I nie będzie rakiety ALASA

Stali czytelnicy pamiętają jak jakiś czas temu reklamowałem darmową książkę p.t. „Zapłon”. Opowiada ona o historii paliw płynnych. Jeden z rozdziałów poświęcony jest ciekłym monoprolellants (mam dużą ochotę przetłumaczyć to jako „paliwo jednoskładnikowe”, ale to tłumaczenie nie oddaje w pełni znaczenia).  Monopropellants znane są od początków techniki rakietowej – wszystkie paliwa stałe należą do tej kategorii – są one mieszaniną paliwa i utleniacza. Podobnie jest z ciekłymi monopropellants. Jednak im wyższy impuls specyficzny paliwa, tym wyższa jego niestabilność. W związku z czym monopropellants stwarzają wiele problemów – począwszy od składowania (degradacja z czasem, możliwość samoistnego wybuchu), poprzez tankowanie a skończywszy na samym używaniu – jak zapewnić by paliwo spalało się w komorze spalania a nie w rurach doprowadzających do niej lub co gorsza w zbiorniku? Jak pompować takie paliwo do komory spalania pod wymaganym ciśnieniem?
W przypadku rakiet na paliwo stałe rozwiązaniem jest zrobienie zbiornika paliwa, który jest jednocześnie komorą spalania. Niestety powoduje to że takie rakiety są bardzo nieefektywne – fragment rakiety, który musi wytrzymywać duże ciśnienia i temperatury (a co za tym idzie musi być gruby i ciężki) jest wielki. Przez to rakiety na paliwo stałe są wysoce nieefektywne. Dlatego też marzeniem projektantów jest rakieta na monopropellant ciekły. 
Warto zauważyć że do kategorii ciekłych monopropellants zalicza się np. hydrazynę czy wodę utlenioną, jednak oba te paliwa nie są monopropellants w pełnym tego słowa znaczeniu – ich działanie polega na katalitycznej reakcji dekompozycji przy zetknięciu się paliwa z katalizatorem w komorze „spalania” (spalanie jako takie nie następuje). 
Wracając do rakiety ALASA – DARPA chciała stworzyć bardzo ciekawą rakietę pozwalającą na wystrzeliwanie małych satelitów na niską orbitę okołoziemską tanim kosztem. Jako pierwszy stopień tej rakiety używany miał być samolot F-15. Sama rakieta miała być zasilana monopropellantem – mieszaniną podtlenku azotu i acetylenu. Jak stali czytelnicy wiedzą, obie te substancje są wyjątkowo niemiłe w używaniu – każda z nich przy odpowiedniej kombinacji ciśnienia i temperatury potrafi eksplodować – podtlenek azotu rozpada się na azot i tlen a acetylen produkuje benzen, winyloacetylen, wodór i tlen. Obie te reakcje są egzotermiczne = jak się zaczną to następuje piękna eksplozja. 
Sama rakieta miała być także bardzo nietypowa – silniki zamontowane miały być na przodzie rakiety zamiast z tyłu. Wbrew pozorom to rozwiązanie ma sens – można po drodze pozbyć się niepotrzebnych (pustych) zbiorników paliwa – rakieta wielostopniowa która używa tych samych silników do napędu obu stopni. Niestety rozwiązanie to ma także bardzo poważną wadę – gorące gazy z silników otaczają zbiornik paliwa. Paliwa, które samo z siebie jest wysoce niestabilne i które tylko czeka by eksplodować. I dokładnie to się stało – próby naziemne tej rakiety kończyły się jej eksplozją. Inżynierowie twierdzili że w czasie lotu problem ten by nie wystąpił jako że rakieta będzie się szybko poruszać co pozwoli na efektywne chłodzenie zbiorników, jednak DARPA uznała że zamocowanie takiej beczki z prochem od F-15 z dwoma pilotami w środku jest proszeniem się o katastrofę i wstrzymała prace. 
admin Opublikowane przez: