RU2778057C1 - Содержащая гидразин композиция с пониженной токсичностью паров для применения в качестве компонента ракетного топлива или промышленного растворителя - Google Patents
Содержащая гидразин композиция с пониженной токсичностью паров для применения в качестве компонента ракетного топлива или промышленного растворителя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778057C1 RU2778057C1 RU2021122126A RU2021122126A RU2778057C1 RU 2778057 C1 RU2778057 C1 RU 2778057C1 RU 2021122126 A RU2021122126 A RU 2021122126A RU 2021122126 A RU2021122126 A RU 2021122126A RU 2778057 C1 RU2778057 C1 RU 2778057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrate
- hydrazine
- mol
- composition
- combinations
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 115
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 104
- 239000004434 industrial solvent Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002760 rocket fuel Substances 0.000 title claims abstract 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 title abstract description 11
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 title abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 36
- XEVRDFDBXJMZFG-UHFFFAOYSA-N Carbohydrazide Chemical compound NNC(=O)NN XEVRDFDBXJMZFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- WQVKWZQHQZYBOH-UHFFFAOYSA-O amino(2-hydroxyethyl)azanium;nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.N[NH2+]CCO WQVKWZQHQZYBOH-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 20
- RAESLDWEUUSRLO-UHFFFAOYSA-O aminoazanium;nitrate Chemical compound [NH3+]N.[O-][N+]([O-])=O RAESLDWEUUSRLO-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 20
- AHRQMWOXLCFNAV-UHFFFAOYSA-O ethylammonium nitrate Chemical compound CC[NH3+].[O-][N+]([O-])=O AHRQMWOXLCFNAV-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 19
- -1 ethylenedihydrazine nitrate Chemical compound 0.000 claims abstract description 15
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O Ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 13
- HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N Monomethylhydrazine Chemical compound CNN HDZGCSFEDULWCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 11
- GBHCABUWWQUMAJ-UHFFFAOYSA-N 2-hydrazinoethanol Chemical compound NNCCO GBHCABUWWQUMAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- CRJZNQFRBUFHTE-UHFFFAOYSA-N Hydroxylammonium nitrate Chemical compound O[NH3+].[O-][N+]([O-])=O CRJZNQFRBUFHTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- WHRIKZCFRVTHJH-UHFFFAOYSA-N ethylhydrazine Chemical compound CCNN WHRIKZCFRVTHJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- RHUYHJGZWVXEHW-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethyhydrazine Chemical compound CN(C)N RHUYHJGZWVXEHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- MVPRCWFLPDNGNR-UHFFFAOYSA-N 2-[amino(2-hydroxyethyl)amino]ethanol Chemical compound OCCN(N)CCO MVPRCWFLPDNGNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- ZXLVIEWRCFLZSO-UHFFFAOYSA-O amino-bis(2-hydroxyethyl)azanium;nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.OCC[NH+](N)CCO ZXLVIEWRCFLZSO-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 4
- BRUFJXUJQKYQHA-UHFFFAOYSA-O Ammonium dinitramide Chemical group [NH4+].[O-][N+](=O)[N-][N+]([O-])=O BRUFJXUJQKYQHA-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 5
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-O hydrazinium(1+) Chemical compound [NH3+]N OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- WIVRRDUNDZCWPE-UHFFFAOYSA-N 2-hydrazinylethanol;nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O.NNCCO WIVRRDUNDZCWPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 125000005262 alkoxyamine group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 150000004005 nitrosamines Chemical class 0.000 description 2
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 2
- 150000003349 semicarbazides Chemical class 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 206010013457 Dissociation Diseases 0.000 description 1
- 230000036947 Dissociation constant Effects 0.000 description 1
- 150000003857 carboxamides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Группа изобретений относится к вариантам содержащей гидразин композиции для применения в качестве компонента ракетного топлива или промышленного растворителя. Композиция по первому варианту включает жидкую смесь, содержащую от 5 мол.% до 95 мол.% соединения, выбранного из группы, состоящей из гидразина, монометилгидразина, диметилгидразина, этилгидразина и их комбинаций, при этом указанное соединение имеет первое давление пара. Композиция также содержит от 5 мол.% до 90 мол.% по меньшей мере одного кислородсодержащего растворенного вещества или растворителя, имеющего второе давление пара, более низкое, чем первое давление пара. По меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гидроксиэтил гидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния, бис(2-гидроксиэтил)гидразина, нитрата бис(2-гидроксиэтил)гидразиния и их комбинаций. По второму варианту композиция включает жидкую смесь, содержащую воду, окислитель, соединение, выбранное из группы, состоящей из гидразина, монометилгидразина, диметилгидразина, этилгидразина и их комбинаций, и по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель. Окислитель выбран из группы, состоящей из динитрамида аммония, нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций. Кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гидроксиэтилгидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций. Обеспечивается композиция, обладающая низкой токсичностью паров. 2 н. и 19 з.п. ф-лы.
