Кіріспе
Бір компонентті зымыран отыны
Моножетектер – экзотермиялық химиялық ыдырау арқылы энергияны бөліп шығаратын химиялық заттардан тұратын отындар. Моножетектердің молекулалық байланыс энергиясы көбінесе катализатор қолдану арқылы босатылады. Бұл, окистендіргіш пен отын арасындағы химиялық реакция арқылы энергияны бөліп шығаратын екі компонентті отындармен салыстырылады. Белгілі бір сақтау жағдайында тұрақты болғанымен, моножетектер кейбір басқа жағдайларда механикалық жұмыс істеу үшін өте көп мөлшердегі, ыстық газдарды тез шығарып, ыдырайды. Оқ ату қаруларында ең көп қолданылатын отын – нитроцеллюлоза сияқты қатты дефлагранттарды моножетектер деп санауға болады, бірақ бұл термин инженерлік әдебиетте көбінесе сұйық отындарға қатысты қолданылады.
Monopropellants are propellants consisting of chemicals that release energy through exothermic chemical decomposition. The molecular bond energy of the monopropellant is released usually through use of a catalyst. This can be contrasted with bipropellants that release energy through the chemical reaction between an oxidizer and a fuel. While stable under defined storage conditions, monopropellants decompose very rapidly under certain other conditions to produce a large volume of its own energetic (hot) gases for the performance of mechanical work. Although solid deflagrants such as nitrocellulose, the most commonly used propellant in firearms, could be thought of as monopropellants, the term is usually reserved for liquids in engineering literature.
Қолданылуы
Монотипаждардың ең көп таралған қолданылуы – реакцияны басқару қозғалтқыштары сияқты, төмен импульсті монотипаждық зымыран қозғалтқыштарында. Әдеттегі отын – гидразин, ол көбінесе иридий катализаторының төсегіне түсу арқылы ыдырайды (гидразин реактивті сұйықтықты сақтау үшін алдын ала қыздырылады). Бұл ыдырау нәтижесінде қажетті ыстық газ ағыны және соның арқасында итеру күші пайда болады. Сутек пероксиді екінші дүниежүзілік соғыстың V-2 және американдық Redstone сияқты ракеталардағы отын бактарының сорғыларын қуаттандыру үшін қолданылған. Сутек пероксиді платина катализаторы торлары арқылы өтеді, этилен оксиді, сутек пероксиді (әсіресе екінші дүниежүзілік соғыстағы Т-тазалығы түрінде) және нитрометан – кең таралған ракеталық моноотын. Белгіленгендей, моноотынның нақты импульсі бипропелленттерге қарағанда төмендеу болады және оны Әуе күштерінің химиялық тепе-теңдік бойынша нақты импульс есептеу құралы арқылы табуға болады. Қазіргі уақытта дамытылып жатқан жаңа моноотын – азот оксиді, таза күйде де, азот оксиді отын қоспалары түрінде де. Азот оксиді өзін-өзі қысымдау және салыстырмалы түрде аз уытты болу артықшылықтарын ұсынады, ал нақты импульсі сутек пероксиді мен гидразин арасында орналасқан. Азот оксиді ыдырағанда оттегін бөліп шығарады, сондықтан оны отынмен араластырып, гипергольді бипропелленттермен салыстыратын 325 секундқа дейінгі нақты импульсқа ие моноотын қоспасын жасауға болады. 2018 жылы алюминий шарларында азот оксиді родий оксидімен бірге қолдануға арналған жаңа қымбат металл катализаторы ойлап табылды, ол таза родий немесе иридийге қарағанда жоғары температурада тұрақтырақ. Сутек пероксиді, гидроксиламмоний нитраты (HAN), гидразин және әртүрлі салқын газды моноотынның физикалық қасиеттерін, өнімділігін, құнын, сақтау мүмкіндігін, уыттылығын, сақтау талаптарын және кездейсоқ шығарылу шараларын тікелей салыстыру көрсеткендей, гидразин нақты импульс тұрғысынан ең жоғары өнімділікке ие. Дегенмен, гидразин ең қымбат және уытты зат болып табылады. Сонымен қатар, HAN және сутек пероксиді ең жоғары тығыздық импульсына ие (бірлік көлемге шаққандағы жалпы импульс).