- •PROPELLANT
- •CHEMISTRY
- •STANLEY F. SARNER
- •С. Сарнер
- •Химия ракетных топлив
- •ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА РУССКОГО ПЕРЕВОДА
- •1. ДИНАМИКА ПОЛЕТА
- •6. КИНЕТИКА
- •ДВУХФАЗНОГО ТЕЧЕНИЯ
- •8. РАКЕТНЫЕ ГОРЮЧИЕ
- •9. РАКЕТНЫЕ ОКИСЛИТЕЛИ
- •10. ВНУТРЕННЯЯ БАЛЛИСТИКА РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
- •11. МЕТОДЫ
- •ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ТОПЛИВ
- •ТЕПЛОТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ПЛОТНОСТИ КОМПОНЕНТОВ РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ
- •ТЕПЛОТЫ ОБРАЗОВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
- •ФУНКЦИИ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ РАСШИРЕНИЯ
- •МЕЖДУНАРОДНЫЕ АТОМНЫЕ ВЕСА (1968 г.)
- •ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
- •ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие |
редактора |
русского перевода |
5 |
||
1. Динамика |
полета |
|
|
19 |
|
1.1. Типы |
ракетных |
двигателей |
20 |
||
1.2. Тяга |
ракетного |
двигателя |
28 |
||
1.3. Уравнения движения ракеты |
29 |
||||
1.4. Удельная |
тяга |
|
|
31 |
|
1.5. Отношение масс |
|
|
32 |
||
1.6 . Приращение скорости полета ракеты |
33 |
||||
1.7. Дальность |
полета ракеты |
35 |
|||
2. Термодинамика горения и параметры ракетных двигателей |
39 |
||||
2 .1. Введение |
|
|
|
‘10 |
|
2 .2. Допущения при расчетах параметров продуктов сгорания и |
41 |
||||
удельной |
тяги |
|
|
||
2.3. О расчете равновесного состава продуктов сгорания |
45 |
||||
2.4. Определение параметров продуктов сгорания равновесного |
47 |
||||
состава |
|
|
двигателя |
||
2.5. Параметры ракетного |
48 |
||||
2 .6. Поправки |
на неравномерность истечения из сопла (двумер- |
51 |
|||
ность течения) и разницу давлении |
|||||
2.7. Быстрые методы оценки удельной тяги |
52 |
||||
3. Применение статистического метода для вычисления термодинамиче |
54 |
||||
ских функций |
|
|
|
||
3.1. Введение |
|
|
|
55 |
|
3.2. Общие соображения |
по внутримолекулярным состояниям |
56 |
|||
3.3. Статистическая |
сумма |
57 |
3.4.Вычисление статистической суммы по внутримолекулярным состояниям. Вращательные составляющие термодинамических
функций
3.5.Колебательные составляющие термодинамических функций
3.6.Электронные составляющие термодинамических функций
3.7.Поступательные составляющие термодинамических функций
3.8.Влияние ядерного спина
3.9.Эффект смешения изотопов
3.10.Влияние заторможенного внутримолекулярного вращения
3.11.Примеры расчетов
4.Энергетические характеристики ракетных топлив
4.1.Введение
4.2.Связь удельной тяги с термодинамическими параметрами
4.3.Теплоты реакций и образования
4.4.Энергии Связей
4.5.Применение средних энергий связей к расчету теплот образо вания
60
62
63
64
65
66
66
67
69
69
70
71
74
78'
4.6. Теплоты |
сгорания элементов |
79’ |
|
4.7. Стабильность |
продуктов сгорания |
83 |
|
4.8. Теоретические |
характеристики типичных |
двухкомпонентных |
|
ракетных |
топлив |
95 |
|
4.9. Конкурирующие реакции |
122 |
4.10.Выбор ракетных топлив с предельными значениями удельной
|
тяги |
|
|
|
однокомпонентных |
топлив |
125 |
||
|
4.11. Характеристики |
131 |
|||||||
|
4.12. Твердые |
ракетные топлива |
|
|
132 |
||||
|
4.13. Плотность топлива |
|
|
|
137 |
||||
5. |
Кинетика |
рекомбинации |
|
|
|
140 |
|||
|
5.1. Теоретические пределы влияния рекомбинации |
140 |
|||||||
|
5.2. Приближенный |
метод |
Брея |
|
. . |
143 |
|||
|
5.3. Исследования кинетики системы С—Н—О |
144 |
|||||||
|
5.4. Исследования кинетики системы Н—F |
145 |
|||||||
|
5.5. Исследования кинетики системы N—О |
148 |
|||||||
|
5.6. Современные представления |
|
|
145 |
|||||
6. |
Кинетика |
двухфазного |
течения |
|
|
150 |
|||
|
6.1. Введение |
|
|
|
|
. . |
|
151 |
|
|
6.2. Влияние переохлаждения |
|
151 |
||||||
|
6.3. Поведение конденсированной фазы в процессе расширения |
153 |
|||||||
|
6.4. Конденсация |
в |
потоке |
|
|
161 |
|||
7. Горючее-связующее твердых ракетных топлив |
163 |
||||||||
|
7.1. Введение |
|
|
|
|
|
|
163 |
|
|
7.2. Отношение объемов твердых и жидких составляющих |
164 |
|||||||
|
7.3. Типы горючего-связующего |
|
|
165 |
|||||
|
7.4. Механические свойства |
|
|
168 |
|||||
|
7.5. Испытания на одноосное растяжение |
|
168 |
||||||
|
7.6. Испытания на чистый сдвиг |
|
171 |
||||||
|
7.7. Испытания на всестороннее сжатие |
|
171 |
||||||
|
7.8. Коэффициент |
Пуассона |
|
|
172 |
||||
|
7.9. Вязкоупругие |
свойства |
|
|
172 |
||||
|
7.10. Переход в стеклообразное состояние |
175 |
|||||||
8. |
Ракетные |
горючие |
|
|
|
|
|
178 |
|
|
8.1. Введение |
как |
горючие |
|
|
|
178 |
||
|
8.2. Металлы |
|
|
|
178 |
||||
|
8.3. Карбиды, нитриды, азиды и амиды металлов |
182 |
|||||||
|
8.4. Бинарные |
гидриды металлов |
|
186 |
|||||
|
8.5. Сложные |
гидриды |
соединения |
|
205 |
||||
|
8.6 . Металлоорганические |
|
212 |
||||||
|
8.7. Водород |
азота |
|
|
|
|
216 |
||
|
8.8. Гидриды |
|
|
|
|
217 |
|||
|
8.9. Органические |
амины |
|
|
|
232 |
|||
|
8.10. Спирты |
|
|
|
|
|
|
239 |
|
|
8.11. Нефтепродукты |
|
|
|
|
242 |
|||
|
8.12. Углеводороды |
окиси |
|
|
|
245 |
|||
|
8.13. Органические |
металлов |
|
247 |
|||||
|
8.14. Горючие — растворы |
|
249 |
||||||
9. |
Ракетные |
окислители |
|
|
|
|
258 |
||
|
9.1. Введение |
|
|
|
|
|
|
258 |
|
|
9.2. Фтор |
|
|
|
|
|
|
258 |
|
|
9.3. Кислород |
|
|
|
|
|
|
262 |
9.4. Озон |
кислорода |
|
|
|
|
264 |
||
9.5. Фториды |
|
азота |
|
|
266 |
|||
9.6. Неорганические |
фториды |
|
|
272 |
||||
9.7. Фториды |
галогенов |
|
|
|
|
285 |
||
9.8. Перхлорилфторид |
|
|
|
|
297 |
|||
9.9. Окислы |
азота |
|
|
|
|
|
300 |
|
9.10. Азотнокислотные окислители |
|
|
307 |
|||||
9.11. Перекись |
водорода |
|
|
|
|
313 |
||
9.12. Соединения инертных газов |
|
|
320 |
|||||
9.13. Перекиси, надперекиси и озониды |
|
327 |
||||||
9.14. Неорганические нитраты |
|
и эфиры |
азотной кислоты |
329 |
||||
9.15. Органические |
нитросоединения |
335 |
||||||
(алкилнитраты) |
|
|
|
|
|
|||
9.16. Хлорная |
кислота |
|
|
|
|
346 |
||
9.17. Перхлораты металлов |
|
|
|
348 |
||||
9.18. Перхлораты неметаллов |
|
|
|
353 |
||||
9.19. Поиски новых |
компонентов |
|
|
363 |
||||
10. Внутренняя баллистика ракетных двигателей твердого топлива |
381 |
|||||||
10.1. Зависимость скорости горения от давления |
|
382 |
||||||
10.2. Отношение площади поверхности горения к площади критиче |
383 |
|||||||
ского сечения сопла |
|
|
|
|
||||
10.3. Зависимость скорости горения от температуры |
384 |
|||||||
10.4. Определение характеристик горения |
|
385 |
||||||
10.5. Эрозионное горение |
|
|
|
|
387 |
|||
10.6. Механизм горения гомогенных топлив |
|
387 |
||||||
10.7. Термическое разложение |
компонентовдвухосновных топлив |
389 |
||||||
10.8. Термическое разложение |
неорганических |
окислителей |
