火箭燃料传奇-硬币的反面

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在讨论“火箭燃料的传奇”一文时,人们提出了一个相当痛苦的问题,即液体火箭燃料及其燃烧产物的安全性,还有一点是为左室加油。
绝对我不是该领域的专家,但是“为环境”是可耻的。

本文以出版物“进入外层空间的费用”的摘录结尾

约定(本文中未全部使用,希腊字母很难写,因此是屏幕截图)

索引和缩写(本文中未全部使用):















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火箭发射,飞机(LA)的推进系统(A)的环境安全性主要取决于火箭燃料(SRT)的使用成分。许多MCT的特点是化学活性高,毒性大,爆炸和着火。

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考虑到毒性,MCT分为四类危险(随着危险的降低):
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— : ( ) ;
— : () -27 ( HNO3 – 69,8 %, N2O4 — 28 %, J – 0,12…0,16 %);
— : -1 (), .

液态氢,LNG(甲烷4)和液态氧是无毒的,但是在具有所示MCT的操作系统中,必须考虑其着火和爆炸危险(尤其是氢气与氧气和空气的混合物)。

下表列出了SRT的卫生和卫生标准:

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大多数燃料是爆炸性的,根据GOST 12.1.011,它们被分类为IIA类爆炸危险。

通常,发动机元件中CMT的全部和部分氧化的产物及其燃烧产物含有有害化合物:一氧化碳,二氧化碳,氮氧化物(NOx)等。

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在导弹的发动机和发电厂中,提供给工作流体的大部分热量(60 ... 70%)通过喷气推进剂喷射器或冷却器释放到环境中(试验台的试验台中使用了水)。加热的废气排放到大气中会影响当地的小气候。

该胶卷是关于RD-170的,其生产和测试。 NPO Energomash有两个巨大的测试台烟囱,相关建筑物以及Khimki的周围环境:

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在屋顶的另一侧:您可以看到球形的氧气罐,氮气的圆柱形罐,煤油罐在右边,但它们没有进入框架。在苏联时期,在这些展台上对质子发动机进行了测试。非常靠近莫斯科。

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当前,许多“民用”火箭发动机使用碳氢燃料。其完全燃烧的产物(水蒸气H2O和二氧化碳CO2)有条件地不视为化学环境污染物。

所有其他成分都是烟雾或有毒物质,会对人类和环境产生有害影响。

这是:
含硫化合物(SO2,SO3等); 烃类燃料-炭黑(C),一氧化碳(CO),各种烃类(包括含氧的(醛,酮等))不完全燃烧的产品,通常称为CmHn,CmHnOp或简称为CH;氮氧化物,一般代号为NOx;由燃料中的矿物杂质形成的固体(灰分)颗粒;铅,钡和其他构成燃料添加剂的元素的化合物。

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与其他类型的热机相比,由于其特定的运行条件,所使用的燃料及其质量流率的水平,反应区中的较高温度,大气中燃烧废气的影响以及发动机的特殊设计,火箭发动机的毒性具有其自身的特征。

落在地面上的运载火箭(LV)的用完了的阶段被破坏,并且油箱中剩余的稳定燃料成分的保证储备污染并毒害了附近的土地或水库。

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大战役导弹第一阶段坠落现场的中国农民:“臭味”阶段(UDMH + AT)。图片中的橙色云是密胺对,就毒性和致癌性而言,是极其阴暗的东西。这些人徒劳地徒劳地...

为了提高燃料火箭发动机部件的能量特性在对应于过量的氧化剂的比率的比率被送入燃烧室α DD <1。

另外,燃烧室的热保护方法包括通过供应过量的燃料在防火墙附近产生具有低温水平的燃烧产物层的方法。燃烧室的许多现代设计都具有帘带,通过帘带将额外的燃料供应到壁层。这首先在腔室的周围均匀地形成液膜,然后在蒸发的燃料的气体层周围均匀地形成液膜。燃烧产物的显着富集的燃料壁层将一直保持到喷嘴出口部分。

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排气火焰的燃烧产物通过与空气的湍流混合而燃烧掉。在某些情况下,在这种情况下产生的温度水平可能足够高,足以由氮和氧强烈形成氮氧化物NOx。计算表明,无氮燃料O2zh + H2zh和O2zh +煤油燃烧时形成的一氧化氮NO的量是四氧化氮+ UDMH燃料的1.7和1.4倍

