Химия - Пентаборан - Топливо

01 марта 2011


Оглавление:
1. Пентаборан
2. Обзор свойств
3. Топливо

Водород является наиболее эффективным топливом при использовании таких окислителей как кислород и фтор, но имеет вид жидкости при очень низких температурах с дополнительным недостатком в виде низкой плотности. Таким образом, производились и производятся поиски химического соединения водорода с как можно более плотным содержанием водорода на долю вещества. Пентаборан имеет преимущество в качестве эффективного топлива по сравнению с углеводородами по причине меньшей атомной массы бора по сравнению с углеродом. Таким образом, бор как правило легче на две атомные единицы массы, а некоторые бороводороды содержат больше атомов водорода по сравнению с углеводородными эквивалентами. Кроме этого рассматривается также легкость разрушения химических связей соединения.

Первоначальный интерес к этому веществу возник в связи с поиском топлива для сверхзвуковых самолетов. Считается, что наибольший удельный импульс в результате сжигания топлива и окислителя может быть получен при использовании пары компонентов Пентаборан/OF₂. В ходе первых лет космической гонки и холодной войны, инженеры были вынуждены искать способы увеличения эффективности двигателей для уменьшения затрат при эксплуатации авиационной и ракетной техники. Например, рассматривались варианты с очень токсичными, но эффективными третьими ступенями ракет-носителей. Необходимость увеличения эффективности двигателей стала причиной исследования этого химиката.

Проблемы с данным топливом заключались в его токсичности, в его свойстве вспыхивать при контакте с воздухом и токсичности продуктов горения. Безопасный и дешевый способ утилизации химиката был изобретен только в 2000 году — он основан на совместном гидролизе пентаборана и пара, результатом которого является газообразный водород и раствор борной кислоты. Это позволило избавиться от накопленных запасов B₅H₉ в США, за что эта технология получила неформальное название «Убийцы дракона».

Среди реализованных проектов, которые использовали данный химикат в качестве топлива, следует отметить проект американского военного сверхзвукового бомбардировщика «Валькирия», который не был принят на вооружение по причине прекращения экспериментов с использованием этого вида топлива в США в 1959 году. Также пентаборан исследовался в качестве топлива-кандидата с окислителем N₂О₄. Академик В. П. Глушко в СССР использовал его в версии экспериментального ЖРД РД-270 в ходе разработки двигателя в период 1962-1970 гг.

Пентаборан с разными окислителями

В зависимости от выбранного окислителя, пентаборан обладает различной эффективностью в качестве топлива. Ниже приведена таблица для сравнения этой характеристики.

Просмотров: 3937

<<< Плюмбометан