Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 11 - Kryodrivmedel för raketer, av Åke Håborg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Fig. 2. Motorsystem, t. v. för flytande fluor — flytande våte, t. h. för
kvävetetroxid-hydrazin.
Flytande syre och ozon
Ozon är fördelaktigare än syre som
oxidationsmedel därför att den har större täthet
(tabell 2) och är ett starkare oxidationsmedel
genom att mindre energi åtgår vid dissociation
av två ozonmolekyler än av motsvarande tre
syremolekyler.
Flytande syre används för närvarande som
oxidationsmedel i omkring 99 % av alla
fjärr-robotar och startsteg för
rymdforskningsraketer. Under 1958 förbrukades i genomsnitt 315 t
syre dagligen i samband med motorprov vid
enbart motorfirman Rocketdyne.
Nyligen utförda undersökningar har visat att
blandningar mellan 02 och 03 med upp till
30 % 03 kan användas riskfritt tillsammans
med väte i raketmotorer under förutsättning
att blandningens temperatur och
sammansättning hålles konstant. Man har också kunnat
ånge gränser för drivmedlets kemiska
stabilitet, utrustning och föreskrifter för dess
handhavande. I vätskor innehållande 50—100 %
ozon fortplantas en detonation vid
gnistinitie-ring. Ända ner till ca 35 vikt-% ozon kan
blandningen bringas att detonera genom initiering
med en laddning av ren ozon. Är ozonhalten
under 30—35 % uppstår ingen explosion.
Man har emellertid funnit att även
detona-tionsäkra blandningar kan detonera under
betingelser utanför ett relativt snävt område. Den
största faran ligger i att ozonkoncentrationen
kan öka oavsiktligt.
Organiska ämnen ökar ozons känslighet och
får därför inte ingå med högre koncentration
än 20 mg/kg; vid större halt är produkten inte
säkert stabil.
Drivmedel för rymdraketer
De problem, som motorkonstruktörerna har att
bemästra vid användning av kryodrivmedel
beror till största delen på dessas extremt låga
kokpunkter, för syre —183°C, ozon —112°C,
fluor —187° C och väte —253°C.
Lagringsbara, konventionella drivmedel
kokar normalt inte i atmosfären på jorden. I
rymden är betingelserna emellertid helt
annorlunda, och man finner att vad som är
lag-ringsbart på jorden inte är lagringsbart i
rymden. Därför ökar svårigheterna för
lagringsbara konventionella drivmedel, t.ex.
kvävetetroxid-hydrazin, samtidigt som rymdmiljön
är gynnsam för kondenserade gaser.
Det finns tecken som tyder på att alla
organiska ämnen kommer att koka bort eller
förångas i rymden, även fasta drivmedel (krut)
och möjligen också vissa metaller. Man har
därför blivit tvungen att täcka krutmotorernas
dysor med membran för att förebygga att
krutet förångas medan farkosten seglar i rymden
med frånslagna motorer. Man måste isolera
kryodrivmedlen mot direkt solstrålning för att
hindra deras förångning och isolera
icke-kryo-drivmedlen för att dessa inte skall stelna.
Vid Rocketdyne har man löst problemet
genom att bygga in fluor- och vätetankarna i ett
hölje av hård skumplast som utgör en
utmärkt värmeisolation samtidigt som det tjänar
som kraftupptagande stöd för farkostens
ytter-skal, fig. 2. Man har därvid funnit att det
behövs lika mycket skumplast för att hindra
icke-kryodrivmedel från frysning, som det behövs
för att hålla kryodrivmedlen flytande. Härav
följer att bränslen och oxidationsmedel, såsom
väte och fluor, vilka tidigare ansågs vara
alltför besvärliga för rymdraketändamål, numera
anses väl så lagringsbara som krut,
kväve-tetroxid och hydrazin.
Temperaturreglering I rymden
För att kontrollera rymdfarkostens
solvärme-absorption, orienterar man farkosten så att
den ständigt vänder minsta möjliga yta mot
solen. Tekniken att göra farkosten
"solläges-stabil" är enkel och innebär att
soltryckcent-rum ligger bakom flygkroppens tyngdpunkt.
På så sätt når inte värmet drivmedelstankarna.
Genom en i bakkroppen anordnad, utfällbar
solfjädersformad reflektor, fångas
solstrålningen upp och riktas mot de tankar som
innehåller icke-krvodrivmedel, varigenom dessa
skyddas för nedkylning.
Möjligheterna att utnyttja kryodrivmedel vid
interplanetariska färder är beroende av vilken
del av rymden som skall befaras. I rymden
nära jorden och i närheten av solen
(Venus-Merkuriusområdet) varierar betingelserna för
drivmedlens lagringsduglighet, och genom-
TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 7 J(f3
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