燃烧时一氧化氮的形成尤其在低海拔高度集中。

当分析排气火炬中一氧化氮的形成时,仍然需要考虑到工业液氧中液态氮的含量最高为0.5 ... 0.8%。

“从量变到质变的过渡定律”(黑格尔)这里和我们开了一个残酷的玩笑,即购物中心的第二个质量流量:这里和现在。

示例:质子运载火箭发射时燃料成分的成本为3,800 kg / s,航天飞机大于10,000 kg / s,而Saturn-5运载火箭为13,000 kg / s。这些费用会导致大量燃烧产物积聚在发射区域,云层污染,酸雨以及100-200 km2范围内的天气条件变化。

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长期以来,NASA一直在研究航天飞机发射对环境的影响,特别是因为肯尼迪航天中心位于自然保护区中

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在发射过程中,轨道船的三台巡航发动机燃烧液态氢,固体燃料促进剂-高氯酸铵和铝。据美国宇航局称,发射期间发射台附近的近地表云包含约65吨水,72吨二氧化碳,38吨氧化铝,35吨氯化氢,4吨其他氯衍生物,240千克一氧化碳和2.3吨氮。 。兄弟们吨!几十吨。

当然,在这里,“航天飞机”不仅具有生态火箭发动机,而且还具有世界上功能最强大的“部分有毒”固体推进剂火箭发动机。通常,在出口处可获得相同的鸡尾酒。

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好的,“航天飞机”-至少将2(2+2)与NH4ClO4和Al的氧化产物结合在一起。...但这是SAM 5V21A SAM S-200V的示例:

1.进行中的LPRE 5D12:AT + UDMH
2.助推器RTTT525( 528)四片混合装的TT 5V28 RAM-10k型

有关S 200发射的视频剪辑
S200 SAM防空系统技术部门的战斗工作
在战斗和训练发射领域令人振奋的呼吸混合物。

让我们回到火箭发动机。关于固体推进剂火箭发动机的详细信息,其生态学和组成部分,请参阅另一篇文章。

推进系统的效率可以评估根据测试结果。因此,为了确定置信概率为0.95的无故障运行(FBG)> 0.99的下限,有必要进行n = 300次故障安全测试,而对于> 0.999-n = 1000次故障安全测试。

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如果考虑火箭发动机,则开发过程按以下顺序进行:
-测试元件和组件(密封组件和泵支架,泵,气体发生器,燃烧室,阀门等);
-测试系统(TNA,带有GG的TNA,带有KS的GG等);
-发动机模拟器的测试;
-发动机测试;
-发动机测试作为遥控器的一部分;
-飞机的飞行测试。

在创建引擎的实践中,已知两种基准调整的方法:顺序(保守)和并行(加速)。

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测试台是一种用于将测试对象安装在预定位置,产生冲击,获取信息并控制测试过程和测试对象的技术设备。

用于各种目的的测试台通常由通过通信连接的两个部分

组成
-执行程序,由测试对象和确保各种操作因素影响的系统组成; -以控制面板和信息系统形式的命令(有关测试对象参数的信息的转换,分析和显示)。

图表比我的口头解释更能理解:

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帮助:
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目前,Proton运载火箭在俄罗斯联邦用于使用剧毒的UDMH和AT燃料成分清除重物(重达20吨的轨道站)。为了减少运载火箭对环境的有害影响,对火箭(Proton-M)的级和发动机进行了现代化改造,以显着减少遥控器的油箱和电源线中的残留成分。

尽管如此,在俄罗斯仍使用(或曾经使用过)相对便宜的转换为使用有毒燃料的第聂伯,斯特拉,洛科特,旋风和宇宙3M导弹系统来获得有效载荷。

有一个想法(我将单独介绍OCD)将这些引擎从AT + UDMH燃料组件转移到环保型。例如,氧气和煤油。许多人在KBHA处理这个问题任务远非简单。与KMZ /克拉斯诺亚尔斯克(Krasnoyarsk)/一起拥有10多年的历史,继续致力于3D-37发动机的转让。实际上,尽管保留了“酸性”方案,而且压缩机的冷却能力也没有问题,但实际上获得了几乎全新的发动机。该发动机的索引号为RD-0155, Makeev的RCC正在考虑将其用于空中发射。

