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德国航空航天中心成功测试两种绿色太空燃料

时间:2021-04-13 16:07:32   作者:Sanqian   浏览量:425014

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  德国航空航天中心成功测试两种绿色太空燃料  科技日报柏林4月11日电 (记者李山)近日,德国航空航天中心(DLR)成功测试了两种先进的“绿色”燃料,有望替代肼基燃料成为下一代太空应用燃料。

  1960年以来,肼类燃料(泛指肼、甲基肼和偏二甲肼)由于良好的能量性能、可以长期保存和冷启动等优点被广泛地用作航天和导弹燃料。

然而,这些化合物同时具有高挥发性、高毒性、强致癌性等诸多缺点。

处理这些物质需要高度的安全性,也使其成本高昂。

随着绿色空间推进技术的快速发展,开发新型高能低毒推进剂燃料成为航空航天领域研究的热点。

  德国航空航天中心在兰帕兹豪森M11综合试验台的试验燃烧室中成功测试的两种新“绿色”燃料是:“自燃离子推进剂”和“HyNOx混合物”(碳氢化合物与一氧化二氮混合)。

作为污染较少但效率相同的肼类燃料的替代品,它们有望成为下一代太空应用燃料。

  DLR开发的“自燃离子推进剂”由作为氧化剂的过氧化氢和作为燃料的离子液体(熔融盐)组成。

试验中,过氧化氢和离子液体分别从两个口喷入燃烧室,两种物质接触约15毫秒后自燃。

这种推进剂有潜力替代已在上级发动机中得到验证的燃料组合:一甲基肼和四氧化二氮。

它不需要复杂的点火装置,并可以对发动机进行多次点火,有望在大型卫星或航天器的轨道推进系统中得到应用南华西住酒店怎么快速找服务【+VQ:656523376婕慧】。

  另一种绿色推进剂名为HyNOx混合物,由作为氧化剂的一氧化二氮和作为燃料的乙烷或乙烯预先混合而成。

与传统的燃料相比,HyNOx燃料组合具有更高的比冲,效率更高,没有毒性,原料容易获取且价格便宜。

此外,一氧化二氮和乙烷具有较高的蒸气压,可用于将燃料泵入燃烧室。

因此可以取消给燃料箱加压的需求,降低驱动系统的复杂性。

不过这种燃料也有两个需要注意的问题:一是要避免燃烧室供应管线和储罐的回火;二是要承受较高的温度,HyNOx混合物燃烧时能产生3000摄氏度的高温。

  可持续性和环境兼容性在未来的太空旅行中会变得越来越重要。

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DLR太空飞行推进技术研究所化学燃料部门负责人多米尼克弗罗伊登曼博士说:“为了满足对新型燃料的高要求,从一开始就选择正确的‘化学成分’至关重要。

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