Description
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Гидразины находят применение в качестве компонентов ракетного топлива и в качестве промышленных растворителей. Однако обычно гидразины имеют высокую токсичность паров, поэтому в целях безопасности при работе с ними следует соблюдать меры предосторожности. Для изменения таких свойств, как точка замерзания, гелеобразование или характеристики тяги, гидразины комбинируют с добавками. Несмотря на уже достигнутые успехи в изменении определенных свойств, попытки снизить токсичность паров без значительного ухудшения требуемых функциональных характеристик, таких как каталитические свойства и растворяющая способность, в большинстве случаев не увенчались успехом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Содержащая гидразин композиция в соответствии с одним из примеров настоящего изобретения включает в себя жидкую смесь, содержащую от 5 мол. % до 95 мол. % непротонированного гидразина, выбранного из группы, состоящей из гидразина, монометил гидразина, диметилгидразина, этилгидразина и их комбинаций, при этом непротонированный гидразин имеет первое давление пара, и от 5 мол. % до 90 мол. % по меньшей мере одного кислородсодержащего растворенного вещества или растворителя, имеющего второе давление пара, более низкое, чем первое давление пара. По меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбирают из группы, состоящей из ацеталей, ацетилов, алкоксиаминов, содержащих два или более атомов углерода, альдегидов, амидов, аминоспиртов, карбазидов, семикарбазидов, углеродсодержащих нитратов, содержащих катионы с логарифмическими константами диссоциации выше 9,2, гидроксиалкилнитросоеди нений, гидроксиалкилгидразинов, карбонатов, карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот, сложных эфиров, простых эфиров, кеталей, кетонов, моно- и полиспиртов с массовой долей 31% или выше, нитроэфиров, нитрозаминов, сахаров и их комбинаций.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гид роксиэтил гидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния, бис(2-гидроксиэтил)гидразина, нитрата бис(2-гидроксиэтил)гидразиния и их комбинаций.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь содержит до 98 мол. % воды.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь содержит окислитель, выбранный из группы, состоящей из нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата этиламмония, нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь содержит до 98 мол. % воды.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь содержит окислитель, выбранный из группы, состоящей из нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель представляет собой нитрат этиламмония.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель представляет собой нитрат гидроксиэтилгидразиния.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь содержит до 98 мол. % воды.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь содержит окислитель.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, окислитель выбран из группы, состоящей из нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, окислитель представляет собой нитрат гидразиния.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гид роксиэтил гидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния, бис(2-гидроксиэтил)гидразина, нитрата бис(2-гидроксиэтил)гидразиния и их комбинаций.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь содержит до 98% воды.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь имеет плотность от 1,1 г/см3 до 1,5 г/см3.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, второе давление пара ниже, чем первое давление пара, по меньшей мере на 50%.
Содержащая гидразин композиция в соответствии с одним из примеров настоящего изобретения включает в себя жидкую смесь, содержащую воду, окислитель, выбранный из группы, состоящей из динитрамида аммония, нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций, непротонированный гидразин, выбранный из группы, состоящей из гидразина, монометил гидразина, диметилгидразина, этилгидразина и их комбинаций, и по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель, выбранное из группы, состоящей из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гидроксиэтилгидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, жидкая смесь содержит от 20 мол. % до 80 мол. % непротонированного гидразина, от 10 мол. % до 80 мол. % кислородсодержащего растворенного вещества или растворителя, от 0 мол. % до 20 мол. % окислителя и от 0 мол. % до 20 мол. % воды.
