Космонавтика
Кислородно-керосиновое топливо, на котором работают описанные выше двигатели РД-107, РД-108, Р-1, широко применяется в космических ракетах. С освоением этого топлива скорость реактивной струи ЖРД достигла и превысила 3000 м/с. Большое значение для дальнейшего развития космонавтики имело создание в середине 60-х годов ЖРД, работающих на кислородно-водородном топливе, которое по удельному импульсу примерно на 30% превосходит кислородно-керосиновое. Хотя кислородно-водородное топливо было предложено еще в 1903 г. Циолковским, оно не находило применения в течение длительного времени по причинам, связанным со специфическими свойствами водорода. Жидкий водород, как известно, в 14 раз легче воды и закипает уже при температуре 20 К. Смеси водорода с воздухом являются чрезвычайно пожаро- и взрывоопасными. Например, энергия электростатического разряда, который мы иногда ощущаем, прикасаясь к дверной ручке, в десятки и сотни раз больше энергии, необходимой для воспламенения воздушно-водородной смеси. В связи с этим получение дешевого жидкого водорода в большом количестве представлялось проблематичным, конструирование и эксплуатация систем жидкого водорода относились к сложным техническим задачам, а топливные баки для жидкого водорода получались слишком тяжелыми. В настоящее время кислородно-водородное топливо применяется на верхних ступенях космических ракет, где оно дает наибольший эффект. Примером этого является универсальная ступень «Центавр», используемая на космических ракетах семейств «Атлас» и «Титан-3», а также вторая и третья ступени ракеты «Сатурн-5». Топливные баки этих ракетных ступеней, предназначенные для размещения жидкого водорода, представляют собой гигантские термосы, металлические стенки которых покрыты теплоизолирующими полимерными материалами. На рисунке показана в качестве примера теплоизоляция, использующаяся в баках ракеты «Сатурн-5». В этой изоляции предусмотрены каналы, через которые при нахождении ракеты на старте подается газообразный гелий с целью удаления из изоляции взрывоопасных газов, которые могут там накопиться. (вторая ступень ракеты «Сатурн-5»): 1- силовая оболочка (алюминиевый сплав); 2, 5 — клеевой слой; 3 — каналы для прохода гелия; 4 — сотовая конструкция (полиуретановый материал); 6 — найлонофеиольный стой; 7 — герметизирующее покрытие (синтетический материал тедлар) Теплоизоляция утяжеляет конструкцию кислородно-водородных ступеней. Поскольку кислородно-водородное топливо втрое легче кислородно-керосинового, то оно требует при той же массе втрое большего объема для своего размещения. В итоге вес конструкции ракетной ступени, приходящийся на 1 кг
