Специалисты Томского государственного университета совместно с местной компанией «НПЦ ХТ» сделали шаг вперед в разработке более эффективного гибридного ракетного двигателя и, что более важно, топлива для него.
Учёные смогли синтезировать принципиально новые топливные композиции и подтвердить их высокую энергетическую эффективность. По данным пресс-службы университета, ключевой параметр — теплотворная способность — оказался значительно выше, чем у традиционных составов, что положительно сказалось на производительности двигателя.
Работа проводилась в рамках федеральной целевой программы, и главной целью учёных было одновременно усовершенствование как конструкции самого гибридного двигателя, так и топлива, которое в нем применяется. Для этого специалисты кафедры математической физики разработали и протестировали детальную математическую модель. На её основе им удалось найти новые комбинации веществ: в качестве основы для топлива использовались диборид и додекаборид алюминия. Эти соединения сегодня считаются одними из самых перспективных направлений для повышения эффективности ракетных технологий в мире.
Секрет этих комбинаций заключается в уникальных свойствах бора. Известно, что этот элемент обладает рекордной плотностью энергии среди всех твёрдых компонентов, используемых в топливе. Однако его прямое применение неэффективно: во время сгорания бора образуется плотная оксидная пленка, препятствующая полному окислению. В соединении с алюминием бор показывает себя гораздо лучше. Как подчеркивает профессор Александр Жуков, сочетание этих элементов позволяет достичь значительно более высоких температур и полной горимости, что увеличивает отдачу топлива.
Если в традиционных топливах зачастую используют механическую смесь алюминия и бора, то специалисты из Томска смогли создать именно химические соединения — полибориды, и это является принципиальным отличием нового топлива. Методика синтеза, разработанная учеными, оказалась уникальной и позволила получить материалы с высокой калорийностью и стабильными характеристиками горения. Все образцы прошли необходимые испытания и аттестацию, после чего партнеры из томской фирмы наладили их производство в лабораторных условиях.
Теперь создателям топлива будущего предстоит следующий этап — вывести инновационную технологию на промышленный уровень. Планируется реализовать серийное производство компонентов совместно с индийскими коллегами в рамках двусторонней программы сотрудничества. Ожидается, что первые партии будут выпускаться уже в следующем году.
Результаты работы томских специалистов могут стать значительным вкладом в мировую ракетную отрасль: улучшенные гибридные двигатели на новом топливе обещают значительно повысить эффективность и надежность космических и оборонных технологий.
Фото: hi-tech.mail.ru