Triergol

V astronautice se triergolovým systémem rozumí raketový motor využívající tři pohonné látky . Tento název může označit dvě odlišné reality:

• na jedné straně skutečnost, že se postupně používají dvě různá paliva (obvykle RP-1, pak kapalný vodík ) se stejným oxidantem (obvykle kapalný kyslík ), aby se zpočátku optimalizoval tah s RP-1 omezením ztrát způsobených gravitace , pak, ve druhém kroku, pro optimalizaci specifický impuls s kapalným vodíkem .
• na druhé straně skutečnost, že se současně používají tři pohonné látky .

Kyslík triergoly

S kapalným kyslíkem (LOX) jako oxidačním činidlem je kapalný vodík (LH2) palivem, které poskytuje nejvyšší specifický impuls : přibližně 435  s . Kapalný vodík však není zvlášť hustý, řádově 71  kg / m 3 při -255  ° C , což znamená, že musí být skladován ve velmi velkých nádržích, které při zahřívání způsobují problémy s odolností vůči vzduchu. RP-1 (od petrolej ultra-rafinované) má mnohem lepší hustotu energie a umožňuje získat lepší vytlačen vzlet, i když jeho specifický impuls je nižší s kyslíkem než vodík: asi 320  sekund .

Když nosná raketa dosáhne nadmořské výšky dostatečné pro to, aby atmosférický odpor a ztráty v důsledku gravitace byly zanedbatelné, bylo by výhodnější přejít na režim pohonu s kapalným vodíkem než na RP-1 . Systémy triergolu by proto byly teoreticky účinnější než tradiční systémy diergolů , což by umožnilo nastavit režim pohonu na stejném stupni rakety pro lepší optimalizaci každého z párů pohonných hmot . Realizace tohoto typu provedení je technicky velmi složitá, což vede ke sloučení dvou motorů do jednoho.

Žádná praktická realizace triergolového raketového motoru LOX / RP-1 + LH2 nebyla nikdy úspěšná, kromě projektu kosmického letadla MAKS v SSSR v jeho experimentální fázi (samotný projekt nikdy neuspěl).

Fluorové triergoly

Nejaktivnější hnací někdy testovala se opírá o kapalné fluoru (LF2) jako oxidační činidlo s tekutým lithiem (lli) v kombinaci s kapalným vodíkem (LH2) jako paliva. Specifický impuls měří množství do 542  s , nebo rychlost vyhození 5.32  km / s . Tato kombinace je na papíře jistě slibná, ale její technické úspěchy představují téměř nepřekonatelné potíže:

• lithium a fluor jsou poměrně drahé prvky, zejména lithium (používané k výrobě baterií), jehož cena dosáhla 2 000  EUR / t na vrcholu spekulativní vlny surovin v roce 2008;

• fluor je toxický pro člověka od 1  mg / den  ;

• aby byl vodík kapalný, musí být chlazen pod -252  ° C , fluor musí být udržován mezi -219  ° C a -188  ° C , zatímco lithium musí být zahříváno nad + 180  ° C  ;

• kapaliny fluoru i lithia jsou extrémně korozivní;

• lithium se vznítí při kontaktu s kyslíkem ve vzduchu a vodík je přirozeně velmi výbušný, zatímco fluor při kontaktu spontánně spaluje jakýkoli oxidovatelný materiál;

• spaliny by byly ionizovány, což by narušilo rádiovou komunikaci odpalovače se zemí;

• produkty spalování jsou zvláště toxické a nebezpečné pro životní prostředí, zejména fluorovodík .

Ze všech těchto důvodů nebyl nikdy vyroben žádný triergolový systém LF2 / LLI + LH2.

Podívejte se také

Související článek

• Tekutá pohonná látka