DE1130343C2 - Verfahren zur Erzeugung von Druckgas, insbesondere fuer Duesenantrieb, und hypergolisches System zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung von Druckgas, insbesondere fuer Duesenantrieb, und hypergolisches System zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number
DE1130343C2
DE1130343C2 DE1960O0007615 DEO0007615A DE1130343C2 DE 1130343 C2 DE1130343 C2 DE 1130343C2 DE 1960O0007615 DE1960O0007615 DE 1960O0007615 DE O0007615 A DEO0007615 A DE O0007615A DE 1130343 C2 DE1130343 C2 DE 1130343C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hypergolic
solid
phase
hydride
lithium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1960O0007615
Other languages
English (en)
Other versions
DE1130343B (de
Inventor
Andre Moutet
Helene Moutet
Original Assignee
Nat D Etudes & De Rech S Aeron
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nat D Etudes & De Rech S Aeron filed Critical Nat D Etudes & De Rech S Aeron
Publication of DE1130343B publication Critical patent/DE1130343B/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1130343C2 publication Critical patent/DE1130343C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/60—Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/62—Combustion or thrust chambers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B27/00—Compositions containing a metal, boron, silicon, selenium or tellurium or mixtures, intercompounds or hydrides thereof, and hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B43/00—Compositions characterised by explosive or thermic constituents not provided for in groups C06B25/00 - C06B41/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
    • C06B45/04—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
    • C06B45/06—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
    • C06B45/10—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/10—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of solids with liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hypergolisches System zur Erzeugung von Druckgas durch chemische Reaktionen, insbesondere von Brennstoffen mit Oxydationsmitteln, die für sich stabil sind. Insbesondere sind die erfindungsgemäßen Systeme geeignet zur Erzeugung von Druckgas für Düsenantriebe, z. B. für Raketen.
Der in der folgenden Beschreibung verwendete Begriff »Oxydationsmittel« ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezeichnet nicht nur Sauerstoffträger, sondern auch andere Stoffe, die mit einem oder mehreren entsprechenden anderen chemischen Stoffen hypergolisch unter starker Gasentwicklung reagieren können. Der im folgenden verwendete Begriff »Lithergol« bezeichnet die Komponente des entsprechenden Systems, die in fester Phase vorliegt. Unter »fluiden Stoffen« sind gasförmige oder flüssige Stoffe zu verstehen.
Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein hypergolisches System, insbesondere für Düsenantriebe, zu schaffen, durch das die Reaktionen besser als bei bisher bekannten Verfahren den
ίο Erfordernissen der Praxis entsprechen und vor allem die auftretenden Reaktionen leicht gesteuert werden können.
Hybride hypergole Systeme sind aus Zähringer, »Solid Propellant Rockets«, 1958, und anderen Literaturstellen bekannt.
Erfindungsgegenstand ist ein hypergolisches System zur Erzeugung von Druckgas durch spontane Reaktion einer fluiden, die Verbrennung fördernden Phase, die aus Salpetersäure, Stickstoffdioxyd, Chlortrifluorid und/oder Wasserstoffperoxyd besteht, mit einer festen, als nicht poröser Formkörper vorliegenden, brennbaren Phase, mit der die fluide, die Verbrennung fördernde Phase in allmählich fortschreitender Weise in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die feste brennbare Phase aus einem Gemisch von einem mit der fluiden, die Verbrennung fördernden Phase hypergolisch reagierenden Anteil und einem mit der fluiden, die Verbrennung fördernden Phase nicht hypergolisch reagierenden Anteil besteht, wobei der hypergolische Anteil der festen brennbaren Phase ayis Lithiumhydrid, Natriumhydrid, Kaliumhydrid, Lithiumamid, Natriumamid, Kaliumborhydrid, Natriumborhydrid, Lithiumaluminiumhydrid, Paratoluidin, Paraanisidin, Paraphenylendiamin und/oder Naphthylendiamin-(1,5) besteht, der nicht hypergolische Anteil der festen brennbaren Phase aus Polyestern, Polyäthylenen, Polystyrol, Polyamiden, Polyvinylchlorid und/oder den · Elastomeren der Polyurethane oder des Kautschuks besteht.
Unter den genannten Aminen hat das Paratoluidin, das von gewissen Gesichtspunkten aus vorteilhaft ist, einen verhältnismäßig tiefen Schmelzpunkt, jedoch gibt man in gewissen Fällen organischen Aminen mit hypergolischem Charakter (gegenüber den obenerwähnten, die Verbrennung fördernden Stoffen) den Vorzug, die bei höherer Temperatur schmelzen, z. B. dem Paraanisidin, dem Paraphenylendiamin oder dem Naphthylendiamin-(1,5).
Diese organischen Amine haben insbesondere eine hypergolische Affinität für Stickstoffdioxyd, das allein oder in (beispielsweise 4O°/oiger) Lösung in Salpetersäure vorliegen kann, sowie für Chlortrifluorid (ClF3).
Das erfindungsgemäße hypergolische System kommt dadurch zur Anwendung, daß die chemischen Stoffe, aus denen dieses zusammengesetzt ist, in wenigstens zwei verschiedenen Massen unterteilt sind, von denen eine in einer Brennkammer untergebracht wird und in fester Phase vorliegt, während die andere, die allmählich in die Kammer verteilt wird und von einem dichten Gefäß aus zugeführt wird, in dem sie vorrätig gehalten wird, in flüssiger oder gasförmiger Form vorliegt, wobei die Natur und die Abmessungen dieser chemischen Körper in diesen Massen derart gewählt sind, daß jede Masse für sich betrachtet stabil ist, während die beiden Massen Bestandteile eines hypergolischen
3 4
Systems bilden, d.h. spontan und insbesondere ohne Löslichkeit durchdringen können, so daß das Verhält-
Energiezufuhr von außen reagieren, z. B. ohne nis der an der Reaktion teilnehmenden Bestandteile,
Wärmezufuhr von außen, wenn sie zusammen- bezogen auf die Einheit der Oberfläche der festen
gebracht werden, indem in dieser Brennkammer Masse, die von der flüssigen oder gasförmigen Masse durch Bespülen oder Überstreichen einer freien (er- 5 bespült wird, bei vorbestimmter Strömung praktisch
reichbaren) Oberfläche der in fester Phase vorlie- konstant bleibt.
genden Masse mit einer' vorzugsweise einstellbaren Wie auch die Bestandteile des Systems in den Strömung der in flüssiger oder gasförmiger Form beiden Phasen verteilt sind, d.h., wenn die Phasen vorliegenden Masse die beiden Massen zusammen- aus Mischungen verschiedener Produkte bestehen, so gebracht werden. Die in fester Phase vorliegende io bildet jeder der Bestandteile des Systems, d. h. die Masse muß im wesentlichen dicht sein (d. h. nicht feste und die flüssige oder gasförmige Masse, für sich oder nur wenig porös), sie darf mit der in flüssiger allein einen stabilen Bestandteil, z. B- infolge seiner oder gasförmiger Form vorliegenden Masse nicht Eigenschaften und/oder infolge der relativen Anteile mischbar oder in dieser löslich sein, so daß die Re- ihrer Bestandteile (Anteile, die genügend weit vom aktion zwischen den beiden Phasen in einer begrenz- 15 stöchiometrischen Verhältnis entfernt sind) und/oder ten Oberflächenschicht abläuft, die durch die Form auf Grund der Anwesenheit eines Stabilisierungsund die Abmessungen der in fester Phase vorliegen- mittels, während andererseits für einen spontanen den Masse bestimmt wird. Ablauf der Reaktion, d. h. ohne daß es notwendig
Beispielsweise'Anwendungsformen der Erfindung ist, daß von außen Energie zugeführt wird, gesorgt werden im folgenden an Hand der Zeichnung be- 20 werden muß, wenn der flüssige oder gasförmige Beschrieben, in der standteil die freie Oberfläche des festen Bestandteils
Fig. 1 in einem Axialschnitt eine zerlegbare Ver- berührt.
brennungskammer darstellt, die für einen Düsen- Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß antrieb bestimmt ist und gemäß der Erfindung ausge- man eine Vielzahl von hypergolischen Systemen in bildet ist, wobei diese Kammer mit einer Einrichtung 25 Betracht ziehen kann, die in den Rahmen des Grundausgestattet ist, so daß die feste Phase (Lithergol) gedankens der vorliegenden Erfindung fallen, des hypergolischen Systems im Inneren untergebracht Zur Erläuterung der obigen Ausführungen wird im werden kann; folgenden eine Anzahl von Beispielen gegeben.
