Новые виды ракетного топлива. Нафтил

Язык труда и переводы:
УДК:
679.76
Дата публикации:
26 января 2023, 23:20
Категория:
Секция 03. Основоположники аэрокосмического двигателестроения и проблемы теории и конструкций двигателей летательных аппаратов
Авторы
Шаталов Владислав Дмитриевич
СибГУ им. М.Ф. Решетнева
Федченко Татьяна Александровна
СибГУ им. М.Ф. Решетнева
Халеков Ярослав Алексеевич
СибГУ им. М.Ф. Решетнева
Якушев Даниил Анатольевич
СибГУ им. М.Ф. Решетнева
Аннотация:
Представлен новый вид топлива — нафтил. Рассмотрены физические и химические характеристики данного топлива по сравнению с керосином. Рассмотрены экологические свойства нафтила. Рассмотрены его преимущества относительно других ракетных топлив. Приведен пример использования данного топлива на третьей ступени ракеты-носителя «Союз-2». Рассмотрен план перевода госкорпорации «Роскосмос» на новый вид топлива — нафтил.
Ключевые слова:
ракетное топливо, ракетно-космическая техника, топливная система, ракета-носитель, нафтил
Основной текст труда

В настоящее время человеческое общество с усилием осваивает космос. Мы не знаем большую часть того, что скрыто в нем. Российские эксперты разыскивают все новые варианты ракетного топлива, которые будут экологически чистыми, легко храниться, обладать большим удельным импульсом, более безопасными. В данный момент такое ракетное топливо отечественные ученые нашли. Новым видом топлива госкорпорация «Роскосмос» выбрала нафтил (С12,79Н24,52).

Нафтил (С12,79Н24,52) — это более экологически чисты тип углеводородного топлива посредством использования полимерных присадок. Новое топливо  производят из продуктов нефтепереработки. В сравнении с керосином, он более плотный, бесцветный и прозрачный, чем керосин. Новый вид топлива содержит малую часть керосина, причем керосин в составе нафтила проходит фундаментально новый цикл очистки [1].

Впервые нафтил, в качестве одного из компонентов ракетного топлива, начали использовать в 2017 году, заправив третью ступень ракеты-носителя «Союз-2», но теперь по данным госкорпорации «Роскосмос» новым топливом будут заправлять все ступени [2].

Долгое время до первого использования на, в качестве компонента ракетного топлива российские ракеты-носители заправляли керосином, но керосин был намного хуже и экологически грязнее нафтила. Отечественному ракетостроению многократно сообщали то, что керосин при сгорании оставляет нагар на деталях двигателя, склонных к воздействию продуктов сгорания. Из-за этого ослабевает способность отвода тепла и, соответственно, ухудшается работа двигателя [3].

В отличие от высокотоксичного ракетного топлива, использовавшегося ранее, данный вид топлива относится к четвертому классу опасности так же, как и, например, дизельное топливо, или бензин. Его применение гарантирует увеличение КПД многоступенчатых ракет-носителей среднего класса, выводимых на орбиты.

Новый вид топлива имеет следующие преимущества:
удельный импульс выше, чем у керосина, что преумножит увеличение вывода грузов на орбиты практически всех типов;

  • не требуется существенные изменения в конструкцию ракет-носителей;
  • возможность применения нафтила в ракета-носителях «Союз-2» и «Ангара»;
  • более экологически чистое топливо, в малой величине ароматических углеводородов, что сокращает загрязнения атмосферы;
  • температура начала кристаллизации 100 °С;
  • кинематическая вязкость 1,88 мм2/с при 20 °С;
  • транспортировка, хранение, сливо-наливные операции проводят под азотом с точкой росы не выше –60 °С.

Перевод на нафтил «Роскосмос» начал в октябре 2021 года, за это время они проделали немалый труд, а именно:

  • емкости для хранения топлива обработали воздухом и азотом, очистив от остатков керосина;
  • топливную систему адаптировали, внеся технические изменения;
  • провели испытания;
  • отладили процедуру заправки и слива топлива в топливных баках;
  • приняли решение о готовности перехода к новому топливу [3].

23 октября 2022 г. «Роскосмос» успешно произвел первый запуск ракеты-носителя семейства «Союз-2» полностью на нафтиле [4].

В завершение хотелось бы сказать, что за все время освоения космоса российские ученые, космонавты, конструкторы ищут более совершенный вид топлива. Новые виды топлива должны быть более экологически чистыми, безопасные.

Литература
  1. Нафтил. Что это? URL: https://neftegaz.ru/tech-library/energoresursy-toplivo/755582-naftil/ (дата обращения 29.11.2022).
  2. Нафтил. URL: https://dzen.ru/media/sferalive/pochemu-etogo-nikto-ne-zametil-na-rossiiskih-raketahnositeliah-kerosin-zamenili-na-bolee-effektivnyi-naftil-6267e3a1b9be3424933e5f21 (дата обращения 29.11.2022).
  3. Российские корабли будут летать на нафтиле. URL: https://expert.ru/2022/05/26/kosmicheskiye-korabli-rossii-budut-letat-na-naftile/ (дата обращения 29.11.2022).
  4. Роскосмос. URL: https://www.roscosmos.ru/ (дата обращения 29.11.2022).
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.