Согласно дополнительному варианту осуществления любого из указанных выше вариантов осуществления, окислитель представляет собой нитрат гидразиния, а по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата этиламмония и нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В данном документе предложена жидкая содержащая гидразин композиция с низкой токсичностью паров, обеспечивающая хорошую эффективность в качестве компонента ракетного топлива и в качестве промышленного растворителя. Добавки и ранее использовались в сочетании с гидразином. Однако такие добавки не приводили к эффективному снижению токсичности паров гидразинов до уровней, безопасных для воздействия на человека, без ухудшения при этом требуемых свойств гидразина. Например, такие добавки часто делают смесь слишком разбавленной или вязкой, снижают химическую активность до неэффективных уровней или сокращают срок хранения до неприемлемых уровней.
Тем не менее, в ходе данной работы неожиданно было обнаружено, что некоторые кислородсодержащие растворенные вещества и растворители эффективно снижают токсичность паров гидразина, сохраняя при этом функциональные характеристики гидразина, делающие его привлекательным для использования в качестве компонента ракетного топлива или в качестве промышленного растворителя. Например, сильные кислородсодержащие растворенные вещества и растворители, образующие азеотропные и/или псевдоазеотропные смеси с гидразином и имеющие более низкое давление пара, чем гидразин, могут быть смешаны с гидразином для эффективного снижения токсичности паров при сохранении функциональности.
Содержащая гидразин композиция представляет собой жидкую смесь и содержит от 5 мол. % до 90 мол. % гидразина, выбранного из гидразина, монометилгидразина, диметилгидразина, этилгидразина и их комбинаций, и от 5 мол. % до 95 мол. % по меньшей мере одного кислородсодержащего растворенного вещества или растворителя, выбранного из ацеталей, ацетилов, алкоксиаминов, содержащих два или более атомов углерода, альдегидов, амидов и, в частности, карбоксамидов, аминоспиртов, карбазидов и семикарбазидов, углеродсодержащих нитратов, содержащих катионы с логарифмическими константами диссоциации выше 9,2, гидроксиалкилнитросоединений, гидроксиалкилгидразинов, карбонатов, карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот, сложных эфиров, простых эфиров, кеталей, кетонов, моно- и полиспиртов с массовой долей 31% или выше, нитроэфиров, нитрозаминов, сахаров и их комбинаций.
Непротонированный гидразин имеет первое давление пара, а кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель имеет второе давление пара, более низкое, чем первое давление пара. Давление пара обычно выражают в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.) при стандартной температуре 25°С, но могут использоваться любые эквивалентные единицы. Растворенные вещества или растворители с более низким давлением пара являются предпочтительными, поскольку получаемое в результате снижение давления пара и токсичности паров гидразина будет, как правило, больше. Например, жидкая смесь, в которой второе давление пара на 90% меньше, чем первое давление пара, будет снижать токсичность паров гидразина больше, чем смесь, состоящая из гидразина и растворенного вещества или растворителя в равноценных молярных соотношениях, но в которой второе давление пара на 30% ниже, чем первое давление пара, где единицами сравнения являются мм рт.ст. при стандартной температуре 25°С. В одном из примеров второе давление пара ниже, чем первое давление пара, по меньшей мере на 50%.
Непротонированный гидразин по существу не протонирован в жидкой смеси. Например, кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель является некислотным или имеет щелочное значение рН, чтобы свести к минимуму протонирование гидразина. В свою очередь, непротонирование гидразина способствует сохранению каталитической и химической активности гидразина, а не изменению этих активностей, как это делают другие, более кислые добавки.
Примеры растворенных веществ и растворителей, подходящих для использования в жидких смесях по настоящему изобретению, приведены ниже:
Жидкая смесь также предпочтительно имеет относительно высокую плотность, что желательно для хорошей характеристики объемной удельной тяги. Например, жидкая смесь предпочтительно имеет плотность по меньшей мере 1,1 г/см3 и, наиболее предпочтительно, больше 1,25 г/см3. В одном из примеров жидкая смесь имеет плотность от 1,1 г/см3 до 1,5 г/см3.
Согласно дополнительным примерам, кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбраны из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гидроксиэтил гидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций.
Жидкая смесь из приведенных выше примеров может также содержать дополнительные добавки, такие как другие растворенные вещества или растворители и/или окислитель. Например, жидкая смесь содержит до 98 мол. % воды. Согласно другому примеру, жидкая смесь содержит окислитель, выбранный из нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций. Жидкая смесь может содержать окислитель в соотношении эквивалентов до 0,5.
