Question

Ребята те кто разбирается в ракетостроении объясните мне пожалуйста, как H2O2 используется в качестве однокомпонентного топлива и почему же нельзя использовать H2O как топливо ведь по сути при электролизе должно получится реактивное пламя? Я что то совсем запутался)

Answer 1

почему не используют воду? используют, по крайней мере на бумаге изложены двигатели с подобным принципом действия ("Кислородно-водородная двигательная установка на основе электролиза воды и ЖРДМТ на компонентах Н2г+О2г для системы управлениия мкА". Авторы:

Гуртов Александр Сергеевич

Лапшин Евгений Александрович

Макарьянц Михаил Викторович

Рыжков Владимир Васильевич

Силютин Максим Владимирович )

А вообще двигатели сейчас на электролизе вроде не используют почти, используют каталическое разложение, в ходе которого смеси газов выделяемых - достигают значительной скорости и создают тягу, это если что про двигатели которые - монотопливные.

Если у вас возникнет вопрос - "А почему тогда в монотопливных двигателях ракет без электролиза не используют воду, вместо перекиси водорода?", ответ тут прост будет. Температура разложения перекиси с катализатором около 650 цельсия, в то время как у воды около 2500 градусов, если откинуть даже то, что проблематично найти материал - лёгкий и эффективный в космосе/на Земле выдерживающий 2500+ цельсия, то при разложении перекиси выделяется больше газа(топлива) то-есть больший объем, чем при разложении той же воды.  

Answer 2

Однокомпонентное топливо и использование H2O2

Однокомпонентное топливо - это топливо, которое состоит из одного вещества и не требует наличия окислителя для горения. H2O2 (водород пероксид) - один из примеров такого топлива.

H2O2 может быть использован в ракетных двигателях как однокомпонентное топливо. При контакте с катализатором, H2O2 распадается на воду (H2O) и кислород (O2). Этот процесс очень быстрый и экзотермический, что приводит к высвобождению большого количества энергии в виде тепла и газа. Кислород, выделяющийся при распаде H2O2, служит окислителем и позволяет гореть другим веществам, например, топливу.

Почему нельзя использовать H2O в качестве топлива

Хотя вода (H2O) состоит из водорода и кислорода, она не может быть использована в качестве топлива для ракетных двигателей по нескольким причинам:

1. Высокая тепловая емкость: Вода обладает высокой тепловой емкостью, что означает, что для нагрева и испарения воды требуется большое количество тепла. Это приводит к неэффективному использованию энергии и низкой мощности двигателя.

2. Низкая плотность энергии: По сравнению с другими топливами, вода имеет низкую плотность энергии. Это означает, что для достижения необходимой тяги или скорости, требуется большой объем воды, что приводит к увеличению массы ракеты и ограничивает полезную нагрузку.

3. Безопасность и хранение: Вода относительно безопасна в использовании и хранении, но она нестабильна в условиях высоких температур и давления, которые присутствуют в ракетных двигателях. Вода может перейти в паровую фазу и вызвать разрушительный эффект, что делает ее непрактичной и опасной для использования в ракетах.

Таким образом, использование H2O2 в качестве однокомпонентного топлива является предпочтительным в ракетостроении по сравнению с использованием обычной воды (H2O). H2O2 обладает более высокой энергетической плотностью, улучшенными характеристиками сгорания и безопасностью.