Fig. 2 zeigt schematisch die wesentlichen Elemente eines gemäß der Erfindung ausgebildeten 30 Beispiele erste Reihe Düsenantriebs.
Bei der folgenden Erläuterung wird auf das Bei- Der flüssige oder gasförmige Bestandteil kann aus
spiel der Anwendung eines hypergolischen Systems irgendeinem der genannten, die Verbrennung för-
auf einen Düsenantrieb Bezug genommen, jedoch ist dernden Stoffe bestehen.
die Erfindung nicht auf diese Anwendung be- 35 Der hypergolische Anteil des festen Brennstoffschränkt. , bestandteile kann aus einem oder mehreren der an-
Ein wie oben beschriebenes hypergolisches System geführten Brennstoffe bestehen, z. B. aus Lithiumist außerordentlich betriebssicher, weil die Reaktio- hydrid.
nen zwischen seinen Bestandteilen ausschließlich bei Der nicht hypergolische Teil des festen, brenn-
einer Berührung auftreten, die zwischen einer be- 4° baren Bestandteils kann insbesondere aus PoIy-
grenzten Oberfläche der festen Masse und der flüs- äthylenen, Polystyrol, Polyamiden oder sogar aus
sigen oder gasförmigen Masse stattfinden, die in die Mischungen mehrerer der in diesem Abschnitt ange-
Verbrennungskammer eingeleitet wird. Die Sicher- gebenen Stoffe.
heit beruht mit anderen Worten darauf, daß die inne- Die entsprechenden Anteile des hypergolischen
ren Schichten der festen Masse so lange nicht mit der 45 Teils und des nicht hypergolischen Teils, die den
flüssigen oder gasförmigen Masse reagieren können, festen brennbaren Bestandteil bilden, kann man z.B.
solange sie nicht durch eine Zerstörung der Ober- zwischen den folgenden Grenzen wählen:
flächenschicht freigelegt werden, so daß automatisch ·
eine Selbstbegrenzung der Reaktion erfolgt. Hypergolischer Teil ;. 10 bis 60%
Außerdem kann durch eine Regulierung der Zu- 50 Nicht hypergolischer Teil ... 90bis40% führung der flüssigen oder gasförmigen Masse in die
Verbrennungskammer, z.B. durch eine Änderung Für die Lithergole werden im folgenden einige des Druckes und/oder des Querschnitts der Speise- . Beispiele gebracht: leitung und/oder des Einspritzvorganges die zugeführte Menge der flüssigen oder gasförmigen Masse 55 1. Paraanisidin (80%) und plastifiziertes PoIyverändert werden, so daß der in der Verbrennungs-, vinylchlorid (20%), wobei dieser letztere Be- . kammer herrschende Druck merklich verändert standteil zu 45% aus Polyvinylchlorid und zu werden kann und damit schließlich der Rückstoß 55% aus einem Plastifizierungsmittel, wie z.B. eingestellt werden kann, was einfach durch eine Re- Butylphthalat, besteht.
gulierung der Zuführung der flüssigen oder gasför- 60 2. Paraphenylendiamin (85%) und plastifiziertes
migen Masse erreicht wird. Polyvinylchlorid (15%), wobei dieser letztere
Die Verbrennung findet immer mit großer Stabili- Bestandteil zu 30% aus Polyvinylchlorid und zu tat statt, selbst wenn geringe Unterschiede zwischen 70% aus einem Plastifizierungsmittel, z. B. aus dem Einspritzdruck der gasförmigen oder flüssigen Butylphthalat, besteht, gegebenenfalls unter ZuMasse und dem mittleren Druck vorhanden sind, der 65 gäbe eines löslichen Amins zu dem Plastifiziein der Verbrennungskammer herrscht, wobei diese rungsmittel; z.B. bei Paratoluidin (z.B. 30% hohe Stabilität darauf beruht, daß sich die beiden Polyvinylchlorid, 30% Plastifizierungsmittel und Phasen nicht infolge der Porosität, Mischbarkeit oder 40% Paratoluidin).
3. Polyurethan (20%) und Paraphenylendiamin
(80 %).
4· Polyurethan (10%) und Paraphenylendiamin (9O°/o).
5. Polyurethan (20%) und Naphthylendiamin(l,5) (80%).
6. Polyurethan (10%) und Naphthylendiamin (1,5) (90%).
Beispiele zweite Reihe
Dieses Beispiel betrifft den Fall, wo der flussige oder gasförmige Bestandteil aus mehreren, die Verbrennung fördernden Stoffen und der feste Bestandteil aus mehreren brennbaren Stoffen besteht, wobei wenigstens einer dieser Bestandteile, für sich allein betrachtet, keinen hypergolischen Charakter gegenüber dem flüssigen oder gasförmigen Bestandteil aufweist. .
Der flüssige oder gasförmige Bestandteil kann z. B. folgende Zusammensetzung haben:
85 »/ο Salpetersäure (d = 1,52) mit einem Zusatz von 15"/« Stickstoffdioxyd.
Wenn als flüssiger oder gasförmiger Bestandteil ein Bestandteil vom Typ der Salpetersäure-Stickstoffdioxyd verwendet wird, dann könnte man allgemein zur Erhöhung der Dichte der Mischung und infolgedessen zur Verringerung der Abmessungen und des Gewichts des Vorratsbehälters für diesen Bestandteil den Anteil des Stickstoffdioxyds vergrößern und insbesondere einen Anteil von 40% dieses letzteren Bestandteils vorsehen, wodurch man für den flüssigen oder gasförmigen Bestandteil die größte Dichte erhält.
Der feste brennbare Bestandteil kann aus Stoffen bestehen, die in der ersten Reihe der Beispiele angegeben sind.
Die oben angegebenen Beispiele sollen nur zur Erläuterung der großen Mannigfaltigkeit der Kombinationsmöglichkeiten dienen, die in den Rahmen der Erfindung fallen.
In jedem einzelnen Fall wird man durch geeignete Laboratoriumsversuche die günstigsten Anteile der verschiedenen Bestandteile ermitteln müssen, bevor man die flüssigen bzw. gasförmigen und die festen Massen zusammenstellt, und es müssen auch die zweckmäßigsten und wirksamsten Arbeitsbedingungen ermittelt werden, unter denen die betreffenden Massen hergestellt werden können.
Zum Beispiel besteht der flüssige bzw. gasförmige, die Verbrennung fördernde Stoff aus Salpetersäure und die festen, hypergolischen Brennstoffe bestehen aus Lithiumhydrid und Natriumborhydrid, und die festen, nicht hypergolischen Brennstoffe sind übliche Polyester.
Im einzelnen verwendet man z. B. zwei Teile eines Phthalsäureesters und einen Teil Maleinsäureester in Lösung in Styrol, wobei die Ester 64fl/o der Gesamtmasse bilden und Styrol 36% ausmacht. Die Flüssigkeit polymerisiert leicht im Kalten oder Warmen in Gegenwart eines oxydierenden Katalysators.
Die Zugabe dös brennbaren hypergolischen Stoffes zu den Polyestern muß mit gewisser Vorsicht erfolgen, da gegebenenfalls chemische Reaktionen mit den Estern oder dem Styrol auftreten können.
Der verwendete Polyester soll keine freien Säuregruppen enthalten, durch die während der Einarbeitung in den hypergolischen Brennstoff schädlicher Wasserstoff freigesetzt werden könnte,
Als Katalysator verwendet man vorzugsweise einen Stoff, der unter anderem hypergolisch wirken kann, was z.B. bei den Borhydriden und den Amiden der Fall ist.
