|
液體火箭發(fā)動機是當前運載火箭動力的重要基礎，在航天發(fā)射和深空探測中具有重要意義。對于液體火箭發(fā)動機，推進劑為火箭發(fā)動機提供能量。推進劑的選擇是發(fā)動機設計的重要步驟之一，其性能的好壞直接影響到發(fā)動機的性能。目前使用的液體推進劑按貯存特性主要可分為以液氫、液氧為代表的低溫貯存推進劑，以及基于肼基有毒燃料的貯存推進劑。 低溫貯存推進劑貯存性能差，對貯存溫度和貯存罐要求高，導致其成本高。后者，即肼基有毒推進劑如甲基肼和單亞甲基二甲肼，以及相應的氧化劑，雖然具有良好的貯存性能，但存在劇毒、腐蝕、致癌、價格昂貴、危險性大等缺點，這在一定程度上限制了航天動力的發(fā)展。此外，這些液體推進劑需要與相應的擠壓或泵供應系統(tǒng)結合使用，這也增加了發(fā)動機的結構質量。 
隨著生態(tài)環(huán)境保護意識的增強和航天任務對推力系統(tǒng)要求的不斷提高，研制一種易于存儲、性能優(yōu)良、毒性低的推力系統(tǒng)將極大地促進航天動力的發(fā)展。一氧化二氮（氧化亞氮、N2O）是一種標準的工業(yè)液化氣體，在民生和醫(yī)療方面有很多應用。其良好的儲存、安全、無毒和可分解的特性使其在航空航天推進中也具有優(yōu)異的性能。 一氧化二氮又稱“笑氣”，在常溫常壓下是一種無色氣體，有輕微的麻醉作用，能讓人開懷大笑，它通常被用作牙科手術中的鎮(zhèn)痛劑。一氧化二氮在室溫下是穩(wěn)定的，當溫度超過793.15 K時，可以分解成氧氣（36.3%）和氮氣（63.7%）。產(chǎn)品的成分與空氣相似。一氧化二氮的分解反應可以產(chǎn)生大量的熱量，絕熱反應溫度可以達到1913.15 K，并且是自持的。使用催化劑可以加快這一過程并降低初始分解溫度。求越來越多，各種姿控小推力發(fā)動機也越來越受到重視231。
N2O能以液態(tài)形式在空間長期貯存，其飽和蒸氣壓較高，勿需在軌擠壓系統(tǒng)。N20無毒，且與常用結構材料相容，所以系統(tǒng)設計費用和使用維護費用都較低。由于N2O的獨特性能，其在小推力火箭發(fā)動機中具有廣泛的應用前景。N2O在使用中需要注意其濃度變化，工采網(wǎng)建議使用笑氣傳感器來監(jiān)測N2O濃度，工采網(wǎng)代理了意大利Novasis 紅外笑氣傳感器-N2O傳感器模塊 - NG2-F-3，采用雙通道非分光紅外(NDIR)方式，可自動溫度補償，能需求集成到現(xiàn)有的測量系統(tǒng)或監(jiān)測儀器中。 |
