高エネルギー物質を用いたイオン液体推進剤の研究

松永浩貴; 松永浩貴; 羽生宏人; 三宅淳巳

文献

J-GLOBAL ID：201502296720968040 整理番号：15A0422299

高エネルギー物質を用いたイオン液体推進剤の研究

Study on ionic liquid propellants using high energetic materials

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資料名：
号： 14-005 ページ： 1-10 発行年： 2015年03月13日
JST資料番号： G0143B ISSN： 1349-1113 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

高エネルギー物質を溶剤なしで液体化することができれば,液体推進剤のさらなる高性能化が期待される。火薬学会高エネルギー物質研究会ではエネルギーイオン液体(EILs)に着目し,次世代高性能液体推進剤としての適用可能性を検討することとした。本研究では高エネルギー酸化剤アンモニウムジニトラミド(ADN)の液化手法について探索し,モノメチルアミン硝酸塩(MMAN),尿素との共融により,室温で安定なADN系エネルギーイオン液体推進剤(EILPs)を得ることができた。化学平衡計算による性能計算によれば,現行のヒドラジンを上回る性能が期待される。熱分解挙動の検討の結果,ADN系EILPsは加熱によりほぼすべてがガス化し,N₂O,NO₂,N₂,NH₃,HNCO,CO₂,H₂Oを生成することがわかった。現在は実用化に向け,物性,性能を実験的に把握し,必要に応じてそれらの改善を進めている。また,構成する物質の特性がEILPsの物性(融点,密度,粘度など)に与える影響を把握し,EILPsのデザインを可能にすることおよび蒸気圧の低いイオン液体への着火方法が課題である。(著者抄録)

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ロケットエンジン

引用文献 (25件)：

E. J. Wucherer, S. Christofferson, Assessment of high performance HAN-Monopropellants, Proc. 36th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (2000).
L. Courthéoux, R. Eloirdi, S. Rossignol, C. Kappenstein, D. Duprez, N. Pillet, Catalytic decomposition of HAN-water binary mixtures, Proc. 38th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (2002).
T. Katsumi, T. Inoue, K. Hori, Mechanism of high burning rate of HAN-based solution. Sci. Tech. Energ. Matter. 74 (2013), pp.1-5.
K. Anflo, T. A. Grönland, N. Wingborg, Development and testing of ADN-based monopropellants in small rocket engines. Proc. 36th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (2000).
N. Wingborg, C. Eldsäter, H. Skifs, H, Formulation and characterization of ADN-based liquid monopropellants, Proc. 2nd International Conference on Green Propellants for Space Propulsion (2004).

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