Согласно дополнительному примеру, жидкая смесь содержит воду, окислитель, выбранный из нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата карбогидразида и их комбинаций, непротонированный гидразин, выбранный из гидразина, монометилгидразина, диметилгидразина, этилгидразина и их комбинаций, и кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель, выбранные из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гидроксиэтил гидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций. Например, жидкая смесь содержит:
от 20 мол. % до 80 мол. % непротонированного гидразина,
от 10 мол. % до 80 мол. % кислородсодержащего растворенного вещества или растворителя,
от 0 мол. % до 20 мол. % окислителя и
от 0 мол. % до 20 мол. % воды.
Жидкие смеси в контексте данного документа обычно имеют плотность, на от 25% до 30% большую, чем плотность отдельно взятого гидразина, и токсичность паров (давление пара), составляющую от 5% до 0,01% от токсичности паров (давления пара) отдельно взятого гидразина. Кроме того, жидкие смеси в контексте данного документа могут применяться в тех же условиях каталитического подогрева компонентов ракетного топлива, что и гидразин, и могут использоваться с известными конструкциями двигателей малой тяги из суперсплава на основе никеля (т.е., жидкие смеси не требуют использования дорогостоящих огнеупорных двигателей). Ниже представлены композиции, иллюстрирующие дополнительные примеры жидкой смеси.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
70 мол. % гидразина (N2H4),
30 мол. % нитрата гидроксиэтилгидразиния
Давление пара по сравнению с беспримесным гидразином: 4%
Удельный импульс: 230 сек
Плотность 1,24 г/см3
Температура реакции: 910°С
Вязкость: приблизительно 13 сП при 20°С
Пример 2
65 мол. % гидразина (N2H4),
25 мол. % нитрата гидроксиэтилгидразиния
10 мол. % нитрата гидразиния
Давление пара по сравнению с беспримесным гидразином: 0,4%
Удельный импульс: 235 сек
Плотность 1,28 г/см3
Температура реакции: 1100°С
Вязкость: приблизительно 10 сП при 20°С
Пример 3
40 мол. % гидразина (N2H4),
40 мол. % нитрата гидроксиэтилгидразиния
12 мол. % нитрата гидразиния
8 мол. % воды
Давление пара по сравнению с беспримесным гидразином: 0,04%
Удельный импульс: 235 сек
Плотность 1,35 г/см3
Температура реакции: 1100°С
Вязкость: приблизительно 31 сП при 20°
Пример 4
35,7 мол. % гидразина (N2H4),
35,7 мол. % нитрата этиламмония
21,5 мол. % нитрата гидразиния
7,1 мол. % воды
Давление пара по сравнению с беспримесным гидразином: 0,03%
Удельный импульс: 235 сек
Плотность 1,29 г/см3
Температура реакции: 1100°С
Вязкость: приблизительно 11 сП при 20°С
Пример 5
65 мол. % гидразина (N2H4),
16 мол. % нитрата гидроксиэтилгидразиния
6,5 мол. % нитрата этиламмония
12,5 мол. % нитрата гидразиния
Давление пара по сравнению с беспримесным гидразином: 0,4%
Удельный импульс: 235 сек
Пример 6
51 мол. % гидразина (N2H4),
23 мол. % нитрата этилендигидразина
8 мол. % нитрата гидразиния
18 мол. % воды
Давление пара по сравнению с беспримесным гидразином: 0,3%
Удельный импульс: 235 сек
Плотность 1,21 г/см3
Температура реакции: 1040°С
Вязкость: приблизительно 16 сП при 20°С
Пример 7
56 мол. % гидразина (N2H4),
18 мол. % карбогидразида
24 мол. % нитрата карбогидразида
2 мол. % воды
Давление пара по сравнению с беспримесным гидразином: 0,2%
Удельный импульс: 232 сек
Плотность 1,36 г/см3
Температура реакции: 1140°С
Вязкость: приблизительно 24 сП при 20°С
Пример 8
51 мол. % гидразина (N2H4),
22 мол. % нитрата этиламмония
23 мол. % нитрата аммония 4 мол. % воды
Давление пара по сравнению с беспримесным гидразином: 0,3%
Удельный импульс: 235 сек
Плотность 1,27 г/см3
Температура реакции: 1120°С
Вязкость: приблизительно 7 сП при 20°С
Пример 9
70 мол. % монометилгидразина,
20 мол. % нитрата гидроксиэтилгидразиния
10 мол. % нитрата аммония
Давление пара по сравнению с беспримесным монометилгидразином: 1%
Удельный импульс: 205 сек
Плотность 1,18 г/см
Температура реакции: 760°С
Вязкость: приблизительно 6 сП при 20°С
В представленных примерах показана комбинация признаков, однако не все из них необходимо комбинировать для реализации преимуществ различных вариантов осуществления данного изобретения. Другими словами, система, выполненная в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения, не обязательно будет включать в себя все признаки, показанные на любой из фигур, или все части, схематически изображенные на фигурах. Кроме того, выбранные особенности одного примерного варианта осуществления могут быть скомбинированы с выбранными особенностями других примерных вариантов осуществления.