Bei zwei speziellen Ausführungsbeispielen wählt man für den Brennstoff folgende Zusammensetzun-
Lithiumhydrid 64,5% 34%
Borhydrid 2% 2%
Polyester . 33 5% 64%
Die feste Masse kann man entweder in einer Spezialform oder in der Brennkammer des Düsenantriebs herstellen, und man kann dabei so verfahren, wie es im folgenden an Hand der Fig· I erläutert ist, in welcher eine Brennkammer dargestellt ist.
Man beginnt damit, daß man die drei Einzelbestandteile des festen Bestandteils in einem Behälter mifht ™d die Mischung dann unter StickstoffatmosPhare bei de.r Temperatur der Umgebung so lange
ruhen laßt, bis man eine Paste erhalt, die praktisch die Konsistenz von Mastix hat, was etwa 6 Stunden lang dauert.
Die so bereitete Paste bringt man dann in die Brennkammer ein, die z.B. aus einer zylindrischen Hülse 1 bestehen kann, die beispielsweise noch aus Duraluminium bestehen kann. Diese zylindrische Hülse 1 ist an einem Ende mit einem Boden 2 versehen, durch welchen ein zylindrischer Kern 3 gehalten wird, der zusammen mit der Innenwand der Hülse 1 einen Ringraum abgrenzt, der mit dieser Paste gefüllt wird.
Beim Einfüllen dieser Paste gießt man auf die Innenfläche des Bodens 2 eine dünne Schicht aus reinem Polyester (in Höhe von etwa 5 mm), durch welche die Einspritzdüsen während des Betriebs des Antriebsaggregates geschützt werden, wobei dieser Schutz dadurch möglich wird, daß reiner Polyester keinen hypergolischen Charakter gegenüber Salpetersäure hat. Die Paste wird dann, sowie sie allmählich eingeführt wird, im Ofen komprimiert, und, wenn die zylindrische Hülse 1 gefüllt ist, so wird sie mit Hilfe einer zweiten Platte 4 weiter unter Druck gehalten, die gegen den Kern 3 gepreßt wird, was beispielsweise vermittels einer Schraube 5 erfolgen kann. Die ganze Anordnung wird dann bei einer Temperatur von etwa 60° C 8 Stunden lang in einen Heizofen eingebracht, worauf diese ganze Anordnung auf die Temperatur der Umgebung abgekühlt wird und der Boden 2 und die Platte 4 sowie der Mittelkern 3 abgenommen werden.
Die zylindrische Hülse 1 ist also innen mit einer ringförmigen Auskleidung (5 versehen, die aus einer festen Masse besteht, die hart, dicht und frei von Rissen und Schaum ist und die fest an der Innenwand dieser Hülse 1 verankert ist. Das Abnehmen des Bodens 2 und der Platte 4 und das Herausziehen des Kernes 3 kann dadurch erleichtert werden, daß diese Elemente mit einem nichthaftenden Speziallack überzogen werden.
Um das Antriebsaggregat fertigzustellen, muß die zylindrische Hülse 1, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, nur einerseits an einem Ende mit einem Boden 7 versehen werden, der eine Einspritzdüse 8 trägt, die
7 8 .
mit Druckstickstoff versorgt wird, der aus einem Sal- rende Anteil (10 bis 25%), der hypergolische Bepetersäurebehälter kommt, und andererseits am standteil (30 bis 6O°/o) und das Metallpulver (5 bis anderen Ende mit einem Rohr 9 versehen werden, 50%). ■ . ■
dessen vorzugsweise einsteckbarer Hals aus einem Vorteilhafte Ergebnisse erhält man, wenn man die geeigneten feuerfesten Material besteht. 5 Anteile des festen Bestandteils innerhalb folgender Die Herstellung des festen Bestandteils, beispiels- Grenzen wählt, die im folgenden beispielsweise anweise für ein Antriebsaggregat, könnte in ähnlicher gegeben sind:
Weise auch so erfolgen daß als hypergolischer Be- Polyvinylchlorid 11 %
standteil dieses festen Bestandteils an Stelle von Phthalsäurebutylester 18 %
Lithiumhydnd Natriumhydrid oder Kahumhydnd io Paratoluidin 51°/
Bei einem anderen Beispiel besteht der nussige
bzw. gasförmige, die Verbrennung fördernde Stoff Wenn man allgemein die kleinste freie Oberfläche
noch aus Salpetersäure, während der feste, nicht verringern will, welche die brennbare feste Phase bie-
hypergolische Stoff aus Polyäthylenen besteht, deren 15 tet, und dadurch die Abmessungen des festen Körpers
chemische Struktur es erlaubt, daß sie in sehr ver- verringern will, dann könnte man den Anteil des
schiedenartige hypergolische Brennstoffe eingear- Paratoluidins erhöhen, und man hat daher ein
beitet werden, ohne daß man chemische Sekundär- Lithergol mit 85% Paratoluidin und mit 15% plasti-
reaktionen zu befürchten hat. Aus diesem Grunde fiziertem Polyvinylchlorid hergestellt, das noch bis
mischt man insbesondere Polyäthylene mit einem 20 bis 130° C gelatinös bleibt.
