Dezvoltarea unui pat catalizator pentru propulsorul 1N

Proiectul este implementat în cooperare cu Agenția Spațială Europeană (ESA). Împreună cu Universitatea de Tehnologie din Varșovia și Institutul de Aviație - Rețeaua de Cercetare Łukasiewicz, proiectul include dezvoltarea unui propulsor 1 N alimentat cu peroxid de hidrogen concentrat.

Paturile catalizatoare sunt componentele cheie ale oricărei propulsii chimice monocomponente (monopropelenți) pentru motoarele cu rachetă. Unul dintre cei mai cunoscuți catalizatori utilizați în sistemele de rachete monopropelente (de ex. Hidrazină - N₂H₄) sunt preparate din oxid de aluminiu și iridiu. Pe de altă parte, catalizatorul tradițional de argint este utilizat cu succes de 60 de ani cu un alt monopropelent - peroxid de hidrogen HTP (High Test Peroxide), deoarece argintul are cea mai bună eficiență de descompunere a HTP.

Cu toate acestea, concentrațiile HTP mai mari de 90-92% nu pot fi utilizate cu catalizatorul de argint datorită temperaturii de descompunere adiabatică a peroxidului de hidrogen, care este aproape de punctul de topire al argintului. La rândul său, acest lucru determină, în special în procesele pe termen lung, catalizatorul de argint (sau acoperit cu argint) să-și piardă proprietățile datorită formării oxidului de argint și / sau efectelor de sinterizare. Un efect mult mai puternic are loc cu peroxidul de hidrogen 98%, a cărui descompunere este extrem de exotermă, permițând patului de catalizator să atingă temperaturi în intervalul 950-960 ° C în câteva secunde, în timp ce punctul de topire al argintului este de 962 ° C.

O soluție poate fi utilizarea altor materiale decât argintul ca materiale catalitice active pentru descompunerea peroxidului de hidrogen cu concentrații peste 92%. Unul dintre paturile catalitice luate în considerare este utilizarea oxizilor de mangan - MnOx / Al2O3 (uneori amestecați cu oxizi de cobalt) depuși pe un suport ceramic adecvat (de exemplu, alumină). Sunt posibile și alte tipuri de astfel de catalizatori, de exemplu, cu structură în fagure (MnOx / 2MgO / 2Al2O3 / 5SiO2).

Peroxidul de hidrogen (HTP) la o concentrație de 98% este cel mai de dorit în aplicațiile monopropelenți datorită propulsiei sale și a proprietăților ecologice. Prin urmare, dezvoltarea unui catalizator pentru 98% HTP care nu prezintă probleme cu activitatea scăzută și scurtarea speranței de viață pare a fi cea mai importantă problemă în acest domeniu. Obiectivul principal al proiectului este de a efectua cercetări care să răspundă la întrebarea despre ce tehnologie ne va permite să obținem cel mai promițător catalizator pentru descompunerea eficientă a peroxidului de hidrogen 98% ca combustibil verde pentru rachete.

Scopul final al acestui proiect este de a dezvolta un pat catalizator pentru un propulsor 1N alimentat cu monopropelent HTP - peroxid de hidrogen 98%.

Presupunând că această soluție îndeplinește cerințele tehnice specificate, dezvoltarea propulsorului 1N alimentat de HTP va continua.