Специалисты Новосибирского государственного технического университета НЭТИ отмечают, что сейчас больше 90% работающих и разрабатываемых ракет оснащают двигателем на твердом топливе. Один из компонентов — чаще всего порошкообразный металл, а именно алюминий. Характеристики топлива в основном определяются поведением металла во время горения.
С одной стороны, металл повышает плотность топлива и его энергетические параметры, обеспечивает стабильность работы двигателя, дает возможность «настроить» скорость горения, с другой — алюминий приводит к проблемам, связанным с агломерацией и образованием конденсированных продуктов горения.
Агломерация — это объединение и слияние частиц в волне горения, в результате чего с поверхности горения топлива в газовую фазу выходят не исходные частицы алюминия, а агломераты, отличающиеся размером, структурой и содержанием активного алюминия. Большие размеры частиц обусловливают большее время их горения, что может привести к нежелательным последствиям: снижению полноты сгорания металла, накоплению шлаков. Агломерация — вредное явление, поэтому ведется поиск методов ее снижения. Одним из перспективных путей воздействия на поведение металла в волне горения, в том числе на агломерацию, является введение добавок в состав топлива.
Ученые провели эксперименты с топливом, которое создали в лаборатории. Цель исследования — оценить, как добавки с титаном влияют на процесс горения топлива. Специалисты изучали характеристики горения топлив, созданных по традиционному рецепту с добавками диоксида титана.
Эксперименты проводили с тремя добавками на воздухе и в специальной установке с давлением, по параметрам приближенном к давлению в двигателе. Процесс горения снимали, затем данные обрабатывали в специальных программах, чтобы определить скорость горения. Параллельно ученые анализировали агломераты, их диаметр и количество частиц.
В итоге специалисты получили желаемое вещество. В перспективе с ним планируют дальнейшие исследования.
Ранее Наука Mail рассказывала, что американские ученые получили высокоэнергетическое соединение для ракетного топлива
