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第卷第期火箭推进..№.
年月.
一氧化二氮无毒推进剂催化分解研究
贾月,张浩,李亚
北京航天试验技术研究所,北京
摘要:为研究一氧化二氮推进剂,建立了催化分解装置,对催化分
解条件进行了研究,使用电阻丝外加热方式,将催化床外壁加热到后切断电源,贮箱压
,纯流经催化剂发生分解,并能维持反应持续进行,最终催化
床外壁温度可达到℃℃。选择性能优良的催化剂一和添加剂—,可使催化床
外壁的催化分解温度达到,具备了与燃料着火的条件。
关键词:推进剂;一氧化二氮:催化分解
中图分类号: 文献标识码: 文章编号: ——
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氧化剂/肼类燃料自燃双组元推进剂,这类推进剂
引言属于剧毒化学品。因此研制无毒推进剂取代有毒
推进剂已势在必行,这也是当今火箭推进剂研究
目前,我国所使用的液体推进剂大都是硝基领域的发展方向。
收稿日期:一—;修回日期:。
作者简介:贾月一,女,工程师,研究领域为液体推进剂。
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第卷第期贾月,等:一氧化二氮无毒推进剂催化分解研究
以往研制无毒推进剂都首选过氧化氢【,但过壁上和出口处,用以测量催化床外壁加热温度和
氧化氢化学稳定性较差、遇热或杂质易于分解, :分解后喷出气体的温度。
贮存及使用过程中都存在安全隐患,从安全的角
度来讲不是最理想。本课题所选用的一氧化二氮
不仅弥补了过氧化氢的不足,还具有其本身特有
的优势。一氧化二氮又名氧化亚氮,俗称笑气。
它具有以下优点:无毒。作为吸人麻醉剂,不以
工业毒物】。安全。一氧化二氮属于高压液化
气体,它只能助燃,本身不会燃烧。材料相容
性比较好。一氧化二氮与发动机常用结构材料都
能相容,对材料没有特殊要求。成本低。可
自身增压。贮存密度液态密度比较高,液图催化分解室实物图
.
态密度/左右。可以在空间长期贮存。
国外在一氧化二氮无毒推进剂方面已进行了
很深人的研究,并取得突破性进展,而我国在这
方面的研究则刚刚起步。一氧化二氮无毒推进剂
不管是在军用导弹还是民用小型卫星上都有用武
之地,有助于轨姿控推进系统的无毒化,在国防
及航天事业上是极具发展前途的一种推进剂。
催化分解装置
图催化分解装置实物图
. 原理.
一氧化二氮催化分解主要原理如下:
一热/
在标准状态下,每摩尔一氧化二氮分解约产催化分解研究
生‘热量,但是要先对其输人热量,来引发
这个反应。激发一氧化二氮热分解的活化能约为. 催化剂与催化床组合的单独传热试验
/。,对其加温性能进
体加热到以上。催化剂可以降低活化能, 行测试,找到在预热过程中,催化床材质的热损
使一氧化二氮在左右分解。耗与催化剂实际被加热的温度,以便找到最佳预
. 催化分解装置的设计热时间和加热功率。
催化分解试验装置分为贮箱、催化分解室、根据催化分解的原理,理论上只需将催化剂
管路及连接件、数据采集系统等几大部分。加热到活化温度,就已经满足点火的条件。但试
由于