أيروزين 50

يُعدّ وقود أيروزين 50 مزيجًا بنسبة 50:50 وزنيًا من الهيدرازين وثنائي ميثيل هيدرازين غير متماثل (UDMH)، [ 1 ] [ 2 ] وقد طُوّر في أواخر خمسينيات القرن الماضي من قِبل شركة أيروجيت جنرال كوربوريشن كوقود قابل للتخزين، عالي الطاقة، وسريع الاشتعال لمحركات صاروخ تيتان 2 العابر للقارات . ولا يزال الأيروزين يُستخدم على نطاق واسع كوقود للصواريخ ، وعادةً ما يُستخدم مع رباعي أكسيد النيتروجين ( N₂O₄ ) كمؤكسد ، حيث يكون سريع الاشتعال معه. يتميز أيروزين 50 بثباته العالي مقارنةً بالهيدرازين وحده، كما يتميز بكثافة ونقطة غليان أعلى من ثنائي ميثيل هيدرازين غير متماثل وحده.

يتميز الهيدرازين النقي بأداء أعلى من أيروزين 50، لكن درجة تجمده المنخفضة (2  درجة مئوية) غير ملائمة. [ 3 ] أما مزيج الهيدرازين وUDMH فيتميز بانخفاض درجة تجمده بشكل ملحوظ نتيجة لظاهرة انخفاض درجة التجمد . إضافةً إلى ذلك، يُعد UDMH جزيئًا أكثر استقرارًا، مما يقلل من خطر تحلل الهيدرازين النقي بشكل مفاجئ، وبالتالي يزيد من الأمان ويسمح باستخدام المزيج كمبرد في المحركات المبردة بالتجديد .

يُستخدم هذا النوع من الوقود بشكل أساسي في المجسات بين الكواكب وأنظمة دفع المركبات الفضائية . وعلى عكس أنواع الوقود الأخرى الأكثر شيوعًا، مثل الأكسجين السائل أو الهيدروجين السائل ، فإن وقود أيروزين 50 سائل في درجة حرارة الغرفة ، ويمكن تخزينه في حالته السائلة دون تبخر ملحوظ، مما يجعله وقودًا قابلًا للتخزين ومناسبًا بشكل أفضل للبعثات بين الكواكب طويلة الأمد . وقد استُخدم أيروزين 50 على نطاق واسع في الصواريخ الباليستية العابرة للقارات وفي صواريخ الإطلاق المشتقة منها، مثل المراحل الأساسية لصواريخ تيتان 2/3/4، نظرًا لأن الصاروخ الباليستي العابر للقارات يتطلب تخزينًا طويل الأمد وإطلاقًا فوريًا؛ إذ يجب تخزين الصاروخ وهو مُزوّد ​​بالوقود مسبقًا. كما استُخدم هذا الوقود في المراحل العليا المشتقة من الصواريخ الباليستية العابرة للقارات، مثل صاروخ دلتا 2. واستُخدم أيضًا في وحدة أبولو القمرية ومحرك نظام الدفع الخدمي في وحدة القيادة والخدمة لأبولو . أما عائلة صواريخ أريان 1 إلى أريان 4، فقد استخدمت وقودًا مشابهًا، وهو مزيج من 75% من هيدرات الهيدرازين أحادي الهيدرات (UDMH) و25% من هيدرات الهيدرازين، ويُسمى UH 25 .

لا يُستخدم الأيروزين كوقود أحادي (وقود غير مخلوط بأي شيء). وتؤثر الثباتية الإضافية التي تمنحها مجموعات الميثيل على التفاعل والدفع .

في عام 1980، تسبب تسرب عرضي لمادة أيروزين 50 في انفجار صاروخ تيتان دمشق . حدث التسرب نتيجة ثقب خزان وقود المرحلة الأولى من الصاروخ بفعل أداة سقطت منه. أدى الانفجار الأولي إلى إزالة باب الصومعة الذي يزن 740 طنًا، وقذف المرحلة الثانية والرأس الحربي خارج الصومعة. انفجرت المرحلة الثانية من صاروخ تيتان، وسقط الرأس الحربي W53 على بعد 30 مترًا من مدخل الصومعة دون أن ينفجر أو يتسرب منه أي مواد انشطارية .

البدائل

يمكن أيضًا خلط الهيدرازين مع أحادي ميثيل الهيدرازين (MMH). ولأن MMH أكثر كثافة قليلاً، فإن الأداء الصافي يتحسن قليلاً.

تم تطوير مركب بديل جديد محتمل عالي الاشتعال، يعتمد على أزيدات الأمينات الثلاثية، باستخدام 2-ثنائي ميثيل أمينو إيثيل أزيد ، ويُسمى CINCH (مركب فرط الاشتعال غير المسرطن ذو الدفع التنافسي). [ 4 ] [ 5 ]

معلومات عامة

بحسب جون د. كلارك ، لم يُعجب مجتمع صناعة الوقود الدافعة بالعلامات التجارية مثل "أيروزين" التابعة لشركة "أيروجيت"، بل تجاهلها، مفضلاً استخدام مصطلحاته الخاصة من الاختصارات والألقاب الهندسية. وكان يُطلق على هذا المزيج تحديداً اسم "50-50". [ 2 ]

انظر أيضاً

  • UH 25 – خليط من 75% UDMH و 25% هيدرازين.

مراجع

  1. "مواصفات Aerozine50 ومعلومات الشحن وفقًا لوزارة النقل الأمريكية" (ملف PDF) . وكالة ناسا . 5 أكتوبر 2006. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 26 مارس 2014.
  2. 1 2 كلارك، جيه دي؛ أسيموف، إسحاق (1972). الاشتعال ! تاريخ غير رسمي للوقود السائل للصواريخ . مطبعة جامعة روتجرز . ص 45. ISBN  978-0-8135-0725-5.
  3. ساتون، جورج ب. (2006). تاريخ محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل . ريستون، فرجينيا: المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية. ص 383. ISBN  1-56347-649-5. OCLC 63680957 . 
  4. "الجيش يطور وقوداً جديداً" . Spacedaily.com. 23 فبراير 2000. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يوليو 2014 .
  5. ماكوايد، مايكل ج. (أبريل 2004). بنية مركبات 2-أزيدوإيثانامين الثانوية: وقود شديد الاشتعال مقابل وقود غير شديد الاشتعال (ملف PDF) (تقرير فني). مختبر أبحاث الجيش. ARL-TR-3176. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 3 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 مارس 2012 .

للمزيد من القراءة

  • شميدت، إيكارت دبليو . (2022). "خصائص مخاليط ثنائي ميثيل هيدرازين/هيدروكربونات النيتروز " . ثنائي ميثيل هيدرازينات . موسوعة الوقود السائل . دي جرويتر. ص 1515-1547 . doi : 10.1515/9783110750287-017 . ISBN  978-3-11-075028-7.
  • موسوعة رواد الفضاء