МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

БАЛТИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ ИММАНУИЛА КАНТА

ФАКУЛЬТЕТ БИОЭКОЛОГИИ

Кафедра медицинской экологии

«Техногенное воздействие на окружающую среду при эксплуатации ракетно-космической техники. Засорение околоземного и космического пространства.»

Выполнила

Студентка 5 курса

Факультета биоэкологии

Савинцева А.В.

Калининград

2012

Содержание

1. Техногенное воздействие на окружающую среду при эксплуатации ракетно-космической техники……………………………………………….3 1.1. Состав и свойства ракетных топлив………….…………………………...3 1.2. Состав и свойства продуктов сгорания ракетных топлив………………5 1.3. Загрязнения окружающей среды при предстартовой подготовке и на активном участке полета………………………………………………………….6 1.4. Районы падения по трассам пуска ракет-носителей.............................7 1.5. Озоновый слой Земли………………………………..……………………9 1.6. Влияние пусков РН на ионосферу………..………………………………10 2. Засорение околоземного и космического пространства…………………12 2.1. «Космический мусор»………………………………………………………12 2.2. Методы оценки степени засорения……………..………………………..13

Список литературы……………………………………………………………..17

1. Техногенное воздействие на окружающую среду при эксплуатации ракетно-космической техники.

   1. Состав и свойства ракетных топлив.

Ракетное топливо - вещество или совокупность веществ, являющихся источником одновременно энергии и рабочего тела. В общем случае ракетное топливо должно обладать высоким удельным импульсом тяги, возможно, большей плотностью и стабильностью, совместимостью с конструкционными материалами, желательно невысокими токсичностью и пожароопасностью, иметь хорошую сырьевую базу и невысокую стоимость. В качестве топлива может быть использована почти вся периодическая таблица Менделеева, однако на практике спектр компонентов, применяемых на действующих и перспективных носителях, достаточно ограничен.

В ракетной технике основным видом топлива является химическое, т. е. такое, которое в результате химической реакции окисления, разложения или рекомбинации образует высокотемпературные продукты, создающие реактивную тягу при своем истечении из ракетного двигателя.

В зависимости от агрегатного состояния компонентов химические ракетные топлива подразделяют на жидкое – для жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), твердое – для ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ), а также гибридное. В настоящее время широко изучается желеобразные и тиксотропные топлива.

Для ракет-носителей характерно применение жидкого двухкомпонентного топлива (табл. 1).

Таблица 1

Технические и экономические характеристики двухкомпонентных жидких ракетных топлив

Топливо		Массовое соотношение компонентов топлива	ПДК, мг/м3
окислитель	горючее
Кислород жидкий	Водород жидкий Керосин НДМГ Гидразин	5,56 2,73 1,92 1,0	- 300 0,1 0,1
Четырехокись азота (ПДК = 5 мг/м3)	НДМГ Аэрозин – 50 Гидразин	2,92 2,13 1,44	0,1 0,1 0,1

В качестве окислителя в жидких ракетных топливах используется жидкий кислород, тетраоксид азота, а в качестве горючего – несимметричный диметилгидразин (НДМГ), смесь НДМГ с гидразином (аэрозин), углеводородные горючие типа керосинов, водород.

Топлива на основе жидкого кислорода. В начальный период разработки ЖРД широко применялось топливо жидкий кислород – этиловый спирт, которое в дальнейшем было заменено парой жидкий кислород – керосин. Топливо кислород – керосин является дешевым и надежным, оно хорошо освоено в производстве и эксплуатации. На этом топливе обычно работают ЖРД больших тяг. Применяется на ракетах-носителях «Энергия», «Восток», (Россия), «Торад-Дельта», «Атлас-Центавр» (США), серия N (Япония).

Топлива на основе тетраоксида азота. При необходимости длительного хранения топлива наиболее широко используются: тетраоксид азота (АТ) – несимметричный диметилгидразин (НДМГ) и тетраоксид азота – смесь НДМГ с гидразином в соотношении 1:1. Эти топлива используются на отечественном носителе «Протон», носителе КНР «Великий поход», европейском «Ариан» (АТ – НДМГ), носителях США «Титан», «Дельта» (АТ – Аэрозин).

Твердые топлива. Относятся к классу унитарных, т. е. содержащих горючее в смеси с окислителем. В качестве окислителя обычно используется перхлорат аммония, заполимеризованный с горючим связующим на основе полибутадиена и его модификаций. Для улучшения энергетических показателей в топливо добавляется металл, обычно алюминий.

В современных ракетных двигателях на твердом топливе наиболее широко используют гетерогенные смесевые твердые топлива, которые представляют собой механическую смесь твердых мелких частиц окислителя, порошка металла или его гидрида, равномерно распределенных в органическом полимере, являющимся горючим и выполняющим одновременно роль связующего для твердых компонентов, а также вспомогательных компонентов, улучшающих технологические, механические, баллистические и эксплуатационные свойства топлив. В качестве окислителя применяются богатые кислородом соли азотной, хлорной кислот, а также взрывчатые органические нитросоединения. Наиболее широко в качестве окислителя применяют перхлорат аммония:

Перхлорат аммония NH₄ClO₄ (окислитель) 69,60%

Порошок алюминия 16,00%

Синтетический каучук PBAN (сополимер полибутадиена, акрилонитрила и акриловой кислоты) 12,04%

Окись железа (катализатор скорости горения) 0,40%

Эпоксидная смола (агент полимеризации) 1,96%