آتشزنه‌ها در سامانه هاي پيشرانش مايع غيرخود مشتعل شونده

Ignition Systems for Combustion of Non-Hypergolic Liquid Propellants

سامانه‌هاي پيشرانش مايع به دليل عملكرد و ايمپالس ويژه بالا نقش موثري در اجراي ماموريت‌هاي فضايي و نظامي دارند. پيشرانه هاي مايع به دودسته‌ي خود مشتعل شونده و غير خود مشتعل شونده تقسيم مي شوند. پيشرانه هاي غير خود مشتعل شونده برخلاف پيشرانه هاي خود مشتعل شونده جهت اشتعال نيازمند سامانه آتشزنه مي باشند تا انرژي و گرماي لازم براي آغاز افروزش را فراهم نمايند. سامانه آتشزنه يكي از مهم‌ترين قسمت هاي موتورهاي با پيشرانه مايع غير خود مشتعل شونده است، زيرا عدم عملكرد موفق سامانه آتشزنه مي تواند خسارات جبران‌ناپذيري داشته و باعث عدم موفقيت ماموريت سامانه گردد. به همين دليل سامانه آتشزنه مورد نياز بايستي پارامترهاي مهمي مانند قابليت شروع مجدد ، اعتمادپذيري بالا، هزينه توليد پايين، وزن مناسب، دانش اثبات‌شده، عدم پيچيدگي زياد دارا باشد. آتشزنه هاي مورد استفاده براي پيشرانه هاي غير خود مشتعل شونده شامل الكتريكي، هايپرگول، ليزري، حرارتي، رزونانسي، كاتاليستي و پيروتكنيكي مي باشند. در اين مقاله ضمن معرفي سامانه‌هاي آتشزنه مختلف براي افروزش پيشرانه هاي مايع غير خود مشتعل شونده، نحوه عملكرد اين سامانه ها، مزايا و معايب آن‌ها مطرح خواهد گرديد تا مناسب ترين سامانه آتشزنه براي موتور مورد نظر انتخاب گردد.

Liquid propulsion systems have effective role in implementation of space and military mission due to high performance and specific impulse. Liquid propellants are divided into two categories: hypergolic and non-hypergolic propellants. Non-hypergolic propellants need an igniter system to provide the initial energy for propellant ignition compared with hypergolic propellants. Since failure in ignition system result in failure of engine firing, this system is one of the most important parts of non-hypergolic liquid propellant rocket engines. Therefore, the igniter system must have important parameters such as restartability, high reliability, low production cost, appropriate weight, proven knowledge, and lack of complexity. Spark igniter, hypergolic igniter, laser igniter, thermal igniter, resonant igniter, catalytic igniter, and pyrotechnic igniter are used for initial ignition of non-hypergolic liquid propellants. In this paper, various igniter systems for non-hypergolic liquid propellants are introduced and their advantages and disadvantages will be discussed.