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为了与宇航员一起发射载人航天器,在中国乃至世界范围内,在中国乃至全世界)都使用了使用氧-煤油燃料的联盟号运载火箭。

最生态的TC是H2 + O2,其次是煤油+ O2或UVG + O2。

“臭味”是最有毒且最完整的环境清单(我不认为氟和其他外来物质)。

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此类燃料的氢气和LRE试验台有自己的“洗剂”。在氢气工作的最初阶段,由于在美国存在严重的爆炸和火灾隐患,因此对于加燃所有类型的氢气排放的可取性尚无共识。因此,Pratt-Whitney(美国)认为燃烧全部排放的氢气可确保完全的测试安全性,因此在所有排气管上均保持着丙烷气火焰,用于从测试台上排放氢气。

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Douglas-Ercraft公司(美国)认为,通过一根垂直管道释放少量氢气就足够了,该垂直管道位于离测试地点相当远的位置,而不会引起二次燃烧。

在俄罗斯看台上,在准备和进行测试的过程中,氢气排放以超过0.5千克/秒的速度燃烧。氢气的燃烧成本较低,但不会燃烧掉,而是从测试台的技术系统中排放出来,并通过吹氮的排泄导线排放到大气中。

对于RT的有毒成分(“臭味”),情况要糟得多。就像在LRE测试中一样:

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在发射期间(无论是紧急还是成功):

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在出口现场可能发生事故以及​​导弹分开的部件掉落时,对环境造成的损害问题非常重要,因为这些事故实际上是无法预测的。

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在阿尔泰-萨彦地区的西部,从贝科努尔国际天文馆发射的第二次运载火箭发射有六个地区(场)。其中四个是Yu-30地带的一部分(第306、307、309、310号),位于该地区的最西部,在阿尔泰领土和东哈萨克斯坦地区的边界。属于Yu-32区的第326、327号坠落区位于共和国东部,紧邻湖泊Teletskoye。

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自60年代中期以来(根据官方数据),第306、307、309号坠落区已用于降落联盟号运载火箭第二阶段及其改装(使用碳氢燃料);其他地区-从70年代初开始,用于质子运载火箭第二阶段的碎片降落(使用肼燃料)。

在使用具有对环境友好的燃料成分的火箭的情况下,为消除分离零件掉落处的后果而采取的措施被简化为收集金属结构残骸的机械方法。

应当采取特殊措施,以消除含有大量未开发的UDMH的台阶跌落的后果,该UDMH渗透土壤,并很好地溶解于水中,可以长距离传播。四氧化氮迅速散布在大气中,并不是决定区域污染的决定性因素。据估计,用UDMH完全复垦用作下降台阶区域的土地至少需要40年。同时,必须进行工作以从撞击地点挖掘和运输大量土壤。对质子LV第一步发生部位的研究表明,一个阶段的秋季土壤污染区覆盖约5万平方米,表面浓度为320-1150 mg / kg,比最大允许浓度高一千倍。

当前,没有有效的方法来用可燃UDMH中和感染区域。

世界卫生组织UDMH被列为高度危险的化学品。庚基的毒性是氢氰酸的6倍。

在测试火箭发动机或发射运载火箭时,庚基和戊基的燃烧产物(氧化)。

“ wiki”上的一切都很简单且无害:

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生活中的Km和alpha:氧化剂/燃料质量比为1.6:1或2.6:1 =完全过量的氧化剂(例如:N2O4:UDMH = 2.6:1(260 g分别为100克和100克)):

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当这种鸡尾酒与另一种鸡尾酒-我们的空气 +有机物(花粉)+灰尘+硫氧化物+甲烷+丙烷+等相遇时氧化结果如下:

( : N--N-). . . , , , , , . 1- . , . : – 0,01 /3, 10 , — 0,0001 /3 (), -0,01 /.

(4,4,4,4--2-)- . . , . . 3- . : – 0,005 /3, –0,1 /.

NO2- , . (- ). , , , , , , .: -2 /3, -0,085 /3( ) 0,04 /3 (), –2 .