Предшествующее описание имеет скорее иллюстративный, чем ограничивающий характер. Для специалистов в данной области техники могут быть очевидными изменения и модификации описанных примеров, не обязательно отклоняющиеся от данного описания. Объем правовой защиты, предоставляемой данному изобретению, может быть определен только путем изучения следующей формулы изобретения.
Claims (32)
1. Содержащая гидразин композиция для применения в качестве компонента ракетного топлива или промышленного растворителя, включающая:
жидкую смесь, содержащую:
- от 5 мол.% до 95 мол.% соединения, выбранного из группы, состоящей из гидразина, монометилгидразина, диметилгидразина, этилгидразина и их комбинаций, при этом указанное соединение имеет первое давление пара, и
- от 5 мол.% до 90 мол.% по меньшей мере одного кислородсодержащего растворенного вещества или растворителя, имеющего второе давление пара, более низкое, чем первое давление пара,
где по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гидроксиэтилгидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния, бис(2-гидроксиэтил)гидразина, нитрата бис(2-гидроксиэтил)гидразиния и их комбинаций.
2. Композиция по п. 1, где указанное соединение выбрано из группы, состоящей из гидразина, монометилгидразина, этилгидразина и их комбинаций.
3. Композиция по п. 2, где жидкая смесь содержит воду.
4. Композиция по п. 3, где жидкая смесь содержит окислитель, выбранный из группы, состоящей из нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций.
5. Композиция по п. 1, где по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата этиламмония, нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций.
6. Композиция по п. 5, где жидкая смесь содержит воду.
7. Композиция по п. 6, где жидкая смесь содержит окислитель, выбранный из группы, состоящей из нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций.
8. Композиция по п. 1, где по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель представляет собой нитрат этиламмония.
9. Композиция по п. 1, где по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель представляет собой нитрат гидроксиэтилгидразиния.
10. Композиция по п. 1, где жидкая смесь содержит воду.
11. Композиция по п. 1, где жидкая смесь содержит окислитель.
12. Композиция по п. 11, где окислитель выбран из группы, состоящей из нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций.
13. Композиция по п. 11, где окислитель представляет собой нитрат гидразиния.
14. Композиция по п. 11, где по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гидроксиэтилгидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния, бис(2-гидроксиэтил)гидразина, нитрата бис(2-гидроксиэтил)гидразиния и их комбинаций.
15. Композиция по п. 14, где жидкая смесь содержит воду.
16. Композиция по п. 1, где жидкая смесь имеет плотность от 1,1 г/см3 до 1,5 г/см3.
17. Композиция по п. 1, где второе давление пара ниже, чем первое давление пара, по меньшей мере на 50%.
18. Содержащая гидразин композиция для применения в качестве компонента ракетного топлива или промышленного растворителя, включающая:
жидкую смесь, содержащую:
- воду,
- окислитель, выбранный из группы, состоящей из динитрамида аммония, нитрата аммония, нитрата карбогидразида, нитрата гидразиния, нитрата гидроксиламмония и их комбинаций,
- соединение, выбранное из группы, состоящей из гидразина, монометилгидразина, диметилгидразина, этилгидразина и их комбинаций, и
- по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель, выбранное из группы, состоящей из нитрата карбогидразида, нитрата этиламмония, нитрата этилендигидразина, гидроксиэтилгидразина, нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций.
19. Композиция по п. 18, где жидкая смесь содержит: от 20 мол.% до 80 мол.% соединения,
от 10 мол.% до 80 мол.% кислородсодержащего растворенного вещества или растворителя,
от 0 мол.% до 20 мол.% окислителя и от 0 мол.% до 20 мол.% воды.