oder mehreren der folgenden Stoffe: Lithiumhydrid, Um einen derartigen festen Bestandteil herzustel-Natriumhydrid, Natriumamid, Kaliumborhydrid oder len, gibt man in einen Mischer Phthalsäurebutylester, Lithiumaluminiumhydrid. der in Suspension Polyvinylchlorid enthält. Man gibt Die Polyäthylene werden normalerweise als Pulver dann Paratoluidin zu und rührt bis zur Auflösung geliefert, und man mischt sie mit den ausgewählten 25 dieses letzteren Bestandteils, wobei dieser Arbeitshypergolischen Brennstoffen, die ebenfalls als feine Vorgang vorzugsweise bei etwa 40° C durchgeführt Pulver vorliegen, und das so erhaltene Pulver wird wird. Man gibt dann Aluminiumpulver zu, wobei dann in eine Form geschüttet, die der in F i g. 1 dar- weitergerührt wird, und anschließend gießt man das gestellten Form entspricht, worauf die ganze Anord- erhaltene Produkt in eine verschließbare Form, die nung auf eine Temperatur gebracht wird, die dem 30 dann 2 Stunden lang auf etwa 1300C erwärmt wird. Schmelzpunkt des verwendeten Systems entspricht, Nach dem Abkühlen erhält man ein dunkelgraues z.B. auf 1600C, und wobei während dieser Arbeits- Lithergol, das homogen ist und sich in der Atmostufe dieses Pulver soweit als möglich verdichtet sphäre nicht ändert.
wird, damit die Dichte der Mischung möglichst groß Die Auslösung der hypergolischen Reaktion eines
wird. 35 derartigen Lithergols mit Salpetersäure kann dadurch
Nach der Abnahme der Form erhält man einen beschleunigt werden, daß man auf die Oberfläche
Körper der Verbrennungskammer, der mit einem dieses Lithergols, auf welche die Salpetersäure ge-
Lithergol versehen ist, das vollkommen glatt und spritzt wird, eine Schicht mit einer Zusammensetzung
homogen ist. von stärker hypergolischem Charakter aufbringt,
Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform 4° z.B. aus Polyvinylchlorid (etwa 23%), Phthalsäure-
der Erfindung beschrieben, gemäß der der feste Be- butylester (etwa 35%) und Lithiumhydrid (etwa
standteil des Systems einerseits durch ein Pulver aus 42%), oder aus einer Suspension von 10% Lithium-
wenigstens einem Metall ergänzt wird, beispielsweise hydrid in Paratoluidin (die mit dem Pinsel oder mit
aus Aluminium, Beryllium, Magnesium, Lithium, das der Spritzpistole aufgebracht werden kann) oder auch
einen höheren Energieinhalt hat. 45 eine Schicht aus Paraphenylendiamin, die sich nicht
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin- verändert und die den anderen, ebenfalls hyper-
dung wird als flüssiger, die Verbrennung fördernder golischen Anteil des festen Bestandteils vor Ände-
Bestandteil Salpetersäure oder eine Lösung von rangen schützt.
