Огляд сучасного стану і перспектив використання ракетних палив

Abstract

У статті обговорюється питання сучасного стану та перспектив використання ракетних палив в Україні. Основною метою роботи був аналіз номенклатури товарних марок сучасних ракетних палив придатних для використання в Україні, аналіз основних фізико-хімічних та експлуатаційних властивостей, технічних вимог до якості ракетного палива, проблем функціонування інфраструктури заправки і забезпечення чистоти ракетних палив. Поруч із забороною використання сильнодіючих отруйних ракетних палив на основі азотної кислоти в Україні виникла проблема, пов'язана ще і з відсутністю виробництва власних вуглеводневих ракетних палив на нафтовій основі. В цілому це призвело до того, що сьогодні в Україні виникла гостра проблема щодо забезпечення ракетними паливами космічних літальних апаратів і ракетоносіїв українського виробництва. Постійна увага до проблеми якості авіаційних і ракетних палив викликана багатьма факторами. За високих рівнях чистоти палив гарантується безпека польотів, забезпечується надійність, збільшується технічний ресурс агрегатів систем, в результаті чого витрати на досягнення і підтримання необхідного рівня чистоти палива і робочих рідин цілком виправдані. У статті наведено класифікацію рідких ракетних палив, засновану на їх компонентному складі і хімічній будові. Наведено вимоги до енергетичних, кінетичних, експлуатаційних характеристик, екологічних та економічних властивостей рідких ракетних палив (РРП). Встановлено, що з огляду на далеко незадовільний екологічний стан в Україні, використання гасу в якості ракетного палива на сьогодні є актуальним для нашої країни у порівнянні з гептиловим ракетним паливом. Реактивні палива Т-1, Т-6, Т-8В вдало підходять для космічної техніки вітчизняного виробництва, але в Україні вони не виробляються, а їх закупівля в РФ на сьогодні неможлива з ряду причин. Порівняльний аналіз показав, що американське рідке ракетне паливо RP-1 за більшістю показників є аналогом реактивного палива Т-1 і Т-6 і цілком може використовуватися для ракетоносіїв українського виробництва. На сьогодні в Україні не вирішена і не вирішується проблема з розробки нормативних документів з контролю якості ЖРТ при їх зберіганні і експлуатації. Зокрема, відсутня чітка нормативна документація до процесу заправлення ракет РРП за низьких температур. На відміну до авіаційних палив, відсутні регламенти та інші нормативні документи за змістом вільної і розчиненої води і механічних домішок в РРП. Однією з перспективних сфер використання ракетних палив є використання паливних осередків. Результати досліджень можуть бути застосовані в області експлуатації космічних апаратів, а також інфраструктури заправлення і забезпечення чистоти ракетних палив. Результати статті можуть бути застосовані експертами хіммотологами, фахівцями в галузі експлуатації засобів заправлення та зберігання РРП.

In the article discusses the current state and prospects for the use of rocket fuels in Ukraine. The main purpose of the work was analyze the range of brands of modern rocket fuels suitable for use in Ukraine, analysis of basic physical, chemical and operational properties, technical requirements for rocket fuel quality, problems of refueling infrastructure and cleanliness of rocket fuels. In addition to the ban on the use of highly toxic nitric acid-based rocket fuels in Ukraine, there is a problem associated with the lack of production of its own hydrocarbon rocket fuels based on oil. In general, this has led to the fact that today in Ukraine there is an acute problem with the provision of rocket fuels for spacecraft and rocket carriers of Ukrainian production. The constant attention to the problem of the quality of aviation and rocket fuels is caused by many factors. At high levels of purity of fuels safety of flights is guaranteed, reliability is provided, technical resource of units of systems increases therefore expenses for achievement and maintenance of necessary level of purity of fuel and working liquids are quite justified. The article presents the classification of liquid rocket fuels based on their component composition and chemical structure. The requirements to energy, kinetic, operational characteristics, ecological and economic properties of liquid rocket fuels (LRF) are given. It is established that given the far unsatisfactory environmental situation in Ukraine, the use of kerosene as a rocket fuel is relevant for our country today in comparison with hepty l rocket fuel. Jet fuels T-1, T-6, T-8B are well suited for domestic space production, but they are not produced in Ukraine, and their purchase in Russia is currently impossible for a number of reasons. Comparative analysis has shown that the American liquid rocket fuel RP-1 in most respects is an analogue of jet fuel T-1 and T-6 and can be used for rocket carriers of Ukrainian production. Today in Ukraine the problem of development of normative documents on quality control of LRF during their storage and exploitation is not solved. In particular, there is no clear regulatory documentation for the process of refueling LRF when the temperature is low. Unlike aviation fuels, there are no regulations and other regulatory documents on the content of free and dissolved water and mechanical impurities in the LRF. One of the promising areas of rocket fuel use is the use of fuel cells. The results of the research can be applied in the field of spacecraft operation, as well as refueling infrastructure and cleanliness of rocket fuels. The results of the article can be used by chemical experts, specialists in the field of operation of refueling and storage of LRF.