Основные требования, предъявляемые к системам заправки

Конструкции систем заправки должны удовлетворять ряду требований:

• тактико-техническим требованиям (ТТТ);

• по стандартизации и унификации;

• по экономическим показателям;

• по эргономике.

В тактических требованиях перечисляются тактические характеристики, которым должны удовлетворять системы заправки «О» и «Г»:

• порядок взаимодействия с другими системами и агрегатами наземного технологического оборудования при постановке изделия на дежурство или при подготовке РКС к старту;

• длительность транспортировки по шоссейным, грунтовым и железным дорогам от технической позиции до стартовой для подвижного оборудования;

• перечень рабочих операций с компонентами топлива;

• время готовности к выполнению заправки изделий и др.

2. Краткая характеристика наиболее часто применяемых компонентов ракетных топлив.

Гидразин (N₂H₄) используется как однокомпонентное топливо в двигателях малой тяги бортовых систем КА и в качестве газогенерирующего вещества[17].

Представляет собой бесцветную жидкость с очень неприятным запахом, высокотоксичен, легко окисляется при контакте с воздухом и дымит, гигроскопичен, активно поглощает влагу из воздуха и хорошо растворяется в воде. Отличается малой стабильностью, легко разлагается при нагревании и в присутствии катализаторов с образованием аммиака, водорода и азота:

2N₂H₄ = 2NH₃ + N₂ + H₂ + 46 кДж/моль.

Температура продуктов разложения достигает 1400К. Каталитически активными металлами, способствующими разложению гидразина, являются медь, железо, хром, марганец и их окислы.

При нагреве в замкнутом пространстве или воздействии значительного теплового импульса возможно взрывное разложение гидразина.

При контакте с азотнокислыми окислителями гидразин легко воспламеняется. Контакт с атмосферным воздухом недопустим из-за гигроскопичности гидразина, его окисления и пожароопасности. В смеси с воздухом при +40С пары гидразина могут гореть практически при любой концентрации – (4,7…100)%. Поэтому СЗ гидразином должна быть герметичной, заземленной во всех необходимых местах, а емкости могут наддуваться только азотом.

Высокая температура замерзания гидразина (+2С) требует применения соответствующей системы термостатирования. Следует учитывать возможность замерзания гидразина в трубах и металлоруковах, особенно при малых скоростях течения или остановках течения.

Добавка к гидразину НДМГ снижает температуру замерзания, а смесь называется «аэрозин-50».

Несимметричный диметилгидразин (НДМГ) H₂N-N(CH₃)₂ – широко используется в качестве основного горючего в баллистических ракетах и ракетно–космической технике – в РН и КА [17, 23].

НДМГ – бесцветная жидкость с резким неприятным запахом, хорошо смешивается с водой, гигроскопична, активно поглощает влагу из воздуха, самовоспламеняется при контакте с окислителем на основе азотной кислоты. Пары при температуре 50С самовоспламеняются с кислотными парами при минимальной концентрации 0,1-0,2г/л. При длительном контакте с воздухом НДМГ окисляется кислородом с образованием воды, смолистых продуктов и окрашивается в коричневый цвет. Смеси паров с воздухом опасны в пожарном отношении при хранении и транспортировке, так как способны гореть в широком диапазоне концентраций – от 2% до 98% и температуре 12С. Источником воспламенения может быть разряд статического электричества. Поэтому СЗ должна быть герметичной, наддув емкостей должен производится только азотом, а конструкция СЗ должна отвечать требованиям электростатической безопасности. Горящую жидкость надо тушить большим количеством воды, так как даже при концентрации 50% получаемый раствор способен гореть.

В паре с жидким кислородом НДМГ воспламеняется только от постороннего источника зажигания.

Как и гидразин НДМГ не вызывает коррозию большинства конструкционных материалов. Однако разбавленные водные растворы НДМГ вызывают повышенную коррозию алюминия.В НДМГ набухают и растворяются многие полимерные материалы, кроме фторопластов.