ساخت سوخت جدید موشک با آب (ALICE)

[Stuka 8,826]

[center][color=#0000ff][b]به نام خدا[/b][/color][/center]

بله درست حدس زدید پیشرانه جدیدی ساخته شده که ماده اصلی آن آب هست به عبارت بهتر یخ !

پیشرانه های مختلفی برای موشک ساخته شده از پیشرانه های مایع و جامد...در زمینه پیشرانه های جامد از مواد مختلفی استفاده شده از باروت سیاه گرفته تا سوخت شکر بری راکت های دست ساز و راکت های حماس..تا سوخت های پر انرژی مانند پرکلرات آمونیوم و الومینیوم که سوخت متعارف موشک های سوخت جامد امروزی هست.

پژوهشگران همواره در تلاش برای یافتن سوختی هستند که ارزانتر و همچنین اثرات زیست محیطی کمتری داشته باشد. سوخت فعلی موشک های سوخت جامد مخلوط آمونیوم پر کلرات و پودر الومینیوم در هنگام سوختن گاز اسید کلریدریک (HCL) تولید میکند که یک موشک متوسط فضایی به تنهایی دهها تن از این گاز خطرناک رو وارد جو میکند. همچنین به دلیل حساسیت این سوخت، امکان بروز حوادث مرگبار همیشه وجود دارد.


نکته مشترک در سوخت های جامد پر انرژی وجود پودرالومینیوم در این سوخت هاست. الومینیوم تمایل شدیدی به ترکیب با اکسیژن سایر ترکیبات دارد که این واکنش با حرارت و تولید انرژی فروانی همراه هست که به این واکنش [b]ترمیت[/b] گفته میشود. به عنوان مثال واکنش ترمیت معروف الومینوم و اکسید آهن:

[center][color=#0000ff]Fe[sub]2[/sub]O[sub]3[/sub] + 2 Al → 2 Fe + Al[sub]2[/sub]O[sub]3[/sub][/color][/center]


الومینیوم قابلیت ترکیب با اکسیزن ترکیباتی که حاوی اکسیژن باشند رو دارد، آب هم با فرمول H2O یکی از این ترکیبات هست. البته الومینیوم و با آب در حالت مایع واکنشی صورت نمیده اما با آب در حالت جامد یعنی یخ واکنش بشدت انرژی زا ترمیت رو انجام میده که این سوخت رو نامزد مناسبی برای تبدیل شدن به یک پیشرانه تبدیل میکنه.

[center][color=#ff0000]3H2O(s)+2AL(s) ===> AL2O3(s)+3H2[/color][/center]


برای دستیابی به بهترین نرخ سوزش میبایست ذرات المومینوم کوچکتر باشند به همین دلیل از نانو پودر الومینوم استفاده میشه که قطری در حدود ۸۰ نانو متر دارند. سوخت جدید با حرارت نزدیک ۴۰۰۰ هزار درجه سانتیگراد میسوزد که تراست بسیار خوبی رو ایجاد میکنه.
قیمت پایین ساخت، تراست بالا وعدم آلودگی محیط زیست، چون مواد خروجی تنها اکسید آلومینیوم و گاز هیدروژن هست که بی ضرر هستند.
ناسا در حال بررسی امکان اسفاده از این سوخت برای ماموریت های بین سیاره ای میباشد.


سوخت قالبگیری شده ..تنها آب (یخ ) و نانو پودرالومینیوم

[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10185/ice_28329.jpg[/img]


[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10185/ice.jpg[/img]





[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10185/ice_28129.jpg[/img]

[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10185/ice_28229.jpg[/img]


[center]دیدن این کلیپ از ساخت و تست خالی از لطف نیست.[/center]

[center][CODE]
https://www.youtube.com/watch?v=-b7siH1Ausc
[/CODE][/center]


[center]برخی از منابع[/center]

[center][url="http://en.wikipedia.org/wiki/ALICE_%28propellant%29"]http://en.wikipedia....CE_(propellant)[/url][/center]

[center][url="http://www.space.com/7429-rocket-fuel-mixes-ice-metal.html"]http://www.space.com...-ice-metal.html[/url][/center]


[center]برای میلیتاری[/center]

[crazy-doctor 7,023]

تشکر از کاوه عزیز

موضوع خیلی جالب شد شاید بشود گفت تلاشی برای ورود تکنولوژی سبز ! ( کاهش الودگی ) در حوزه پیشران های جامد هست منتهی این نوع سوخت یکی از مهمترین فاکتورهای سوخت جامد یعنی سهولت کاربری و انبارداری را ندارد اگر بخواهد به عنوان پیشران برای راکت های ماهواره بر استفاده بشه نیاز به تمهیدات خاص خودش را دارد که باز کاربری ان را ممکن است تحت شعاع قرار بدهد مگر همان کاربری برای پیشرانش بین سیاره ای که ذاتا ان مشکلات را در حد کمتری دارد

