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.
Även för plasmamotorer är väte ett utmärkt
arbetsmedium även om helium, kväve och
argon är de ämnen som först prövas. Det synes
också utmärkt väl lämpa sig som kylmedel vid
rymdfarkosters återfärd genom atmosfären,
varvid friktionsvärmet kan utnyttjas för att
trycka ut den kalla vätskan eller för
strålstyr-ning.
Tillverkning och hantering
av flytande väte
För sju år sedan framställde den då största
tillverkaren av flytande väte i USA mindre än
7 kg/h. I dag är produktionen uppe i flera ton
per dygn och i början av 1960 tar man
ytterligare en stor vätefabrik i bruk med en
planerad produktion av 6 000 kg/dygn.
Väte framställes ur råolja eller naturgas, luft
och ånga. Gasen kyls kontinuerligt ner under
kokpunkten —252,7°C med hjälp av
expansionsturbiner, varvid den övergår i flytande
tillstånd. Fryspunkten ligger vid —258° C. Flytande
väte transporteras för närvarande i speciella
behållare av termosflasktyp (Dewar-kärl)
omgivna av flytande kväve, men isoleringsmaterial
har nyligen utvecklats, vilka kommer att i hög
grad förenkla och förbilliga lagring och
transport.
Vetskapen att vätgas bildar en explosiv
blandning med luft (knallgas) när koncentrationen
ligger någonstans mellan 4 och 74 % gjorde det
nödvändigt att utföra en mängd praktiska
prov. Efter det man nu förbrukat flera
miljoner liter flytande väte har försökspersonalen
blivit förtrogen med det nya bränslet och
kommit underfund med att flytande väte är
relativt enkelt att lagra, transportera och hantera.
För att få svar på frågan hur farligt flytande
väte verkligen är, började man med att hälla ut
innehållet i en tank rymmande 25 t flytande
väte -— man förutsatte att den kunde välta —
varvid vätskan bildade en explosiv blandning
med den omgivande luften. Man fann att
flytande väte i fritt tillstånd snabbt förångas och
sprids i den omgivande luften.
Om man antänder väte-luft-blandningen med
en gnista, t.ex. genom statisk elektricitet,
brinner den jämnt och snabbt men exploderar inte.
Tabell 2. Jämförelse av aktuella
oxidations-medel’0
Tillgängligt syre vol. -% Täthet ■i) kg/dm3 [-Kokpunkt-] {+Kok- punkt+} °C
Flytande syre . ...O, 100 1,14 —183
Flytande ozon . ... 03 100 (3,03) —112
Väteperoxid,
koncentrerad . . H202 94 1,44 152
Salpetersyra,
koncentrerad . hno3 76 1,50 86
Flytande fluor . ... F3 — 1,54 —187
Klor-trifiuorid . . cif3 - 1,83 12
Kväve-trifluorid . nf3 — 1,54 —129
Flytande fluor-syre .. 30—70 1,30 —185
Vidare uppmärksammade man att eldflamman
alstrade starka konvektionsströmmar; flamman
går praktiskt taget rakt upp utan att nämnvärt
påverkas av vinden. Flytande väte förångas
snabbare, om underlaget utgörs av grovt grus
än av sand och det fordras en stötvågskälla,
t.ex. en tändpatron, för att få
väte-luft-blandningen att detonera.
Experimenten visade att tidigare
säkerhetsbestämmelser varit alltför rigorösa. Man har
nu fastställt säkerhetsavståndet till 18 m
mellan 25 t tankar och har fastslagit att
värmestrålning snarare än detonation är den
huvudsakliga risken vid stora spill. I överensstämmelse
härmed konstrueras provriggar och
startramper så att minsta möjliga utrustning placeras
ovanför själva motorsystemet och så att
eventuellt spill snabbt kan förångas i luften.
Försöken omfattade också prov med
läckning i rörledningar, luftens isbildning och
direktanslag av brinnande droppar av flytande
väte. Vätet reagerar inte med material som
vanligen finns vid motorprovbockarna, såsom
luft, olja och syre. Vätgas är inte giftig,
irriterar inte hud eller andningsorgan, är inte
kor-rosiv samt försämras eller sönderfaller inte vid
långtidslagring.
De utförda experimenten resulterade i två
viktiga regler för handhavande av flytande
väte, nämligen att all närvaro och uppkomst
av sådana källor som kan leda till att väte
antänds, ovillkorligen måste förhindras, samt att
alla byggnader och all utrustning måste vara så
utformade att varje möjlighet för vätgas att
oavsiktligt inneslutas förhindras.
Prov med fluor
Eftersom vätet tillsammans med fluor bildar
det praktiskt effektivaste kemiska
raketdrivmedel man känner, har man utfört omfattande
experiment med den giftiga och korrosiva
fluoren som oxidationsmedel. Den framställs genom
elektrolys av fluorväte och kondenseras till en
vätska.
Vid provningen hälldes en stor kvantitet
flytande fluor ut runt en provrigg. Experimenten
visads att man kunde begränsa brinnande
fluors spridning mycket effektivt med
natriumkarbonat eller vattendimma. Vid en öppen eld
från 750 kg fluor kunde farliga fluorjoner
registreras på 10 km avstånd. Genom att
använda natriumkarbonat kunde man begränsa det
farliga området till ca 800 m, medan en
vattendimma minskade räckvidden till omkring 45 m.
Flytande fluor och fluorhalogenider, t.ex.
klortrifluorid, fraktas i speciella stålbehållare,
fig. 1. Man passiverar tankmaterialet med
fluorvätesyra, varvid en fluoridhinna bildas som
skyddar mot flytande fluor. Eftersom fluor lätt
förångas, förvaras vätskan nedkyld till
flytande kvävets kokpunkt, -—196° C.
Blandningar av syre och fluor är idealiska
oxidationsmedel för kolväten, och sådana
blandningar är enklare att framställa i flytande
form än syre och fluor var för sig.
TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 7 J(f3
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