20. Композиция по п. 19, где окислитель представляет собой нитрат гидразиния, а по меньшей мере одно кислородсодержащее растворенное вещество или растворитель выбрано из группы, состоящей из нитрата этиламмония и нитрата гидроксиэтилгидразиния и их комбинаций.
21. Композиция по п. 18, где указанное соединение выбрано из группы, состоящей из гидразина, монометилгидразина, этилгидразина и их комбинаций.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778057C1 true RU2778057C1 (ru) | 2022-08-15 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2951335A (en) * | 1958-05-19 | 1960-09-06 | Commercial Solvents Corp | Stable propellants |
| US3088272A (en) * | 1961-05-05 | 1963-05-07 | Commercial Solvents Corp | Stable propellants |
| US3164505A (en) * | 1962-10-25 | 1965-01-05 | Ncr Co | Gelling of hydrazine |
| RU2226523C2 (ru) * | 1998-04-15 | 2004-04-10 | Недерландсе Органисати Вор Тугепастнатюрветенсхаппелейк Ондерзук Тно | Однокомпонентная топливная система |
| RU2244704C2 (ru) * | 1999-02-26 | 2005-01-20 | Свенска Рюмдактиеболагет | Жидкое одноосновное ракетное топливо на основе динитрамида |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2951335A (en) * | 1958-05-19 | 1960-09-06 | Commercial Solvents Corp | Stable propellants |
| US3088272A (en) * | 1961-05-05 | 1963-05-07 | Commercial Solvents Corp | Stable propellants |
| US3164505A (en) * | 1962-10-25 | 1965-01-05 | Ncr Co | Gelling of hydrazine |
| RU2226523C2 (ru) * | 1998-04-15 | 2004-04-10 | Недерландсе Органисати Вор Тугепастнатюрветенсхаппелейк Ондерзук Тно | Однокомпонентная топливная система |
| RU2244704C2 (ru) * | 1999-02-26 | 2005-01-20 | Свенска Рюмдактиеболагет | Жидкое одноосновное ракетное топливо на основе динитрамида |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4536262B2 (ja) | ジニトラミド系液体モノ推進剤 | |
| WO2001009063A2 (en) | Premixed liquid monopropellant solutions and mixtures | |
| US3318741A (en) | Thickened nitroparaffin containing stabilizer | |
| WO2012166046A2 (en) | Low-temperature operational and storable ammonium dinitramide based liquid monopropellant blends | |
| RU2778057C1 (ru) | Содержащая гидразин композиция с пониженной токсичностью паров для применения в качестве компонента ракетного топлива или промышленного растворителя | |
| JPH02124790A (ja) | ロケットエンジンのための高性能組合せ推進剤 | |
| RU2226523C2 (ru) | Однокомпонентная топливная система | |
| US3700393A (en) | Liquid bipropellant system using aqueous hydroxylammonium perchlorate oxidizer | |
| US6695938B2 (en) | Reduced toxicity hypergolic bipropellant fuels | |
| JP7281548B2 (ja) | 減少された蒸気毒性のヒドラジン組成物 | |
| Weiser et al. | Green liquid oxidizers basing on solutions of ADN and AN in hydrogen peroxide for hypergolic propellants with high performance | |
| US7976653B2 (en) | Ammonium dinitrimide based liquid monopropelants exhibiting improved combustion stability and storage life | |
| US6345577B1 (en) | Energetic deterrent coating for gun propellant | |
| JP5819011B2 (ja) | 液体推進薬 | |
| WO2020131099A1 (en) | Reduced vapor-toxicity hydrazine composition | |
| US8758531B1 (en) | Catalytic hypergolic bipropellants | |
| JP4537543B2 (ja) | 液体酸化剤及びハイブリッド推進薬 | |
| US4219374A (en) | Monopropellant composition | |
| US3658608A (en) | Hydrazinium nitroformate propellant stabilized with nitroguanidine | |
| RU2220125C2 (ru) | Твердое ракетное топливо высокой эффективности на основе нитроформата гидразина | |
| US5747729A (en) | Propellants with a high specific impulse, comprising furazane derivatives | |
| US20190100475A1 (en) | Propellant Composition | |
| US3095693A (en) | Oxidizer comprising tetranitromethane and nitrogen pentoxide and method of producingthrust therewith | |
| US3383252A (en) | Nitro-paraffins thickened with nu-cocohydroxybutyramide | |
| KR102519036B1 (ko) | 과산화수소와 질산염 혼합물 기반의 접촉점화 추진제용 산화제 |