Cavea-B представляет собой смесь 1,4-диаза-1,2,4-триметилбицикло [2.2.2] октан динитрата, растворенного в белая дымящаяся азотная кислота исследовались в 1960-х годах группами, связанными с НАСА [1] в качестве альтернативы более часто используемым гидразин одноразовое топливо для использования в системах ориентации и подруливающих устройств космических аппаратов. Он был получен из более раннего аналогичного состава, который стал называться Cavea-A, который оказался менее перспективным из-за своей чрезмерно высокой температуры плавления.
После воспламенения он обладает высокой энергией, достигая температуры до 5000 ° и, следовательно, удельный импульс около 280[2] секунд. Cavea-B значительно плотнее, стабильнее[3] и менее токсичен[4] чем гидразин, и предлагает гораздо лучшие характеристики, чем у других относительно безопасных монотопливов, таких как холодные двигатели. Однако недостатком является то, что его использование несколько сложнее: для зажигания Cavea-B необходимо смешать его с другим веществом, например UDMH, с чем это гиперголичный. Хотя после воспламенения реакция является самоподдерживающейся, для ее запуска требуется дополнительное вещество. Для сравнения, обычный гидразин просто начинает бурное разложение при контакте со слоем катализатора или сеткой из металла, такого как иридий,[5] и поэтому его можно легко останавливать и запускать столько раз, сколько необходимо.
В то время считалось выгодным найти монотопливо, разложение которого было более энергичным и, таким образом, обеспечивало большую тягу на единицу массы, чем традиционно используемый гидразин. Это означало бы, что системы управления реакцией и двигатели для орбитальных маневров на космических кораблях можно было бы облегчить, требуя меньшей реактивной массы. Это позволит при том же количестве топлива увеличить время работы на низкая околоземная орбита а для космических аппаратов, предназначенных для работы на более высоких орбитах, определенная полезная нагрузка может быть доставлена на эти более высокие орбиты космическими аппаратами, которые легче и, следовательно, дешевле в запуске. В конечном итоге, однако, Cavea-B и высокоэнергетические монотопливы, которые исследовались вместе с ним, не были приняты НАСА или другими участниками космической индустрии, в основном из-за опасений по поводу самоподдерживающейся реакции, продолжающейся в топливном баке и детонации содержимого.[1] По состоянию на 2019 год гидразин продолжает оставаться наиболее часто используемым монотопливом в космических кораблях.
Рекомендации
