Перегляд вихідного коду сторінки Композитне паливо з перхлорату амонію

{{Unibox}}
'''Композитне паливо з перхлорату амонію''' ({{lang-en|Ammonium perchlorate composite propellant}}, '''APCP''') — [[Твердопаливний ракетний двигун|твердопаливне ракетне]] [[паливо]]. Відрізняється від багатьох традиційних твердих [[Ракетне паливо|ракетних палив]], таких як [[Димний порох|чорний порох]] або [[Твердопаливний ракетний двигун|цинк-сірка]], не лише хімічним складом і загальними характеристиками, але й характером обробки. APCP [[Ливарне виробництво|відливають]] у форму, на відміну від [[Порошкова металургія|порошкового пресування]], як із чорним порошком. Це забезпечує регулярність виробництва та повторюваність, які є необхідними вимогами для використання в аерокосмічній промисловості.

== Використання ==
Композитне паливо [[Перхлорат амонію|на основі перхлорату амонію]], як правило, призначене для аерокосмічних ракетних двигунів, де потрібні простота й надійність, а [[Питомий імпульс|питомі імпульси]] (залежно від складу та робочого [[Тиск|тиску]]) становлять {{Convert|180|-|260|isp|abbr=on}} є адекватними. Завдяки цим характеристикам продуктивності APCP використовувався в твердотільних ракетних прискорювачах космічних човників, [[Крісло-катапульта|катапультних кріслах]] літаків і спеціальних програмах дослідження космосу, таких як ретроракети NASA [[Mars Exploration Rover]]. Крім того, спільнота високопотужних ракетників регулярно використовує APCP у формі комерційно доступних «перезарядок» палива, а також одноразових двигунів. Досвідчені ракетчики-експериментатори і любителі також часто працюють з APCP, самостійно обробляючи APCP.

== Композит ==
Композитне паливо на основі перхлорату амонію є композиційним паливом, що означає, що воно містить і паливо, і окислювач, поєднані в однорідну суміш, у цьому випадку з гумовою [[В'яжучі речовини|сполучною]] як частиною палива. Пропелент найчастіше складається з [[Перхлорат амонію|перхлорату амонію]] (AP), [[Еластомери|еластомерного]] сполучного, такого як [[Полібутадієн з кінцевими гідроксильними групами|полібутадієн із кінцевими гідроксильними групами]] (HTPB) або [[Полібутадієну акрилонітрил|полібутадієн-акрилової кислоти, преполімеру акрилонітрилу]] (PBAN), порошкового металу (зазвичай [[Алюміній|алюмінію]]) та різних [[Каталіз|каталізаторів]] [[Швидкість горіння|швидкості горіння]]. Крім того, [[Отверджувач|отверджуючі]] добавки викликають перехресне зшивання [[Еластомери|еластомерного]] сполучного для затвердіння пропеленту перед використанням. Перхлорат служить [[Окисник|окислювачем]], а сполучна речовина і алюміній служать [[Паливо|паливом]]. Каталізатори швидкості горіння визначають швидкість горіння суміші. Отримане затверділе паливо є досить [[wiktionary:elastic|еластичним]] (гумовим), що також допомагає обмежити тріщини під час накопичених ушкоджень (наприклад, транспортування, встановлення, різання) і застосувань із високим [[Прискорення|прискоренням]], таких як хобі чи військова ракетна установка. Включає в себе місії [[Спейс Шаттл]], в яких APCP використовувався для двох [[Твердопаливний ракетний прискорювач|твердопаливних ракетних прискорювачів]].

== Характеристики ==
APCP [[Дефлаграція|дефлагрує]] з поверхні відкритого палива в камері згоряння. Таким чином, геометрія палива всередині ракетного двигуна відіграє важливу роль у загальних характеристиках двигуна. Коли поверхня палива горить, форма змінюється (це предмет вивчення внутрішньої балістики), найчастіше змінюючи площу поверхні палива, яка піддається впливу газів згоряння. Масовий потік (кг/с) [і, отже, тиск] газів, що утворюються при згорянні, є функцією [[Мить|миттєвої]] [[Площа поверхні|площі поверхні]] <math>A_\text{s}</math> (м <sup>2</sup> ), [[Густина|щільність]] палива <math>\rho</math> (кг/м<sup>3</sup>), і лінійна [[швидкість горіння]] <math>b_r</math> (РС):

: <math>\dot{m} = \rho A_\text{s} b_r</math>

Залежно від застосування та бажаної кривої тяги часто використовуються кілька геометричних конфігурацій:<gallery>
Файл:circ ex.jpg|[en→uk]Circular bore simulation
Файл:cslot ex.jpg|[en→uk]C-Slot simulation
Файл:moon ex.jpg|[en→uk]Moon burner simulation
Файл:fino ex.jpg|[en→uk]5-point finocyl simulation
</gallery>

* Круговий канал ствола: у конфігурації BATES створює прогресивно-регресивну криву тяги.
* Кінцевий пальник: паливо горить від одного осьового кінця до іншого, виробляючи стійке тривале горіння, хоча має теплові труднощі, зсув CG.
* C-слот: паливо з великим клином, вирізаним збоку (вздовж осьового напрямку), створює досить тривалу регресивну тягу, хоча має теплові труднощі та асиметричні характеристики CG.
* Місячний пальник: нецентральний круглий отвір створює прогресивно-регресивний тривалий горіння, хоча має незначні асиметричні характеристики CG.
* Фіноцил: зазвичай 5- або 6-кінцева зіркоподібна форма, яка може створювати дуже рівну тягу, з дещо швидшим горінням, ніж круглий канал через збільшену площу поверхні.

== Посилання ==

* ''Елементи ракетної установки.'' Саттон, Джордж П.
* [http://nakka-rocketry.net/propel.html Аматорські експериментальні тверді палива] Річарда Накки
* Річард Накка [http://nakka-rocketry.net/burnrate.html , швидкість горіння твердого палива]
* [http://www.eng.hmc.edu/NewE80/PDFs/SolidPropulsionGO.pdf Intro to Solid Propulsion] by Graham Orr, Harvey Mudd College Experimental Engineering не працює
* [http://www.tripoli.org/News/Internal/BATFELawSuit/tabid/113/Default.aspx Судові документи BATFE, 2002–теперішній час, Ракетна асоціація Триполі]

== Примітки ==
{{reflist}}

{{Бібліоінформація}}
{{chemistry-stub}}

[[Категорія:Тверде паливо]]
[[Категорія:Ракетна техніка]]