Способ нейтрализации продуктов сгорания заряда твердого ракетного топлива на основе перхлората аммония

 

Изобретение относится к ракетной технике , в частности к нейтрализации продуктов сгорания заряда твердого ракетного топлива на основе перхлората аммония. Цель изобретения - снижение токсичности продуктов сгорания. Цель достигается за счет того, что в камеру сгорания в процессе сжигания заряда впрыскивают спиртовый раствор ферроцена. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА/!ИСТИЧЕСКИХ

1 Е С П У Гт Л И К

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4954935/23 (22) 03.06.9! (46) 28.02.93, Бюл. N 8 (71) Научно-производственное объединение

"Алтай" (72) Г. В, Сакович, Н. В. 3 изас, О.П. Ким и

Э.A,Ïðàíîâ (73) Научно-производственное объединение

"Алтай" (56) Фахрутдинов И.Х. и Котельников А.В, Конструкция и проектирование РДТТ. М„

Машиностроение, 1987, с.250, рис, 9.47, Шишков А.А., Панин С,Д., Румянцев

Б.B. Рабочие процессы в РДТТ. M.: Машиностроение, 1989, с. 147, рис. 4.13.

Изобретение относится к области экологии - защиты окружающей среды и может быть использовано при запусках ракет в мирных целях, и отработке ракетных двигателей в условиях стенда, а также при уничтожении РДТТ путем сжигания, Цель изобретения — повышение эффективности за счет снижения токсичности выбросов.

Указанная цель достигается тем, что в способе нейтрализации продуктов сгорания заряда твердого ракетного топлива на основе перхлората аммония, включающего сжигание заряда в камере сгорания, впрыскивание жидкости в продукты сгорания, в качестве жидкости используют спиртовый раствор ферроцена, а впрыск осуществляют в камеру сгорания.

Впрыск вещества непосредственно в камеру сгорания позволит этот способ ис„5U,, 1799373 АЗ (я)5 С 06 В 21/00//F 02 К 9/10 (54) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ЗАРЯДА ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ

ПЕРХЛОРАТА АММОНИЯ (57) Изобретение относится к ракетной технике, в частности к нейтрализации продуктов сгорания заряда твердого ракетного топлива на основе перхлората аммония, Цель изобретения — снижение токсичности продуктов сгорания, Цель достигается за счет того, что в камеру сгорания в процессе сжигания заряда впрыскивают спиртовый раствор ферроцена. 2 ил. пользовать в полете, а также обеспечит надежное перемешивание нейтрализующей жидкости с продуктами сгорания.

Очевидно, что для использования способа необходимо предусмотреть дополнительные емкости для размещения нейтрализующего вещества.

В ЖРД способ упрощается тем, что возможны совмещения системы подачи и впры- (,Д ска.

В РДТТ для осуществления способа не- . не обходимы системы трубопроводов, турбонасосный агрегат, форсунки для распыла жидкости в камере сгорания.

Пример конкретного исполнения и расчеты приведены в условиях ракеты многоразового исполнения нШатлн с твердым топливом kTPB, На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

1799373

Устройство содержит РДТТ 1; емкость с

80 Д-ным растворам ферроцена на спирту, систему 3 подачи ферроцена в камеру сгоранил; устройство 4 впрыскэ (форсунка) ферроцена. 5

Способ работает следующим образом.

После пуска двигателя перхлорат аммония, взаимодействуя с компонентами топлива, разлагается с образованием атомарного хлора и его соединений с кисло- "0 родом.

Н Н4 С 04- CI + О 0 + CION + Н О + NO . (При горении двух зарядов твердотопливного разгонника с весом по 50,0 т, в окружающую среду выбрасывается до 2 т 15 атомарного хлора).

После выхода двигателя на режим, производят впрыск в камеру сгорания раствор ферроцена. В камере ферроцен связывает атомарный хлор и его соединения в устой- 20 чивой форме.

Ге + CI FeCI + РеС12

Термодинамические расчеты показывают, чтб содержание остальных компонентов продуктов сгорания топлива HgO;NO;NOg;

COz... кроме хлора практически не изменяются, На фиг, 2 показана зависимость выхода атомарного хлора из камеры сгорания в атмосферу от процентовой доли впрыска фер- 30 роцена, По графику видно, что наибольший аффект происходит при впрыске 4 ферроцена от среднего расхода топлива, при атом содержание атомарного хлора в продуктах сгорания снижается до 5 раз.

При впрыске ферроцена следует ожидать некоторое снижение единичного импульса тяги, однако, суммарный импульс тяги ракеты не снизится, т.к. увеличивается суммарная масса топлива.

Анализ литературы показал, что внрыск жидкости в камеру сгорания не влияет на характер выгорэния твердотопливного заряда.

Для использования способа приуничтожении РДТТ сжиганием необходимо провести незначительную доработку передней крышки двигателя для подстыковки системы подачи и впрыска ферроцена.

Формула изобретения

Способ нейтрализации продуктов сгорания заряда твердого ракетного топлива на основе перхлората аммония, включающий сжигание заряда в камере сгорания, впрыскивание жидкости в продукты сгорания, о тл и ч à Io щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения токсичности выбросов, в качестве жидкости используют спиртовый раствор ферроцена, а впрыскивание осуществляют в камеру сгорания.

1799373

2 3

Юиг.г

Составитель Г.Сакович

Техред М.Моргентал Корректор З.Салка

Редактор А,Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород; ул,Гагарина, 101

Заказ 7В8 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5