تراستر تک پایه
یک سامانه تک پیش‌ران مایع در مقیاس آزمایشگاهی، بر پایه پراکسید هیدروژن به منظور کاربرد در پیشرانش فضایی طراحی، ساخته و آزمایش شد. فعالیت‌های انجام شده شامل تهیه پراکسید هیدروژن در کلاس فضایی با غلظت و خلوص مناسب، طراحی و ساخت سیستم تغذیه، طراحی و ساخت موتور، انجام آزمایش‌ها و تحلیل نتایج آن‌ها می‌باشد. این سامانه در شرایط عملکردی مختلف با موفقیت آزمایش گردید. بستر کاتالیستی نقره به منظور تجزیه‌ی پراکسید هیدروژن مورد استفاده قرار گرفت. پراکسید هیدروژن با تماس با بستر کاتالیستی، تجزیه می‌شود و گازهای حاصل از تجزیه‌ی پراکسید هیدروژن دارای دمایی در حدود 800 درجه سانتی گراد می‌باشند. سرعت مشخصه‌ی این گازها در حدود 840 متر بر ثانیه می‌شود. تراست تولیدی این موتور قابل تنظیم و حداکثر در حدود 200 نیوتن به مدت چند ده ثانیه می‌باشد. مقایسه نتایج آزمایشگاهی با پیش‌بینی محاسبات تئوری، صحت فعالیت‌های انجام شده را تایید می‌کند. نتایج آزمایش‌ها بیانگر شناخت کافی گروه از سامانه‌ی تک پیش‌ران و توانایی طراحی و ساخت نمونه‌ی مهندسی است.
هیبرید
یک موتور آزمایشگاهی هیبرید به منظور کاربرد در پیشرانش فضایی طراحی، ساخته و آزمایش شد. در این موتور از پلی‌مر HTPB به عنوان سوخت و از پراکسید هیدروژن به عنوان اکسنده استفاده شده است. تراست تولیدی این موتور قابل تنظیم و حداکثر در حدود 200 نیوتن و به مدت چند ده ثانیه می‌باشد. با توجه به کاربری فضایی، در این موتور از راه‌اندازهای متداول استفاده نشده است؛ بلکه اکسنده‌ی مایع در بدو ورود به محفظه احتراق، تجزیه گردیده و با بخار سوخت یک مخلوط خوداشتعال تولید می‌کند. به همین دلیل امکان خاموش و روشن شدن مکرر این موتور فراهم می‌گردد.
نتایج آزمایش‌ها تائید کننده‌ی صحت روند منجر به شکل‌گیری این موتور می‌باشند. ماهیت آزمایشگاهی این موتور، امکان استفاده از آن را برای مطالعات در زمینه‌ی رشد کیفیت و ماهیت سوخت، اکسنده و راه‌انداز را فراهم می‌کند. طراحی ماجولار آن امکان تغییر ظرفیت عملکردی آن را میّسر می‌کند.
اگر چه موتور هیبریدی محصولی با ویژگی‌های شناخته شده و منحصر به فرد است ولی فعالیت‌های منجر به ساخت و آزمایش موفق این موتور یک فرآیند چند نظامه است؛ فرآوری اکسنده، تهیه ترکیب مناسب سوخت، طراحی و ساخت راه‌انداز مناسب، طراحی بالستیک داخلی، اکسنده‌رسانی مناسب، سنجش عملکرد اجزاء و ترکیب یک‌پارچه‌ی موتور هریک ضروریات و نظام ویژه خود را دارا می‌باشند. در مسیر این تحقیق، یکی از محدودیت عملکردی سوخت، به طور مشخص، نرخ سوزش پایین آن آشکار شد. در همین راستا، با تغییر نوآورانه‌ی مکانیزم احتراق، ترکیب مناسب‌تری از سوخت فراهم گردید. این نو‌آوری به جامع علمی بین‌المللی منعکس شده است.
