Propulsion and Catalysis − Historical Survey, up-to-date overview, and current challenges.

International Journal of Energetic Materials and Chemical Propulsion.

PROPULSION AND CATALYSIS − HISTORICAL SURVEY, UP-TO-DATE OVERVIEW, AND CURRENT CHALLENGES

– Charles J. Kappenstein

Institute of Chemistry of Mediums and Materials of Poitiers (IC2MP)

– Yann Batonneau

Institute of Chemistry of Mediums and Materials of Poitiers (IC2MP)

– Rachid Brahmi

Institute of Chemistry of Mediums and Materials of Poitiers (IC2MP)

– Laurence Pirault-Roy (IC2MP)

Institute of Chemistry of Mediums and Materials of Poitiers (IC2MP)

Energetic Materials and Chemical propulsion

RESUMO

Esta revisão apresenta um estudo sobre a aplicação de catálise para propulsão. A primeira aplicação foi desenvolvida para a decomposição de soluções aquosas concentradas de peróxido de hidrogênio antes da Segunda Guerra Mundial na Alemanha (He-176 avião, programas de V1 e V2 foguetes, torpedos e submarinos). Após a Segunda Guerra Mundial, o querosene programa de foguetes UK Black Knight associado com H2O2 e um leito de catalisador tela de prata. O início dos programas espaciais levou à substituição de H2O2 pela hidrazina mais estável, usando catalisadores Ir / Al2O3, para satélites e lançadores. Nos últimos anos, os substitutos de hidrazina (chamado “propulsores verdes”) têm sido propostos para satisfazer as novas preocupações ambientais, melhorar o desempenho e reduzir os custos. Os substitutos mais estudados são misturas aquosas iônicos energéticas que contenham um oxidante iônica e combustível. Oxidantes comumente estudados são nitrato hydroxylammonium ou dinitramida amónio. O desafio é o desenvolvimento de um catalisador que é activa a temperaturas baixas e aptos a suportar as temperaturas elevadas dos gases do produto. Outros candidatos que também foram propostas incluem o peróxido de hidrogénio altamente concentrado (90-98% em peso) e óxido nitroso N2O (g). Outras aplicações da catálise para propulsão são: (1) Os motores híbridos, que poderiam usar um oxidante líquido, que seria capaz de queimar um combustível sólido, após a decomposição catalítica; (2) bipropellants hipergólicos com um catalisador solúvel no combustível; (3) craqueamento catalítico de combustível para jatos hipersônicos endotérmico ou por pulso de respiração de ar detonar motores; (4) de ignição catalítica de misturas H2-O2 criogénicos; ou (5) como um catalisador para modificar taxas de queima para a propulsão sólida.

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