Badanie wpływu tlenków metali na właściwości stałych paliw rakietowych

Abstract

Stałe heterogeniczne paliwa rakietowe stanowią jeden z kluczowych obszarów badań w technologii napędów rakietowych oraz w przemyśle zbrojeniowym już od prawie 100 lat [1]. Współcześnie dużą uwagę przykłada się do rozwoju „zielonych” paliw rakietowych, mających na celu ograniczenie emisji szkodliwych substancji do środowiska [2]. W związku z tym zwrócono większą uwagę na toksyczność chloranu(VII) amonu, który powszechnie wykorzystuje się jako utleniacz stałych heterogenicznych paliw rakietowych. Materiały wybuchowe w których skład wchodzi w wyniku spalania uwalniają różnego rodzaju związki chloru do otoczenia, takie jak chlor, tlenki chloru oraz chlorowodór, są to substancję które negatywnie wpływają na środowisko między innymi przyczyniają się do powiększania dziury ozonowej czy występowania kwaśnych deszczy [3]. Jako zamiennik chloranu(VII) amonu często wskazywany jest azotan(V) amonu. Produkty jego spalania nie zawierają związków chloru, co więcej sam azotan(V) amonu jest stosunkowo tani i łatwo dostępny. Prawdą jest jednak, że osiągi paliw rakietowych w których skład wchodzi są znacznie mniejsze niż w przypadku paliw rakietowych zawierających chloran(VII) amonu. Dodatkowo azotan(V) amonu jest związkiem higroskopijnym oraz wykazuje przemiany fazowe. Niemniej jednak azotan(V) amonu jest obecnie najbardziej obiecującym zamiennikiem chloranu(VII) amonu. W związku z czym prowadzi się badania nad modyfikacją składu poprzez zastosowanie substancji dodatkowych w celu polepszenia parametrów “zielonych” paliw rakietowych [3 - 5].