( )-有机(含碳)类型燃料不完全燃烧的产物。一氧化碳可以在空气中放置很长时间(最多2个月)而不会发生变化。一氧化碳是有毒的。它使血液中的血红蛋白与羧基血红蛋白结合,破坏了将氧气转移到人体器官和组织的能力。 MPC:在人口稠密地区的大气中-5.0 mg / m3(单个最大值)和3.0mg / m3(每日平均值)。在空气中同时存在一氧化碳和氮化合物的情况下,一氧化碳对人体的毒性作用增强。

氢氰酸(氰化氢) - . . , - : , , , , , , . , , . , , , , , , , , , , , , , .

( )毒素。甲醛具有刺激性气味;即使浓度低,也会强烈刺激眼睛和鼻咽的粘膜。具有一般的毒性作用(对中枢神经系统,视觉器官,肝脏,肾脏造成损害),具有刺激性,致敏性,致癌性,致突变性。大气中的MPC:每日平均-0.012 mg / m3,一次最多-0.035 mg / m3。

近年来,俄罗斯激烈的太空火箭活动造成了许多问题:分离运载火箭的零件造成环境污染,火箭燃料的有毒成分(庚基及其衍生物,四氧化二氮等)。

我们国家和庚基之间关系的整个历史都是一场化学战争,不仅化学战争是未宣布的,而且是我们根本无法识别的。

简要介绍庚基的军事用途:


有反导防御导弹防御阶段,潜艇海上弹道导弹(SLBM),空间导弹,当然还有防空导弹以及作战战术导弹(中程)。



总共获得至少六个方向。陆军和海军在符拉迪沃斯托克(Vladivostok)和远东,谢韦罗德文斯克(Severodvinsk),基洛夫(Kirov)地区以及许多周边地区(普列塞茨克,卡普斯汀亚尔,拜科努尔,彼尔姆,巴什基里亚等)留下了“庚基”标记。

我们决不能忘记,这些导弹是在运输,修理,重新装填等方面进行的,而所有这些都是在生产庚基的工业设施附近的陆地上进行的。

关于这些具有剧毒成分的事故,以及通知民政部门,民防组织(EMERCOM)和公众-谁知道,他会讲更多的信息。

有必要记住不在沙漠中的发动机的生产和测试地点:沃罗涅日,莫斯科(图西诺),位于萨拉瓦特(巴什基里亚)的Nefteorgsintez工厂等。

在俄罗斯联邦执行战斗任务时,有数十枚洲际弹道导弹R-36M,UTTH / R-36M2

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UR-100N UTTX和庚基敷料。
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照片中的“ Rokot”(14A05)是在Khrunichev中心根据RS-18 ICBM(UR-100N UTTH)设计的

不幸的是,使用S-75,S-100和S-200导弹的防空部队的坐标很难给出。

每隔几年,庚基就会被排出,并会从火箭中排出,然后在全国各地的制冷装置中运输以进行加工,运回,重新装填等。不要避免发生铁路和交通事故。陆军将与庚基一起作战,不仅火箭发射器本身也会受苦。

另一个麻烦是我们的年平均气温低。美国人比较容易。

根据世界卫生组织的专家的说法,在我们的纬度中,庚基的中和期是I类危险物质的中毒时期是:在土壤中-超过20年,在水体中-2-3年,在植被中-15-20年。

如果该国的国防是神圣的事情,并且在50到90年代我们只需要忍受它(庚基或美国对苏联进攻的10个方案之一的体现),那么今天使用火箭发射器就毫无道理在UDMG和AT上发射外国航天器,为服务赚钱,同时毒害您的人民或哈萨克斯坦人民,对我们友好吗?
再说一次,天鹅,巨蟹座和派克?

一方面:没有用于处置军事发射器的费用(ICBM,SLBM,导弹,OTP),甚至没有在轨运载工具的利润和成本节省;

另一方面:对环境的有害影响,启动区和下降区的人口,低压转换阶段的废品;

第三,在俄罗斯联邦的高沸点地区,如果没有低压,它是不可能做到的。

ZhItsi R-36M2 / RS-20V Voevoda(SS-18 mod.5-6 SATAN)在某些政治方面(南尤尼克机械制造厂(第聂伯罗彼得罗夫斯克)),由于暂时退化而无法扩展。

预期的重型洲际弹道导弹RS-28 / OKR Sarmat,火箭15A28-SS-X-30(项目)将使用高沸点有毒成分。

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我们在固体推进剂火箭发动机上尤其在SLBMs方面有些落后:

