¿Cómo es la regulación de la velocidad de combustión de sólidos propulsores?

Question

Mi pregunta en el Espacio.SÍ no rendimiento de cualquier cosa que yo no sabía ya: el segundo mecanismo de regulación de grano (de la sección transversal de la forma) del propulsor, cambiando el área de la superficie expuesta del propulsor como se quema la distancia, la combustión se produce sólo en la superficie, viaja hacia el interior sólo como mucho ya que la superficie se quema y produce uniforme de la cantidad de gases de escape por unidad de área de superficie abierta; la variación en la superficie es lo que cambia la orientación general.

Pero actualmente estoy interesado en lo que se hace a la composición y/o estructura interna del propulsor, por lo que se quema de manera uniforme sobre la superficie, por lo predecible (y bastante lento) ritmo, en lugar de, por ejemplo, la explosión de una vez por todas, o al menos deflagrating en una velocidad, como explosivos comunes (de muy similar composición!) hacer. Lo de la propiedad o de reacción se mantiene la combustión de la superficie y hace que el progreso hacia adentro sólo muy lentamente – en el caso de la Lanzadera de Espacio, 290 segundos para grabar a través de alrededor de 1,5 m del propulsor.

Answer 1

Pregúntele a su pregunta de otra manera. ¿Qué se requiere para que un material para quemar a la detonación. La mayoría de los explosivos se quema como propulsores, es sólo cuando usted se limita a ellos y a la presión de la combustión aumenta que corren el riesgo de quemar a la detonación. Muy pocos materiales se pueden grabar en la detonación sin confinamiento; estos son llamados primarios explosivos de alta potencia (por ejemplo, Azida de Plomo).

Answer 2

Para la mayoría de los propulsantes y explosivos de la velocidad de reacción es función de la sustancia y sus propiedades físicas

Hacer una suposición incorrecta cuando se supone que la reacción primaria en propulsantes y explosivos se quema. No, no. Explosivos y propelentes son generalmente diseñadas para reaccionar sin necesidad de un externo oxidante. Explosivos, algunos de los cuales también pueden ser utilizados como propelentes, generalmente se construyen a partir de oxígeno y rico en nitrógeno de los productos químicos que se rompen en productos gaseosos cuando les da el derecho de impulso. No externo de oxígeno es necesaria. Algunos son mezclas que contienen un combustible y un oxidante, donde el oxidante contiene todo el oxígeno necesario para crear un producto gaseoso y/o una gran cantidad de calor cuando reacciona con el combustible.

Si un propulsor reacciona de forma controlada o no es, en gran medida, una propiedad del material. La diferencia entre la detonación (reacción muy rápida) y de la deflagración (más lento) es si la reacción viaja más rápido que la velocidad del sonido en el material a granel (ver esta respuesta en explosivos). No todos los explosivos detonan. Por ejemplo, los explosivos utilizados en armas de fuego y artillería para la unidad de las conchas necesidad de deflagrate para crear una relativamente lenta reacción de la conducción de un controlado de propulsión de la concha desde el cañón de la pistola. Los cohetes son sólo un cuidadoso control de la versión de este principio.

Así, el principal requisito para un sólido de cohetes de combustible es una sustancia o de la mezcla cuando la reacción se produce con relativa lentitud en la mayor parte compuesto (y puede que no haya mucho que se pueda hacer acerca de esto, excepto para seleccionar el mejor producto químico o mezcla de substancias químicas). Habiendo dicho eso, puede influir en el ritmo, en cierta medida por el cambio de la caracterización física de los compuestos, especialmente cuando el propulsor es una mezcla no es una sustancia pura.

Los aumentadores de presión en el transbordador espacial utiliza una mezcla de perclorato de amonio y aluminio. En cierta medida, el propulsor de las propiedades pueden ser modificados por el maquillaje físico del propulsor (por ejemplo, el tamaño de los granos), sino también por la adición de aditivos para modificar las propiedades bulk de la mezcla (tanto los ligantes utilizados para mantener la mezcla juntos y algunos catalizadores puede modificar la velocidad de reacción). Algún tipo de control puede ser ejercido también por la forma general del propulsor de la masa. Algunos militares cohetes utilizar el explosivo HMX como combustible (que tiene un mayor impulso específico de los combustibles utilizados en el transbordador espacial boosters, pero también es más peligroso).

Pero la característica dominante es la mayor parte de las propiedades físicas de la sustancia (que determinan la rapidez de la reacción de la masa del compuesto). Así que su primera elección como un ingeniero es que propulsor para elegir. Puede modificar un poco pero no se puede cambiar fundamentalmente la química básica y la física.