[Stuka 8,826]

[quote name='crazy-doctor' timestamp='1407259067' post='399236']
تشکر از کاوه عزیز

موضوع خیلی جالب شد شاید بشود گفت تلاشی برای ورود تکنولوژی سبز ! ( کاهش الودگی ) در حوزه پیشران های جامد هست منتهی این نوع سوخت یکی از مهمترین فاکتورهای سوخت جامد یعنی سهولت کاربری و انبارداری را ندارد اگر بخواهد به عنوان پیشران برای راکت های ماهواره بر استفاده بشه نیاز به تمهیدات خاص خودش را دارد که باز کاربری ان را ممکن است تحت شعاع قرار بدهد مگر همان کاربری برای پیشرانش بین سیاره ای که ذاتا ان مشکلات را در حد کمتری دارد
[/quote]

خواهش میکنم.

البته که این سوخت قابلیت انبارداری طولانی رو مانند سوخت های فعلی جامد نداره و باید در همون محل پرتاب ساخته و بارگیری بشه ..البته از این لحاظ میشه اینو با سوخت های مایع مثل هیدورژن و اکسیژن که در دمای بسیار پایین ساخته و وبه موشک در ضمن پرتاب تزریق میشند مقایسه کرد.
هدف اصلی سفرهای بین سیاره ای هست که بتونن آب رو از همون جا یا از سیارک ها تامین کنند و تنها المومینوم رو همراه ببرند اینجوری وزن برخواست هم کم میشه.

[size=1]اگه غزه جای سردسیر بود این گزینه مناسبی بود.[/size]

[size=1]راستی با برف هم واکنش نشون میده بشدت[/size]

[jarmenkill 1,015]

ممنون؛ خیلی جالی بود. از کرامات فناوری‌نانو دیگه!
البته در واقع همون نانوذرات آلومینیوم سوخت هستن و آب نقش اکسیدان رو داره. حالا یه شبهه ای هم البته پیش میاد: مشخصه که این نانوذرات آلومینیوم تمایل شدیدی به اکسایش دارن که حتی به آب هم راضی شدن، پس احتمال داره به راحتی با اکسیژن هوا هم واکنش بدن، این مساله کار تهیه و انبارداری این نوع سوخت رو (احتمالا) مشکل میکنه. ویرایش شده در مرداد 93 توسط jarmenkill

[Stuka 8,826]

[quote]
پس احتمال داره به راحتی با اکسیژن هوا هم واکنش بدن، این مساله کار تهیه و انبارداری این نوع سوخت رو (احتمالا) مشکل میکنه.
[/quote]


توی کار با پودر های خیلی نرم مانند این و سایر مواد سوختنی حتی مثل آرد توی سیلوها خطری وجود داره بنام [i]Dust explosion[/i] که ذرات ریز پراکنده در هوا براحتی تولید انفجار و تخریب میکنند.

[Zapad 405]

آب کجاش بود ؟ تو متن چیزی درباره این سوخت نبود ؟
ذرات آلمینیوم خیلی وقته به عنوان سوخت کاربرد داره .

[Stuka 8,826]

[quote name='Zapad' timestamp='1407359090' post='399543']
آب کجاش بود ؟ تو متن چیزی درباره این سوخت نبود ؟
ذرات آلمینیوم خیلی وقته به عنوان سوخت کاربرد داره .
[/quote]

متن رو خوب نخوندید، سوخت مخلوط یخ (آب جامد!) و پودر الومینیوم هست.

[Zapad 405]

[quote name='Stuka' timestamp='1407359217' post='399544']
متن رو خوب نخوندید، سوخت مخلوط یخ (آب جامد!) و پودر الومینیوم هست.
[/quote]
جالب بود ممنون
چیزی از شرایط یخ و دماش نگفتند ؟
یخ معمولی مسلما نباید باشه .

[Stuka 8,826]

[quote]
چیزی از شرایط یخ و دماش نگفتند ؟
یخ معمولی مسلما نباید باشه .
[/quote]

در مورد دما چیزی گفته نشده. ولی یخ معمولی با پودر المینییوم و یا منیزیم واکنش نشون میده حتی برف رو میتونید مخلوط کنید و واکنش انجام میشه منتها در موشک بجای پودر الومینیوم معمولی از نانو پودر الومینیوم استفده شده که بخاطر ریزتر بودن ذرات، سرعت سوزش بیشتری داره.