모노로페트 로켓

Monopropellant rocket

모노프로퍼트 로켓(또는 모노케미컬 로켓)은 단일 화학물질을 추진체로 사용하는 로켓이다.

화학 반응 모노로퍼제 로켓

화학반응에 의존하는 모노로폰 로켓의 경우 추진반응과 그에 따른 추력에 대한 힘은 화학자체에 의해 제공된다.즉, 우주선을 추진하는 데 필요한 에너지는 반응에 관여하는 화학 분자의 화학적 결합 안에 포함되어 있다.

가장 일반적으로 사용되는 모노로프제는 강력한 환원제인 히드라진(NH24)이다.가장 일반적인 촉매는 이리듐으로 코팅된 입상 알루미나(산화 알루미늄)입니다.이러한 코팅 과립은 보통 Aerojet S-405(이전 [1]Shell제) 또는 W.C.라는 상표로 되어 있습니다.Heraeus H-KC 12 GA (이전에는 칼리 케미 [2]제작)히드라진에는 점화기가 없어요Aerojet S-405는 자발 촉매로, 즉 히드라진이 촉매에 접촉하면 분해됩니다.분해는 발열성이 높으며 질소, 수소 및 암모니아가 혼합된 1,000°C(1,830°F)의 가스를 생성합니다.단연제 로켓의 주요 제한 요인은 그것의 수명인데, 이것은 주로 촉매의 수명에 달려 있다.촉매는 촉매 독극물 및 촉매 마모를 일으켜 촉매 고장을 일으킬 수 있습니다.과산화수소는 90% 이상의 농도로 정제하면 고온 또는 촉매가 존재할 때 자가 분해된다.

대부분의 화학 반응 모노로페트 로켓 시스템은 연료 탱크(일반적으로 티타늄 또는 알루미늄 구체)와 에틸렌-프로필렌 고무 용기 또는 연료로 채워진 표면 장력 추진제 관리 장치로 구성됩니다.그런 다음 탱크는 헬륨 또는 질소로 가압되어 연료를 모터로 밀어냅니다.파이프는 탱크에서 포핏 밸브로, 다음으로 로켓 모터의 분해실로 이어진다.일반적으로 인공위성에는 하나의 모터만 있는 것이 아니라 2개에서 12개의 밸브가 있습니다.

인공위성 및 우주 탐사선용 자세 제어 로켓 모터는 직경이 25mm(0.98인치) 정도로 매우 작고, 4방향(평면 내)을 가리키는 그룹으로 장착되어 있습니다.

컴퓨터가 포핏 밸브를 여는 작은 전자석을 통해 직류를 보낼 때 로켓이 발사된다.발화는 종종 매우 짧고, 몇 밀리초 정도이며, 공기 중에 작동하면 마치 금속 쓰레기통에 던져진 조약돌처럼 들릴 것이다; 오래 지속되면, 날카로운 쉿 하는 소리를 낼 것이다.

화학 반응 모노로플란트는 다른 추진 기술만큼 효율적이지 않다.엔지니어는 단순성과 신뢰성이 높은 전달 임펄스의 필요성보다 더 큰 경우 모노로플란트 시스템을 선택합니다.만약 추진 시스템이 행성간 우주선의 주 모터와 같이 많은 양의 추력을 생성해야 하거나 높은 특정 자극을 가해야 한다면, 다른 기술이 사용된다.

태양열 단연제 추진기

다른 우주선이 LEO 임무를 수행하는 도중 정지하고 연료를 재급유하기 위한 경유지로 사용될 수 있는 LEO(Low Earth Orbit) 추진제 저장소를 제공하는 개념은 폐수소가스를 우주의 복사열 환경에서 장기간 액체 수소 저장의 불가피한 부산물로 사용할 수 있도록 제안했다.태양 에너지 추진 시스템입니다.폐수소는 궤도 정지 및 자세 제어에 생산적으로 사용될 뿐만 아니라,[3] 저장소에서 연료를 받기 위해 들어오는 다른 우주선과 더 잘 접선하기 위해 궤도 기동 시 사용할 수 있는 제한된 추진제와 추진력을 제공할 것이다.

태양 열단추력기는 미국 유나이티드 발사 얼라이언스(ULA)가 제안한 차세대 극저온 상단 로켓 설계에도 필수적이다.ACES(Advanced Common Evolutioned Stage)는 기존 ULA Centaur 및 ULA DCSS(Delta Cryogenic Second Stage) 상부 스테이지 차량을 보완하고 대체할 수 있는 저비용, 보다 성능 및 유연성이 뛰어난 상부 스테이지입니다.ACES 통합 차량 유체 옵션은 일반적으로 자세 제어와 정거장 유지를 위해 사용되는 모든 히드라진과 헬륨을 우주선에서 제거하며,[4] 대신 폐수소를 사용하는 태양 열 모노프로퍼에 의존한다.

새로운 개발

NASA는 10-150m/s 범위의 델타-v 요구 조건을 가진 소형 비용 구동 우주선을 위한 새로운 모노로퍼 추진 시스템을 개발하고 있다.이 시스템은 매우 밀도가 높고 환경 친화적이며 우수한 성능과 [5]단순성을 보장하는 질산 히드록실암모늄(HAN)/물/연료 모노프로필란트 혼합을 기반으로 합니다.

EURENCO Bofors사는 메탄올과 암모니아 수용액 35%에 NHN(NO)2인42 암모늄디니트라미드를 65% 녹여 히드라진 대체제로 LMP-103S를 생산하였다.LMP-103S는 히드라진 모노로프제보다 비임펄스가 6%, 임펄스 밀도가 30% 높다.또한 히드라진은 독성이 높고 발암성이 강한 반면, LMP-103S는 중간 정도의 독성에 불과하다.LMP-103S는 상업용 항공기로 수송할 수 있는 UN 클래스 1.4S로, 2010년 프리즘 위성에 실증되었다.특별한 취급은 필요 없습니다.LMP-103S는 가장 일반적으로 사용되는 [6]모노로프제로서 히드라진을 대체할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Aerojet Rocketdyne (12 Jun 2003). "Aerojet Announces Licensing and Manufacture of Spontaneous Monopropellant Catalyst S-405". aerojetrocketdyne.com. Retrieved 9 Jul 2015.
  2. ^ Wilfried Ley; Klaus Wittmann; Willi Hallmann (2009). Handbook of Space Technology. John Wiley & Sons. p. 317. ISBN 978-0-470-74241-9.
  3. ^ Zegler, Frank; Bernard Kutter (2010-09-02). "Evolving to a Depot-Based Space Transportation Architecture" (PDF). AIAA SPACE 2010 Conference & Exposition. AIAA. p. 3. Archived from the original (PDF) on 2011-10-20. Retrieved 2011-01-25. the waste hydrogen that has boiled off happens to be the best known propellant (as a monopropellant in a basic solar-thermal propulsion system) for this task. A practical depot must evolve hydrogen at a minimum rate that matches the station keeping demands.
  4. ^ Zegler and Kutter, 2010, 페이지 5
  5. ^ Jankovsky, Robert S. (July 1–3, 1996). HAN-Based Monopropellant Assessment for Spacecraft (PDF). 32nd Joint Propulsion Conference. Lake Buena Vista, Florida: NASA. NASA Technical Memorandum 107287; AIAA-96-2863.
  6. ^ Swedish Space Corporation Group, 모노로플란트 LMP-103S, 2011, www.ecap[full citation needed].se

외부 링크