Bulava的折磨年鉴到2010年。

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因此,对于SSBNs来说,世界上最好的(就能源卓越性而言,通常是杰作)SLBM R-29RMU2.1 / OKR缸套:将使用AT + NMDM。

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是的,你可以说在战略导弹部队和海军长时间使用ampulizatsiya,许多问题已经解决:存储,维护,安全人员和作战计算。

但是,将转换洲际弹道导弹用于商业发射是“又一次相同的耙”。

旧的(保质期已到期)ICBM,SLBM,TR和OTP也不能永远存储。

我不确定该共识在哪里以及如何抓住它。

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简要介绍:用于带有毒性成分的运载火箭的加油系统


在质子运载火箭的SC中,通过远程控制和最大程度地自动化运载火箭的准备和发射以及导弹的操作,实现了火箭准备和​​发射期间操作的安全性以及危险源增加的操作期间的维护人员的安全性。取消火箭的发射并将其从集成电路中撤离的情况下,集成电路的技术和技术设备。该综合设施的启动和加油单元及系统的设计特征是为启动和发射做好准备,即加油,排水,电气和气动通讯可远程对接,所有通讯均自动取消对接。在发射场没有电缆和电缆加油桅杆,它们的作用是由启动装置的对接机构发挥的。

Cosmos-1和Cosmos-3M LV的发射配合物是在R-12和R-14弹道导弹系统的基础上创建的,并未对其与地面设备的通信进行重大修改。

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这导致在发射场进行许多手动操作,包括在使用燃料成分进行燃料的火箭上进行。随后,许多操作都实现了自动化,而Cosmos-3M发射场的自动化水平已经超过70%。

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但是,某些操作是手动执行的,包括在起步取消的情况下重新连接加油通信以排放燃油。主要的SC系统是带有燃料成分,压缩气体和远程加油控制系统的加油系统。此外,SC中的聚集体会破坏使用有毒燃料成分(排出的MCT蒸气,各种洗涤产生的水溶液,设备冲洗)的后果。

加油系统的主要设备(油箱,泵,气动液压系统)位于埋在地下的钢筋混凝土结构中。KRT储存装置,压缩气体的结构以及远程加油控制系统与启动装置之间的距离相当远,以确保其在紧急情况下的安全。

在旋风运载火箭的发射场,所有基本操作和许多辅助操作都是自动化的。

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预启动和启动启动周期的自动化级别为100%。

庚基解毒:


降低UDMH毒性的方法的实质在于向火箭燃料箱提供20%的福尔马林溶液:

(CH3)2NNH2 + CH2O =(CH3)2NN = CH2 + H2O + Q

该操作超过福尔马林会导致UDMH完全(100%)破坏UDMH在1-5秒的一个处理周期内将甲醛转化为二甲基hydr。在这种情况下,排除了二甲基亚硝胺(CH3)2NN = O的形成。

该工艺的下一阶段是通过向罐中添加乙酸来破坏甲醛二甲基hydr(DMHF),从而使DMHF二聚为乙二醛双二甲基dimethyl和聚合物,反应时间约为1分钟:

(CH3)2NN = CH2 + H +→(CH3) 2NN =CHS= NN(CH3)2 +聚合物+ Q

生成的物质中等毒性,易溶于水。

现在该轮到我了,我不能束手无策,然后再次引用S. Lukyanenko:
-他们称人们为出租车司机。-该类倍增蛋白有力
地向我伸出了一条短爪。

“你是宇航员,孙子吗?” -奶奶问。肯定而不是疑问。我的夹克太有特色了。

他们总是告诉我们美好的未来。关于人类的幸福。我建立了共产主义……然后资本主义……尝试了……我们都忍受了。为了未来,为了幸福...现在,您正在建立一个辉煌的未来。男孩,你相信这没有白费吗?

这些人是否相信人类的美好未来?他们是否需要它,而在运输问题,公寓供暖中断,计划内的停电和高昂的产品成本中陷入困境?除了担心外星世界和为地球,为其太空飞船而遭受的折磨的骄傲外,太空给了他们什么-银河系中最快的 ...

主要来源:
« », . . , , 2006
, : [ ] /.. , .. , .. , .. , .. , .. , .. , ..
« – . » « » 2008 .
, .. « ()
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, 1995 ., UCS-INFO.97, 17 1996 .
geektimes.ru/post/243763 ( @Zelenyikot)


Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN401927/


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