Тридайн в качестве топлива в газовых ракетных двигателях малой тяги

Авиационная и ракетно-космическая техника

2025. Т. 32. № 3. С. 149-149.

Авторы

Дворянцева Е. А.1, 2*, Вертаков Н. М.1**, Румянцев А. В.2***, Богач М. В.2****

1. Опытное конструкторское бюро «Факел», ОКБ «Факел», Московский проспект, 181, Калининград, 236001, Россия
2. Балтийский федеральный университет им. И. Канта, БФУ им. И. Канта, 14, Калининград, 236041, Россия

*e-mail: eva.edle@mail.ru
**e-mail: vertakov@fakel-russia.com
***e-mail: albert37@list.ru
****e-mail: info@fakel-russia.com

Аннотация

В статье дано определение газообразной смеси тридайн, ее возможные составы, история ее создания и состояние мировых разработок по данной тематике в настоящее время. Представлено описание принципа работы газовых двигателей на тридайне, расчет теоретической температуры в камере, удельного импульса тяги и состава продуктов сгорания для различных составов смеси. Дано описание автономных испытаний двигателя на смеси тридайн в АО ОКБ «Факел» и их результаты, проведено сравнение теоретических значений удельного импульса тяги с экспериментальными. Выполнена оценка эффективности использования смеси тридайн на примере газовой двигательной установки разработки АО ОКБ «Факел», проведено сравнение заправки штатным рабочим телом азотом и тридайном.

Ключевые слова:

газовая смесь тридайн, газовый ракетный двигатель малой тяги, газообразное рабочее тело, сжатый азот, газовая двигательная установка

Список источников

  1. Абраменков Г.В., Вертаков Н.М., Дронов П.А., и др. Ракетные двигатели АО «ОКБ «Факел» для космических аппаратов – опыт лётного применения и новые разработки // Космическая техника и технологии. 2023. № 4(43). С. 36–55. EDN CCTTMW
  2. Нестеренко А.Н. ОКБ "Факел": Филиал ОКБ «Заря». Филиал института двигателей. Предприятие п/я 3740. Калининградское отделение лаборатории двигателей АН СССР: к 50-летию предприятия /Под. ред. В.М. Мурашко. Калининград: РА Полиграфычъ, 2023. 359 с.
  3. Гоза Д.А., Нестеренко А.Н., Румянцев А.В. Выбор конструкционных материалов для термокаталитического двигателя малой тяги на экологически чистом монотопливе // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Физико-математические и технические науки. 2016. № 1. С. 59–65. EDN VWPEGB
  4. Гоза Д.А. Разработка и исследование лабораторной модели термокаталитического двигателя малой тяги на экологически чистом монотопливе // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 3. С. 34-42. EDN YTNYXV
  5. Гоза Д.А., Кузьмина О.П. Электротермокаталитический двигатель с номинальной тягой 5 Н с многослойной камерой сгорания, выполненной методом электрохимии, функционирующий на экологически безопасном монотопливе // Молодёжь и будущее авиации и космонавтики: сборник аннотаций XI Всероссийского межотраслевого молодёжного конкурса научно-технических работ и проектов (18–22 ноября 2019; Москва). М.: Изд-во МАИ, 2019. С. 74-75. EDN LMAWET
  6. Дворянцева Е.А., Вертаков Н.М. Оценка возможности создания двигателя на газообразных кислороде и водороде с тягой до 10 Н // Материалы III Отраслевой научно-практической конференции и VIII Всероссийской научно-технической конференции (02 – 04 октября 2024; Самара): сборник тезисов. Самара: Изд-во СФИЦ РАН, 2024. С. 146–148. EDN HOLQTP
  7. Zillmer A.J. Catalyzed hot gas heating system for pipes. Patent US8925543 B2, 06.01.2015.
  8. Barber H.E., Buell C.H. Tridyne attitude control thruster investigation. Final report No. NASA-CR-109829. 1970.
  9. Barber H.E., Falkenstein G.L., Buell C.A., et al. Microthrusters employing catalytically reacted N2-O2-H2 gas mixtures, Tridyne // Journal of Spacecraft and Rockets. 1971. Vol. 8. No. 2, pp. 111-116. DOI: 10.2514/3.30229
  10. Cohen B.S., Legge R.S. Optimization of a small satellite tridyne propulsion system // IEEE Aerospace Conference (01–08 March 2014; Big Sky, MT, USA). DOI: 10.1109/AERO.2014.6836182
  11. Barber H.E. Advanced pressurization systems technology program. Final report No. AFRPL-TR-66-278. 1966. 
  12. Henderson B., Hermanson J.C., Knowlen C. Development of a Tridyne Propulsion System for CubeSat Applications // AIAA Scitech Forum (11–15 & 19–21 January 2021; virtual event). DOI: 10.2514/6.2021–2028
  13. De Groot W., Oleson S. Chemical microthruster options // 32nd Joint Propulsion Conference and Exhibit (01–03 July 1996; Lake Buena Vista, FL, USA). DOI: 10.2514/6.1996-2868
  14. Lewis J.C., Yankura G.A., Bame D.P. A Propulsion System for a Scientific Micro/Nanospacecraft. Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology. 2000. 
  15. Пирумов У.Г. Течение газа в соплах. М.: Изд-во Московского Университета, 1978. 288 с.
  16. Рыжков В.В., Морозов И.И. Математическое моделирование и параметрическое исследование течения закрученного турбулентного однокомпонентного потока рабочего тела в транс-и сверхзвуковой областях сопел Лаваля // Вестник СГАУ. 2009. № 3-2(19). С. 382–391. EDN LLWRCV
  17. Алымов М.И., Рубцов Н.М., Трошин К.Я. Каталитическое воспламенение смесей водорода и водорода с углеводородами с кислородом и воздухом над благородными металлами. М.: Изд-во РАН, 2023. 252 с.
  18. Трусов Б.Г. Программная система ТЕРРА для моделирования фазовых и химических равновесий при высоких температурах // III Международный симпозиум «Горение и плазмохимия». Алматы: «Қазақ университетi», 2005. С. 24-26.
  19. Прохоренко И.С., Каташов А.В., Каташова М.И. Газовая двигательная установка коррекции для наноспутников // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 152-165. DOI: 10.34759/vst-2021-2-152-165 EDN KOKXKM
  20. Пятых И.Н., Каташов А.В., Синицин А.П., и др. Определение режимов термостатирования при орбитальном функционировании газовой двигательной установки // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 3. С. 117–124 EDN TIZKOC
  21. Lemmon E.W., Huber M.L., McLinden M.O. NIST standard reference database 23. Reference fluid thermodynamic and transport properties-REFPROP. Version 10.0. National Institute of Standards and Technology. Standard Reference Data Program, Gaithersburg, 2018, pp. 45–46. URL: https://pages.nist.gov/REFPROP-docs/

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2025