Stickstoffdioxyd in Salpetersäure verwendet, während Mit einem Lithergol, das mit der ersten Zusamfür den festen Bestandteil des Systems einer der fol- 50 mensetzung behandelt ist, kann man mit einem flüsgenden Stoffe Verwendung findet: sigen Bestandteil, der aus Salpetersäure besteht, eine Als Metallpulver Aluminiumpulver mit einer charakteristische Geschwindigkeit in der Größenord-Feinheit in der Größenordnung von 2 Mikron, nunS. yon 1800m/Sek. erhalten, was im Fall eines als thermoplastischer Bestandteil Polyvinyl- Antriebsaggregats einem Druck in der Kammer von ■ Chlorid, das mit Estern plastifiziert wurde, z.B. 55 25 kg/cm* entspricht, wodurch man einen spezi. mit Phthalsäurebutylester, besonders die an sich fischen Schub m der Größenordnung von 250 Sekunbekannten Mischungen von 45 bis 55%Poly- de".e™alt· . „. . , „ _.. ■ .u
vinylchlorid mit Butylphthalat, Octyladipat oder Em auf diese Weise hergestelltes Dusenantriebs-Octylphthalat aggregat ist außerordentlich anpassungsfähig, weil als hypergolischer Bestandteil ein festes orga- 6o ** Schub durch eine Veränderung der Zuführung . nisches Amin, insbesondere Paratoluidin des Brennstoffes reguliert werden kann. Es war so-(Schmelzpunkt 50° C, Sublimationspunkt gar möglich, ohne daß em gefährlicher Überdruck 200° C), oder eines der obenerwähnten anderen entstand, die Verbrennung zu unterbrechen und wie-Amine einzuleiten, indem die Zufuhrung des Brennstof-
65 fes unterbrochen und dann wieder fortgesetzt wurde.
Die verwendeten Mengenverhältnisse liegen vor- Gleichgültig, welche Ausführungsform man wählt, zugsweise in den folgenden Grenzen: der eigentliche man erhält ein Düsenantriebsaggregat, dessen Wirthermoplastische Anteil (5 bis 20%), der plastifizie- kungsweise aus der Beschreibung klar ersichtlich ist
und das, ohne daß näher darauf eingegangen werden muß, eine große Anzahl Vorteile aufweist, unter denen nur folgende angeführt seien:
Stabile Verbrennung in einem sehr großen Druckbereich der Kammer, kontinuierliche Veränderung des Druckes in der
Kammer in Abhängigkeit von der Zuführung des oxydierenden Mittels,
Möglichkeit der Regulierung oder Durchführung eines vorbestimmten Programms, höhere Leistung,
sehr große Betriebssicherheit.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Hypergolisches System zur Erzeugung von Druckgas durch spontane Reaktion einer fluiden, die Verbrennung fördernden Phase, die aus Salpetersäure, Stickstoffdioxyd, Chlortrifluorid und/ oder Wasserstoffperoxyd besteht, mit einer festen, als nicht poröser Formkörper vorliegenden, brennbaren Phase, mit der die fluide, die Verbrennung fördernde Phase in allmählich fortschreitender Weise in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die feste brennbare Phase aus einem Gemisch von einem mit der fluiden, die Verbrennung fördernden Phase hypergolisch reagierenden Anteil und einem mit der fluiden, die Verbrennung fördernden Phase nicht hypergolisch reagierenden Anteil besteht, wobei der hypergolische Anteil der festen brennbaren Phase aus Lithiumhydrid, Natriumhydrid, Kaliumhydrid, Lithiumamid, Natriumamid, Kaliumborhydrid, Natriumborhydrid, Lithiumaluminiumhydrid, Paratoluidin, Paraanisidin, Paraphenylendiamin und/oder Naphthylendiamin-(1,5) besteht, der nicht hypergolische Anteil der festen brennbaren Phase aus Polyestern, Polyäthylenen, Polystyrol, Polyamiden, Polyvinylchlorid und/oder den Elastomeren der Polyurethane oder des Kautschuks besteht.
2. Hypergolisches System, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Bestandteil des Systems außerdem noch Aluminium, Beryllium, Magnesium oder Lithium in Pulverform enthält.
3. Hypergolisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des Metallpulvers unter 10 Mikron und insbesondere unter 2 Mikron liegt.
4. Hypergolisches System nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht hypergolische Anteil aus Polyvinylchlorid besteht, das mit Estern, z. B. mit Phthalsäurebutylester plastifiziert ist.
5. Hypergolisches System nach einem der vor-" hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die frei liegende Oberfläche des festen Bestandteils mit einer Mischung von Polyvinylchlorid, Phthalsäurebutylester und Lithiumhydrid oder mit einer Suspension von Lithiumhydrid in Paratoluidin oder mit Paraphenylendiamin bedeckt ist.
DE1960O0007615 1959-09-02 1960-09-02 Verfahren zur Erzeugung von Druckgas, insbesondere fuer Duesenantrieb, und hypergolisches System zur Durchfuehrung dieses Verfahrens Expired DE1130343C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1130343X 1959-09-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1130343B DE1130343B (de) 1962-05-24
DE1130343C2 true DE1130343C2 (de) 1973-07-19

Family

ID=9637336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1960O0007615 Expired DE1130343C2 (de) 1959-09-02 1960-09-02 Verfahren zur Erzeugung von Druckgas, insbesondere fuer Duesenantrieb, und hypergolisches System zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1130343C2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1051972A (de) * 1963-03-09
US20080274033A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Methods of generating hydrogen with nitrogen-containing hydrogen storage materials

Also Published As

Publication number Publication date
DE1130343B (de) 1962-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2513236A1 (de) Nicht brennbares, ungiftiges, biologisch abbaubares mittel, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
EP0046230A2 (de) Umhüllte pyrotechnische Nebelsatz- oder Brandsatz-Ladung, ihre Zusammensetzung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1571351B2 (de) Verfahren zur herstellung gesinterter formkoerper aus fein teiligen unplastischen anorganischen werkstoffen
DE1295836B (de) Treibmittel fuer Polymere
DE962649C (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen unter Verwendung von Polyurethanschaumabfaellen
DE1130343C2 (de) Verfahren zur Erzeugung von Druckgas, insbesondere fuer Duesenantrieb, und hypergolisches System zur Durchfuehrung dieses Verfahrens
DE2356253C2 (de) Verfahren zur Verfestigung einer organischen, radioaktive Stoffe enthaltenden Abfallflüssigkeit
DE2530209C3 (de) Brandmittel-Zusammensetzung aus Magnesium, einem Oxydationsmittel sowie einem Bindemittel
EP0804980A1 (de) Speisereinsätze und deren Herstellung
DE3615456A1 (de) Verfahren zur herstellung eines wasser-in-oel-emulsionssprengstoffs und brennstoffphase fuer eine verwendung in einem derartigen verfahren
DE2141284A1 (de) Masse, die nach Zündung infolge einer Reaktion zwischen einigen Bestandteilen der Masse wahrend einiger Zeit Warme liefert
DE1446937C3 (de) Brennstoffblöcke für Lithergoltriebwerke
DE2010720A1 (de) Stabilisator für Kunstharze sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE2612748C3 (de) Verfahren zum Entgasen von durch Substanzpolymerisation erhaltenen Homo- und Copolymerisaten des Vinylchlorids
EP0909264A1 (de) Sprengstoff
DE3513953C2 (de) Verfahren zur Unschädlichmachung von Dioxinen und Dibenzofuranen
DE1055414B (de) Wasserbestaendiger, koerniger Sprengstoff auf der Basis von anorganischen Nitraten
DE1946824C (de) Verfahren zur Behandlung von Globular pulver
DE2063030B2 (de) Antischaummittel und deren anwendung
DE1542877B2 (de) Formkörper mit hydrolisierbaren Phosphiden
EP0468144B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Brennstoffs
DE963939C (de) Verfahren zum Einarbeiten von wasserloeslichen Salzen in Treibpulverkoernchen
DE2921333C2 (de)
DE2253516A1 (de) Verfahren zum vermahlen von fett bzw. fettaehnlichen stoffen mit oder ohne traegerstoffen
AT11233B (de) Verfahren zur Darstellung poröser und widerstandsfähiger Träger für katalytische Substanzen.

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977