Пермские ученые разработали гранулированное топливо для ракетных двигателей

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали состав нового гранулированного топлива для ракетных двигателей, способного усовершенствовать работу летательного аппарата. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
«Топливо имеет форму гранул, что обеспечивает ему текучесть и возможность регулирования расхода при подаче. Сама гранула представляет собой частицу окислителя, покрытую слоем горючего. Такого смешения трудно добиться при раздельной подаче. Также объединение компонентов топлива снижает требуемое количество подаваемого воздуха в камеру дожигания, что позволит применять такой двигатель на большой высоте, в неплотных слоях атмосферы», — рассказал аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ Григорий Доткин.
По словам исследователя, известные на сегодняшний день типы топлива — жидкое и твердое — усложняют конструкцию ракетно-прямоточного двигателя, ограничивают возможность в регулировании тяги и многократного запуска. У установки на гранулированном топливе более простая и доступная конструкция. Она совмещает в себе плюсы альтернативных горючих, можно регулировать расход топлива и тягу в широком диапазоне. Гранулированное топливо обычно не используется в двигателях ракетно-прямоточного типа. Но ученые ПНИПУ доказали, что это возможно и эффективно.
В своей разработке исследователи университета использовали широко применяемые компоненты топлива (октоген, перхлорат аммония, сополимер дивинила) и малоизвестные, но перспективные компоненты. Политехники провели индивидуальные расчеты веществ и их комбинаций, определили необходимые параметры. Для подбора подходящего состава топлива в специальной программе рассчитывалось поведение различных комбинаций топлива в процессе работы летательного аппарата на высоте 30 км.
«В итоге все рассмотренные нами составы на основе освоенных компонентов имеют низкое значение отношения расходов воздуха и топлива, что позволит эксплуатировать летательный аппарат с таким типом двигателя в неплотных слоях атмосферы (выше 30 км). Топлива на основе азепинов, при их содержании около 80%, хотя и обладают высоким удельным импульсом, но не отвечают остальным критериям», — пояснил доктор технических наук, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ Владимир Малинин, отметив, что составы на основе октогена и перхлората аммония при массовой доле окислительных компонентов 60-80% удовлетворяют всем критериям и их использование в составе нового топлива в виде гранул увеличит эффективность двигателя и усовершенствует работу летательного аппарата.
«Разработанная схема двигателя и выбранный для нее состав гранулированного топлива — это перспективное решение для применения в беспилотниках и крылатых ракетах», — пояснили в университете. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».