High regression rate hybrid rocket propellants

Details High regression rate hybrid rocket propellants High regression rate hybrid rocket propellants

C - Chemistry, Metallurgy

06

B

C06B 47/02 (2006.01) C06D 5/00 (2006.01) F02K 9/00 (2006.01) F02K 9/72 (2006.01)

Patent

CA 2338213

This invention comprises a new process for developing high regression rate propellants for application to hybrid rockets and solid fuel ramjets. The process involves the use of a criterion to identify propellants which form an unstable liquid layer on the melting surface of the propellant. Entrainment of droplets from the unstable liquid-gas interface can substantially increase propellant mass transfer leading to much higher surface regression rates over those that can be achieved with conventional hybrid propellants. The main reason is that entrainment is not limited by heat transfer to the propellant from the combustion zone. The process has been used to identify a new class of non-cryogenic hybrid fuels whose regression rate characteristics can be tailored for a given mission. The fuel can be used as the basis for a simpler hybrid rocket design with reduced cost, reduced complexity and increased performance.

Nouveau procédé de mise au point de propergols hybrides à vitesse de régression élevée destinés à des fusées hybrides et à des statoréacteurs à propergol solide. Le procédé consiste à utiliser un critère pour identifier les propergols qui forment une couche liquide instable à la surface de fusion du propergol. L'entraînement de gouttelettes depuis l'interface liquide-gaz instable peut sensiblement accroître le transfert de masse du propergol qui produit des vitesses de régression de surface supérieures à celles pouvant être obtenues avec des propergols hybrides classiques. La raison principale est que l'entraînement n'est pas limité par le transfert de chaleur entre la zone de combustion et le propergol. Le procédé a été utilisé pour identifier une nouvelle classe de combustibles hybrides non cryogéniques dont les caractéristiques de vitesse de régression peuvent être spécifiquement établies pour une mission donnée. Le carburant peut être utilisé en tant que base pour une structure de propergol hybride plus simple qui se caractérise par un moindre coût, une complexité réduite et une meilleure performance.

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