پودر آلومینیوم
پودر آلومینیم به عنوان یکی از پر مصرف ترین مواد در حوزه صنایع از اهمیت به سزایی برخوردار است. کیفیت و خصوصیات آن می‌تواند تاثیر به سزایی در محصولات مرتبط داشته باشد. به عنوان مثال، در صنایع رنگ و پوشش دو نوع ارزان قیمت آن (گلبرگی و سوزنی) کاربرد زیادی دارند. در صنایع متالورژی پودر و ساخت قطعات حساسیت بسیار زیادی به کروی بودن ذرات وجود دارد.
اثر اندازه و توزیع آن نیز نقش بسیار مهمی را ایفا می‌نماید. پرس پذیری، رسیدن به دانسیته بالا، خواص اپتیکی مناسب، سوزش یکنواخت و مطلوب و خواص مکانیکی کامپوزیت‌های آن همگی مرهون اندازه و توزیع اندازه ذرات هستند. برای مثال در پیش‌رانه‌های کامپوزیتی جامد معمولاً از ذرات آلومینیم با آمیختگی در سه یا چند سایز مشخص و به صورت همگن با ترکیب درصد معین استفاده می‌شود.
سامانه‌ای جهت تولید پودر آلومینیم کروی میکرون سایز طراحی، ساخته و مورد بهره برداری قرار گرفت. به منظور بررسی کیفیت محصول تولید شده آزمایش‌های متعددی روی .این محصول صورت گرفت. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که اندازه متوسط حسابی ذرات بین 10 تا 50 میکرون بوده و ذرات کاملا کروی می‌باشند.
پراکسید هیدروژن
پراکسید هیدروژن با فرمول شیمیایی H2O2 به عنوان یک جزء از پیش‌رانه، از ابتدای تاریخچه‌ی موتورهای مایع مطرح بوده است. پس از فلوئور و اکسیژن و ترکیبات آن‌ها، پراکسید هیدروژن به عنوان یکی از قوی‌ترین اکسنده‌های سوخت‌های پلیمری و به خصوص HTPB مطرح می‌باشد.
این اکسنده خواص انرژیتیک خوبی در محدوده‌ی گسترده‌ای از نسبت اکسنده به سوخت دارد. محصولات عمده‌ی واکنش پراکسید هیدروژن و هیدروکربن‌ها، بخار آب و دی‌اکسید کربن می‌باشند. علاوه بر این، از نظر حفظ سلامت کاربران، در رتبه‌ی خوبی قرار دارد. پراکسید هیدروژن عموماً به صورت خالص در دست‌رس نیست. در کاربردهای احتراقی، اغلب به صورت مخلوط با آب استفاده می‌شود. معمولاً با غلظت بیش از 90 درصد(جرمی) مورد توجه در کاربردهای عملیاتی است. با این وجود، با غلظت‌های بیش از 70 درصد، در تحقیقات استفاده می‌شود. این اکسنده به عنوان یک پیش‌رانه تک پایه نیز مورد توجه جدی است. یکی از مشکلات عمده در استفاده از پراکسید هیدروژن، تجزیه خودبه‌خودی آن است. این موضوع ذخیره‌سازی آن را دشوار می‌کند.
پر اکسید قابل تهیه از بازار ایران، محلول 35 درصدی آن با آب است. این نوع پر اکسید تجاری همراه با افزودنی‌هایی برای جلوگیری از تجزیه خودبه‌خودی است. این پایدار کننده‌ها حاوی ترکیبات فسفات و استات می‌باشند. وجود این ناخالصی‌ها و همچنین مقدار متنابهی آب، امکان استفاده از این نوع پراکسید هیدروژن را به عنوان اکسنده منتفی می‌کنند. چنین محلولی را می‌توان از طریق تقطیرهای متوالی، به غلظت و خلوص مطلوب رساند. پراکسید هیدروژن مورد استفاده در کار حاضر، دارای ناخالصی کمتر از ppm 15 و غلظت حدود 90 درصد می‌باشد که به HTP موسوم است.
/h2o22.jpg)
|
/mono.jpg)
/hybrid.jpg)
/micropowder.jpg)