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俄发现检测航天燃料中氮氦成分的简便方法

2018-11-28 10:47:56

7月3日 液态航天燃料中化学性质不活泼的氮气、氦气必须限制在一定含量内,否则会影响发动机工作。但检测燃料中这两种气体的传统化学方法很麻烦,为此俄研究人员开发出了一套更简便的物理检测法。

在给运载火箭加注液态燃料时,需用氮气和氦气加压,将燃料注入燃料箱。在这一过程中,部分氮气和氦气会进入燃料。这两种气体的化学性质均不活泼,如果其在燃料中的比例超过一定限度,就会影响燃料燃烧和发动机工作,因此在发射前必须检测燃料中的氮气、氦气含量。

用于这种检测的传统气相色谱分离法须在实验室进行,其所需的燃料气化和分离时间较长,各种成分需逐一化验,且样品的腐蚀性强,这些都给检测工作带来诸多困难。为了规避这些不便,莫斯科“化学自动设备”公司的科学家开发出了一套简单有效的物理检测法。

该公司发布的新闻公报说,在为火箭加注燃料时,燃料液面上方会自然出现燃料蒸气,其中就含有用于加压的部分氮气和氦气。这时氮气、氦气在燃料蒸气中的浓度,与它们在液态燃料中的浓度存在稳定的比例关系。氮气、氦气在燃料蒸气中的浓度高低,会影响气温、气压、导热性等多项物理参数,检测这些参数并运用俄研究者新开发的一组方程就能计算出蒸气中的氮气、氦气含量,进而推算出这两种气体在液态燃料中的含量。

参与此项研发的研究人员德米特里·施特罗姆指出,上述物理检测法可在加注航天燃料的同时进行,且高效、安全。在下一阶段,俄研究者准备进一步装配设备,完善他们开发的新检测法。


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