Характеристики гидридов металлов

Характеристики	BeH2	LiH	АlН3	МgH2
Энтальпия образования, кДж/кг	-1723	-11402	-380	-2874
Плотность, кг/м3	700	780	1480	1420
Температура разложения, °С	240	972	165	280

Расчеты показывают, что замена металла на гидрид металла приводит к увеличению удельного импульса топлива и снижению температуры продуктов сгорания, что является благоприятным фактором.

Наряду с этим энергоемкие гидриды имеют более низкую по сравнению с металлами плотность. Поэтому гидридсодержащие топлива реализуют более высокую свою эффективность на верхних ступенях МБР. Недостатками гидридов являются низкая термическая стабильность, высокая реакционная способность по отношению к органическим веществам.

По комплексу свойств лишь гидрид алюминия в наибольшей степени удовлетворяет требованиям. Он, как и гидрид бериллия, существует в полимерном состоянии (AlH₃)_n, где n = 2…3, способен разлагаться под действием влаги до гидроксида алюминия и водорода и с повышением температуры (>100°С). Для повышения стабильности гидридсодержащего топлива в его состав вводят "поглотители" водорода, например фенилацетилен, диэтинилбензол, способные гидрироваться в присутствии катализаторов - соединений палладия и платины. Горение протекает стадийно: сначала выгорает водород, а затем алюминий. Это приводит к тому, что Al не принимает активного участия на первой стадии горения, он блокирован водородом. Присутствие значительного количества Н₂ в зоне реакции определяет высокие скорости процессов и большое тепловыделение.

Смесевые ТРТ на основе "активных" ГСВ могут содержать до 25% AlH_3, что обеспечивает их удельный импульс до 2750 Н×с/кг и плотность до 1650 кг/м³. Наряду с гидридами легких металлов в качестве компонентов ТРТ представляют интерес гидриды тяжелых металлов с высокой плотностью, в частности TiH₂ (r = 3790 кг/м³), ZrH₂ (5610 кг/м³), NbH₂ (6600 кг/м³), HfH₂ (11390 кг/м³), TaH_0<5…0,8 (14720 кг/м³). С их помощью можно создать высокоплотные СТТ с r = 2000...2200 кг/м³, но при этом удельный импульс уменьшается до 2400...2450 Н×с/кг. По совокупности свойств наибольший интерес представляют TiH₂ и ZrH₂.

13