JP2013515196A - 液体オキシダントと固体化合物とを含む推進方法およびデバイス - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
−少なくとも1つの燃焼室に少なくとも1つの液体酸化剤と水素とを注入することと、
−燃焼ガスを発生させるために、この少なくとも1つの液体酸化剤と水素とを少なくとも1つの燃焼室の中で燃焼することと、
−この燃焼ガスを放出することとを含む。
−水素の少なくとも一部、有利には水素の全部が少なくとも1つの固体化合物から発生することを含み、この少なくとも1つの固体化合物からの発生は、アルカリ金属ボロヒドリド、アルカリ土類金属ボロヒドリド、ボラザン(borazane)、ポリアミノボランおよびこれらの混合物から選択される少なくとも1つの固体化合物と、酸化薬との燃焼反応を含む。
特に好ましい実施形態の実施例によれば、本発明の推進方法は、ボラザン、酸化剤とともに燃焼したボラザン、有利には、硝酸ストロンチウムから構成されるボラザンからの水素発生、ならびに発生した水素および過酸化水素水溶液を少なくとも1つの燃焼室に注入することを含む。
本発明の第2の主題によれば、本発明は、
−少なくとも1つのノズルを備えた少なくとも1つの燃焼室と、
−少なくとも1つの燃焼室に少なくとも1つの液体酸化剤を供給するためのデバイスと、−少なくとも1つの燃焼室に水素を供給するためのデバイスとを備える推進デバイスに関する。
熱力学的計算を、以下の熱力学的条件で実施した
−燃焼室の内圧:5MPa
−ノズルの膨張率:80
−外圧:0.06MPa(擬似真空)。
実施例1は、図1の種類のデバイスにおいて、本発明の好ましい実施例にしたがって実施する推進方法に関する。このデバイスは、一方に、水素発生器(この中で、NH3BH3(60重量%)(水素源である固体化合物)とSr(NO3)2(40重量%)(酸化剤)との燃焼によって水素が発生する)を備え、他方に、液体酸化剤タンク(液体酸化剤が、過酸化水素水溶液で構成され、85重量%のH2O2を含む)を備えている。したがって、この方法は、水素を発生すること(もっと正確には、大部分が水素で構成される燃焼ガスを発生すること)と、水素および液体酸化剤を注入することとを含む。
実施例2は、実施例1で得られたものよりも有益な性能値を示すものではないが、本発明の方法を実施するために、固体水素発生器、実施例1の化合物と組み合わせて別の液体酸化剤を用いる可能性を示すものである。実施例2で選択される液体酸化剤は、N2O4である。衝撃性能の熱力学的計算の条件は、特に、固体水素発生器の化合物によって発生する気体状生成物に関し(表1で「気体状生成物A」を参照)、実施例1の条件と同じである。
Claims (11)
- −少なくとも1つの燃焼室(1)に、少なくとも1つの液体酸化剤(OX)と水素(H2)とを注入することと;
−燃焼ガスを発生させるために、前記少なくとも1つの液体酸化剤(OX)および水素(H2)を、前記少なくとも1つの燃焼室(1)中で燃焼させることと;
−前記燃焼ガスを放出することとを含み、
前記注入することよりも前に、
−前記水素(H2)の少なくとも一部分、有利には、前記水素(H2)の全てが、少なくとも1つの固体化合物(5’)から発生することを含み、この少なくとも1つの固体化合物(5’)からの発生が、アルカリ金属ボロヒドリド、アルカリ土類金属ボロヒドリド、ボラザン、ポリアミノボランおよびこれらの混合物から選択される前記少なくとも1つの固体化合物(5’)と酸化薬(5”)との燃焼反応を含む、推進方法。 - 前記酸化薬が、有利には、Sr(NO3)2、アンモニウムジニトラミド、NH4ClO4、NH4NO3およびこれらの混合物から選択される、請求項1に記載の推進方法。
- 発生した固体生成物が、前記水素(H2)とともに前記燃焼室(1)に注入され、次いで、前記燃焼室(1)から前記燃焼ガスとともに放出される、請求項1または2に記載の推進方法。
- 前記少なくとも1つの液体酸化剤(OX)が、硝酸、過酸化水素、過酸化窒素、硝酸ヒドロキシルアンモニウム、アンモニウムジニトラミド、アンモニウムニトロホルマートおよびこれらの混合物の水溶液から選択され、前記少なくとも1つの液体酸化剤(OX)が、有利には、過酸化水素の水溶液で構成される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の推進方法。
- 前記少なくとも1つの液体酸化剤(OX)が、過酸化水素溶液であり、前記少なくとも1つの固体化合物(5’)から発生した前記水素(H2)が、酸化薬(5”)とともに燃焼し、有利には、Sr(NO3)2から構成されるボラザンから発生する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の推進方法。
- 推力を調整しつつ実施される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の推進方法。
- 前記推力の調整が、前記少なくとも1つの液体酸化剤(OX)を前記燃焼室(1)に注入する速度、および、前記少なくとも1つの固体化合物(5’)から発生した前記水素(H2)を前記燃焼室(1)に注入する速度の少なくともいずれか一方を制御することによって得られる、請求項6に記載の推進方法。
- −少なくとも1つのノズル(2)が備わった少なくとも1つの燃焼室(1)と、
−前記少なくとも1つの燃焼室(1)に少なくとも1つの液体酸化剤(OX)を供給するためのデバイス(30;30’)と、
−前記少なくとも1つの燃焼室(1)に水素(H2)を供給するためのデバイス(20)とを備え、
前記少なくとも1つの燃焼室(1)に水素(H2)を供給するための前記デバイス(20)が、アルカリ金属ボロヒドリド、アルカリ土類金属ボロヒドリド、ボラザン、ポリアミノボランおよびこれらの混合物から選択される少なくとも1つの固体化合物(5’)と、前記固体化合物(5’)を燃焼させるのに適した酸化薬(5”)とを含む少なくとも1つの水素発生器(4)を備え、前記水素発生器(4)が、一方で、弁(7)を介して前記少なくとも1つの燃焼室(1)に接続され、他方で、有利には制御された漏れ手段(7’)を介して、外に接続されている、推進デバイス(50;50’) 。 - 前記少なくとも1つの燃焼室(1)に少なくとも1つの液体酸化剤(OX)を供給するための前記デバイス(30;30’)が、弁(13)を介して排出する少なくとも1つの加圧タンク(9)を備えている、請求項8に記載のデバイス(50;50’)。
- 前記少なくとも1つの水素発生器(4)が、弁(16)によって前記少なくとも1つのタンク(9)に接続され、その結果、前記少なくとも1つのタンク(9)の加圧状態が、前記少なくとも1つの発生器(4)で発生した前記水素(H2)の一部によって与えられる、請求項9に記載のデバイス(50’)。
- 請求項8〜10のいずれか1項に記載の少なくとも1つのデバイス(50;50’)を備える、推進ユニット。
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