سازمان فضایی ایران - پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی
چکیده
کاربرد پراکسید هیدروژن به عنوان یک اکسنده در یک موتور هیبریدی آزمایشگاهی به همراه پلیمر HTPBبه عنوان سوخت مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با انجام مطالعات ترموشیمیایی این پیشرانه، محدوده کاری ترکیبات مختلف آن تعیین گردید. سپس یک موتور آزمایشگاهی هیبریدی با تولید نیروی پیشران در حدود 10 کیلوگرم طراحی و ساخته شد. پراکسید هیدروژن تجاری حاوی پایدارکننده موجود در بازار ایران، پس از طی فرآیند ویژهای به پیشرانه با غلظت 90 درصد و ناخالصی کمتر از ppm15فرآوری گردید. به منظور راهاندازی موتور از راهانداز کاتالیستی استفاده گردید.بررسیها نشان داد نحوه معرفی اکسنده به بستر کاتالیستی نقش موثری بر کیفیت عملکرد این سیستم دارد. به همین منظور کیفیت پاشش اکسنده در دبیهای مختلف بررسی شد. در یک آزمایش موفق عملکرد موتور هیبرید ساخته شده با سوخت HTPBبررسی گردید. نتایج حاصل از آزمایش، از قبیل فشار و سرعت مشخصه با مقادیر پیشبینی تئوری مقایسه شده است. همچنین به کمک دادههای تجربی مشخصات عملکردی موتور از جمله نرخ پسروی تعیین و با مقادیر متداول آن مقایسه گردیده است.
Farbar, E., Louwers, J. and Kaya, T., “Investigation of Metallized and Nonmetallized Hydroxyl Terminated Polybutadiene/Hydrogen Peroxide Hybrid Rockets,” Journal of Propulsion and Power, Vol. 23, No. 2, 2007, pp. 476-486.
Osman, R. V., “An Experimental Investigation of a Lithium Aluminum Hydride- Hydrogen Proxide Hybrid Rocket Aerospace Chimical Engineeaing,” Chimical Engineeaing Progress Symposium Series, Vol. 62, No. 61, 1966, pp.92-102.
Wernimont, E. J. and Meyer, S. E., “Hydrogen Peroxide Hybrid Rocket Engine Performance Investigation,” AIAA, Paper 94-3147, june 1994.
Humble, R. W., Bettner, M. P. and Sandfry, R. A., “Hystar Hybrid Rocket Program at the United States Air Force Academy,” AIAA Paper, 1997-2797, July 1997.
Wernimont, E. J. and Heister, S. D., “Combustion Experiment in Hydrogen Peroxide/Polyethylene Hybrid Rocket with Catalytic Injector,” Journal of Propulsion and Power, Vol. 16, No. 2, 2000, pp. 318-326.
Austin, B. I., Heister, S., Dambach, E., Wernimont, E. and Meyer, S., “Variable Thrust, Multiple Start Hybrid Motor Solutions for Missile and Space Applications,” 46th AIAA/SME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Nashville, TN, 25-28 July 2010.
Tahmasbi, E., Ebrahimi, R., Krarimi, H., Razaghi, R. and Mohammadi, A. R., “Conceptual Design and Feasibility Study of a Hybrid Rocket Motor with Operational Modeling”, 8th IAS Conference, IAS2009-PR820, 2009.
Razaghi, R., Mohammadi, A. R. and Tahmasbi, E. “Conceptual Design and Manufacturing of a Hybrid Rocket Motor in Iran,” 8th IAS Conference, IAS2009-PR191, 2009.
Krishnan, S. and C. Won L., “Development of a 100-N Hydrogen Peroxide Rocket Engine,” 2nd RegionalConference on Vehicle Engineering & Technology, Kuala Lumpur, Malysia, 15 - 16 July 2008.
Stanton, G. and Biblaz, O., Rocket Propulsion Elements, 7th, John Wiley and Sons Inc., 2001, Chapter 2,3,15.
Kubota, N., Propellants and Explosives, 2nd, John Wiley and Sons Inc., 2007.
Jones, C. W., Applications of Hydrogen Peroxide and Derivatives, 1st The Royal Society of Chemistry, 1999.
Wernimont, E. J., Ventura, M., Garboden, G. and Mullens, P. “Past and Present Uses of Rocket Grade Hydrogen Peroxide,” H2O2 Conf , 1999.
Humbel, R. W. and et al., Space Propolsion Analyses and Design, 1st Edition, McgrawHill,Chapter 7, 1995.
Ghassemi, H. and Fasih, H. F., “Application of Small Size Cavitating Venturi as Flow Controller and Flow Meter, Flow Measurement and Instrumentation,” Article in Press, doi:10.1016/j.flowmeasinst.2011.05.001
