Characterization and electrical ignition of ADN-based liquid monopropellants

Hydrazin används idag som enkomponentsdrivämne i robotar och rymdfarkoster. Hydrazin är dock mycket giftigt, flyktigt och cancerogent, vilket gör det dyrbart att hantera. De senaste åren har intresset för alternativa ogiftiga drivämnen ökat, särskilt i Europa och i USA. Mindre giftiga drivämnen kan nämligen sänka hanteringskostnaderna avsevärt. Flytande ADN baserade enkomponentsdrivämnen verkar vara ett lovande alternativ, då dessa är betydligt lättare att hantera, har 10 % högre specifik impuls och upp till 60 % högre densitet-impuls. För att kunna ersätta hydrazin måste dock flytande ADN-drivämnen kunna antändas lika lätt. Hydrazin och flytande ADN-baserade drivämnen är mycket olika och därför måste nya antändningsmetoder utvecklas. Denna rapport presenterar resultaten från försök med elektrisk tändning av flytande ADN-drivämnen, där upphettning sker genom att leda en elektrisk ström genom drivämnet. Resultaten visar att det krävs betydligt mindre elektrisk energi än vad som förväntats. Detta beror på lokala effekter nära, eller på ytan av elektroderna. Tändningen var mycket snabb, i det flesta fallen under 2 ms, och den lägsta mängden elektrisk energi som krävdes var ca. 20 J. Vikten på pulskraftsaggregatet förväntas vara av storleksordningen ett kilogram om den elektriska energin kommer från farkostens ordinarie kraftaggregat. Dessa lovande resultat visar att denna typ av antändning är möjlig och rimlig.