390 |
|||||
10.9. Связь скоростей горения с энергией активации реакции раз |
397 |
|||||||
ложения |
окислителя |
|
|
|
||||
10.10. Термическое разложение горючего-связующего смесевых твер |
398 |
|||||||
дых топлив |
|
|
|
|
|
|||
10.11. Влияние состава на скорость горения |
|
399 |
||||||
10.12. Механизм горения смесевых твердых топлив |
400 |
|||||||
11. Методы экспериментального исследования топлив |
405 |
|||||||
11.1. Введение |
|
|
испытания |
|
|
406 |
||
11.2. Лабораторные |
|
|
406 |
|||||
11.3. Исследования воспламенения топлив с помощью электродуго- |
407 |
|||||||
вой отражательной |
печи |
|
. . |
|
||||
11.4. Дифференциальный |
термический |
анализ |
|
410 |
||||
11.5. Термогравиметрический |
анализ |
|
|
412 |
||||
11.6. Дифференциальный |
калориметрический анализ |
413 |
||||||
11.7. Измерение размеров частиц |
|
|
413 |
|||||
11.8. Счет частиц под микроскопом |
|
|
414 |
|||||
11.9. Сита |
|
|
|
|
|
|
|
414 |
11.10. Закон Стокса |
|
|
|
|
|
416 |
||
11.11. Воздушный анализатор Роллера |
|
|
418 |
|||||
11.12. Микромерограф |
|
|
|
|
420 |
|||
11.13. Пипетка |
|
|
|
|
|
|
|
421 |
11.14. Гидрометр |
|
. . |
|
|
|
421 |
||
11.15. Нефелометр |
|
|
|
421 |
||||
11.16. Проницаемость. Приборы для определения размеров частиц, |
421 |
|||||||
меньших чем ячейки сит |
. . |
|
|
|||||
11.17. Адсорбция |
газа |
|
|
|
423 |
|||
11.18. Удельное |
сопротивление |
электролита |
|
424 |
11.19. Рассеивание света . |
|
|
424 |
|
11.20. Импульсная бомба. Определение характеристик топлив |
|
424 |
||
11.21. Ударная |
труба |
твердого топлива |
. |
426 |
11.2 2 . Методы прекращения горения |
426 |
|||
11.23. Обработка результатов испытаний ракетных двигателей |
427 |
|||
11.24. Определение импульсных к. п. д. |
|
428 |
||
11.25. Время пребывания |
|
|
430 |
|
11.26. Горение металлов |
|
|
432 |
|
12. Перспективные источники движения |
|
436 |
||
12.1. Введение |
|
. |
|
436 |
12.2 . Ракетные топлива на основе свободных радикалов |
|
437 |
||
12.3. Использование внутриядерной |
энергии |
|
440 |
|
12.4. Электротермический двигатель с плазменной струей |
|
445 |
||
12.5. Двигатель с электромагнитным ускорителем плазмы |
|
446 |
||
12.6. Электростатический (ионный) |
двигатель |
|
447 |
|
12.7. Реактивная сила, создаваемая движением ядерных частиц |
452 |
|||
12.8. Фотонный |
двигатель |
|
|
452 |
12.9. Использование силовых полей |
|
|
454 |
|
12.10. Краткий |
обзор двигателей |
|
|
454 |
Приложение А. Теплоты образования и плотности компонентов ракет |
456 |
|||
ных топлив |
|
|
|
|
Приложение Б. Теплоты образования компонентов продуктов сгорания |
461 |
|||
Приложение В. Функции показателя адиабаты расширения |
|
467 |
||
Приложение Г Международные атомные веса (1968 г.) |
|
468 |
||
Дополнительная литература |
|
|
471 |
|
Предметный указатель |
|
|
479 |
С. Сарнер
ХИМИЯ РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ
Редактор О. Прядкина
Художник А. Смеляков
Художественный редактор В. Варлашин
Корректор Л. Брычкова
Сдано в производство 26/XI-68 г. Подписано к печати 22/VII-69 г. Бумага тип. № 1 60х90'/|б= 15,25 бум. л. Уел. печ. л. 30,50. Уч.-изд. л. 30,58.
Изд. № 20/5120. Цена 2 р. 65 к. Зак. 819
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР»
Москва, 1-й Рижский пер., 2
Ленинградская типография № 8 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР
Ленинград, Прачечный пер., 6