Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Characterization and electrical ignition of ADN-based liquid monopropellants.

Characterization and electrical ignition of ADN-based liquid monopropellants. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Larsson Anders, Wingborg Niklas, Elfsberg Mattias, Appelgren Patrik
Ort: Stockholm
Sidor: 49
Utgivningsår: 2005
Publiceringsdatum: 2005-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--1639--SE)
Nyckelord ADN, flytande drivämne, tändning, ADN, monopropellant, ignition
Sammanfattning Hydrazin används idag som enkomponentsdrivämne i robotar och rymdfarkoster. Hydrazin är dock mycket giftigt, flyktigt och cancerogent, vilket gör det dyrbart att hantera. De senaste åren har intresset för alternativa ogiftiga drivämnen ökat, särskilt i Europa och i USA. Mindre giftiga drivämnen kan nämligen sänka hanteringskostnaderna avsevärt. Flytande ADN baserade enkomponentsdrivämnen verkar vara ett lovande alternativ, då dessa är betydligt lättare att hantera, har 10 % högre specifik impuls och upp till 60 % högre densitet-impuls. För att kunna ersätta hydrazin måste dock flytande ADN-drivämnen kunna antändas lika lätt. Hydrazin och flytande ADN-baserade drivämnen är mycket olika och därför måste nya antändningsmetoder utvecklas. Denna rapport presenterar resultaten från försök med elektrisk tändning av flytande ADN-drivämnen, där upphettning sker genom att leda en elektrisk ström genom drivämnet. Resultaten visar att det krävs betydligt mindre elektrisk energi än vad som förväntats. Detta beror på lokala effekter nära, eller på ytan av elektroderna. Tändningen var mycket snabb, i det flesta fallen under 2 ms, och den lägsta mängden elektrisk energi som krävdes var ca. 20 J. Vikten på pulskraftsaggregatet förväntas vara av storleksordningen ett kilogram om den elektriska energin kommer från farkostens ordinarie kraftaggregat. Dessa lovande resultat visar att denna typ av antändning är möjlig och rimlig.
Abstract Monopropellant hydrazine rockets are today widely used in missiles and spacecrafts. Hydrazine is however highly toxic, volatile and carcinogenic, and thus costly safety measures are required. During the last years there has been an increasing interest in Europe and in the USA to find a possible substitute, since a non-toxic monopropellant will offer substantial cost savings. ADN based liquid monopropellants seems to be a promising alternative to hydrazine, being substantially easier to handle and having a 10 % higher specific impulse, and up to 60 % higher density-impulse, compared to hydrazine. To be able to replace hydrazine, ADN-based monopropellants must be as easy to ignite. Hydrazine and ADN-based liquid propellants are very different, and thus new ignition methods must be developed. This report presents the results from electrical ignition experiments of liquid ADN-propellants were the propellant is resistively heated by conducting an electric current through the propellant. It was found that substantially less electric energy was needed than expected. This is due to local phenomena close, or on the surface, of the electrodes. Very fast ignition was obtained, in most cases below 2 ms, and the lowest amount of electric energy needed was approximately 20 J. The pulsed-power supply required is estimated to weight of the order of one kilogram if getting the electric energy from the on-board electric power supply. These promising results show that this type of ignition method is feasible.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182