Ракетное топливо

Вначале было дерево. И огонь первобытных костров. И неровный жар каминов. И слабое усилие парового котла. А потом был уголь. И маленькие солнца вспыхивали под потолками. И стальная паутина железных дорог опутывала Землю. И еще была нефть. С ней появились двигатель внутреннего сгорания и реактивный двигатель

, и машины, пожирающие километры, и самолеты, сократившие расстояния.
Энергия, запасенная в ископаемом топливе и освобожденная человеком, несла ему независимость и власть над силами природы. Топливо помогало человеку преображать Землю, завоевывать пространство и время. Но только на Земле.
Только у себя. Не дальше порога земного притяжения.
А взоры людей устремлялись вверх. К чужим мирам. В неизведанное. Так рождалась мечта. Она двигала людьми, но не могла двигать ракеты. Нужно было новое топливо. Мощное, чтобы преодолеть земное притяжение. Энергоемкое, чтобы ракета была как можно легче. Плотное, чтобы в баках помещалось его как можно больше.
Мечта двигала людьми. В лабораториях ученые воплощали ее в реальность. Они рассчитывали и проверяли тысячи вариантов. Постепенно круг поисков сужался. В кольце изысканий остались четыре группы топлив. Топлива, выделяющие энергию при окислении. Эндотермические вещества, выделяющие энергию при распаде на элементы или группы атомов. Свободные радикалы – химически активные “осколки” молекул. Наконец, ядерные и ионные топлива.
Первая группа самая большая. И самая старая. Но химия внесла в нее много нового. Обычное топливо, сжигаемое на Земле, окисляется кислородом воздуха. А ракета, летящая в космическом пространстве, не может рассчитывать на даровое окисление. И часть баков ракеты заполняют специальные химические вещества – окислители.
Некоторые из них – со стажем. Кислород, сжиженный для уменьшения объема. Азотная кислота – выгодно отличается от других окислителей – в смеси с четырехокисью азота способна долгое время храниться, не меняя своего химического состава. Поэтому окислителями на основе азотной кислоты можно заполнять ракеты, постоянно готовые к запуску. Например, зенитные.
Некоторые выступают в окислительном амплуа впервые. Озон “солиднее” кислорода на один атом. Фтор – самый сильный окислитель. Второй по силе – трифторид хлора. Он настолько активен, что легко поджигает даже стеклянную вату, из которой обычно делают огнепреградительные средства. Перекись водорода – знакомое всем по домашней аптечке кровоостанавливающее и дезинфицирующее вещество. Еще во время второй мировой войны она использовалась немцами в реактивных истребителях-перехватчиках “мессершмитт-163″.
Однако новизна есть и в том, что окисляется. В самих горючих. Помимо керосина, спирта, примененного немцами в “ФАУ-2″, жидкого водорода – наиболее теплотворного химического элемента, но, к сожалению, “вспыльчивого”, ракетная техника осваивает новые классы химических соединений. Те, которые раньше в качестве горючих не применялись.
Вот некоторые из них. Диметилгидразин, у которого два атома водорода поменялись на две метиловые группы. Гидразин-гидрат – сосед перекиси водорода по “мессершмитту-163″. Бораны – соединения водорода с бором – третьего по теплотворности элемента. Наконец, как это ни покажется странным, металлы. Точнее – взвеси порошкообразных металлов, лучше всего магния, в углеводородах, например в керосине. Это очень скромные по своим окислительным аппетитам виды топлива. Они расходуют на сгорание в четыре-пять раз меньше кислорода, чем керосин.
Последние три группы – в основном будущее ракетной техники. Можно по-разному оценивать сроки технического осуществления этих проектов, но успехи химии и физики делают их вполне соизмеримыми с нашим терпением.

Читайте также:
Что такое метагалактика?