
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nighthawk
13年2个月前 IP:未同步
285453
以前在哪看到过了  这东西对铝的颗粒大小要求太高
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