Прорыв в ракетостроении: обычный пищевой эмульгатор решает проблему топлива
Инженеры давно ищут компромисс между твёрдым и жидким ракетным топливом. Твёрдое стабильно и быстро воспламеняется, но его невозможно выключить — приходится сжигать весь запас. Жидкое позволяет управлять тягой и перезапускать двигатель, но в невесомости оно плещется, образуя пузырьки пара, которые могут вывести из строя турбонасос, а также испаряется при долгих перелётах. Об этом рассказывает сайт Phys.org.
Исследователи из Университета Конкордия Пранай Мудалиар и Джерин Джон опубликовали в журнале Langmuir статью о новом гелевом топливе на основе лецитина — пищевого эмульгатора, который используется в шоколаде и салатных заправках. В сочетании с небольшим количеством хлорида кальция лецитин образует микроскопические червеобразные структуры — мицеллы, которые создают невидимую трёхмерную сетку, удерживающую молекулы керосина. Лецитин сгорает вместе с топливом, а не остаётся балластом, как другие загустители.
Гель обладает эффектом истончения при сдвиге: в покое он держит форму, как желе, но при механическом давлении его вязкость падает более чем в 100 раз, и он превращается в жидкость, которую легко распылять через форсунки. Когда давление прекращается, материал возвращается в исходное состояние. Превращение также вызывают нагрев до 59–68°C или добавление этанола, что позволяет локально управлять сжижением топлива.
Гель прозрачен, что позволяет изучать его с помощью высокоскоростных камер и лазеров, а его срок хранения превышает год без признаков расслоения фаз. До испытаний в реальных двигателях ещё далеко — топливо не проверяли в условиях вибраций и температурных ударов при запуске, но разработка выглядит многообещающей для будущих миссий.
