Эксперимент, проведенный на Международной космической станции (МКС), привел к неожиданному результату — эффекту стабильного холодного пламени, в данном случае сгорания топлива при заметно меньших температурах, чем в современных двигателях внутреннего сгорания. Исследования в этом направлении могут дать нам новое поколение двигателей. Результаты работы опубликованы в журнале Microgravity Science and Technology.
Группа ученых под руководством Формана Уильямса (Forman Williams) из университета Калифорнии в Сан-Диего (США), провела серию испытаний на Multiuser Droplet Combustion Apparatus (аппарат для сгорания капель различных материалов. — Примеч. ред.) — напичканном датчиками устройстве весом 250 кг и размером с книжный шкаф, который управляется на расстоянии. Аппарат предназначен для создания и поджига капель различных видов топлива в различных атмосферных условиях.
В ходе эксперимента использовался гептан (органическое соединение класса алканов). Поначалу казалось, что пламя погасло само по себе, как это произошло бы на Земле, но датчики сообщали, что гептан все еще горит — холодным пламенем, невидимым невооруженным глазом. «Мы наблюдали нечто, чего, как мы считали, не может быть», — заявил профессор Уильямс.
В общем случае феномен холодного пламени может встречаться в различных условиях, в том числе в атмосфере, подобной земной. В результате горения выделяются токсичные вещества, например угарный газ и формальдегид, которые, в свою очередь, тоже сгорают. Ученые считают, что это результат очень простой химической реакции, которая не встречается в условиях земной гравитации потому, что газы не могут достаточно долго находиться в зоне повышенной температуры вокруг горящих капель.
Теперь задача состоит в том чтобы найти нужный состав топлива, который позволит воспроизвести процесс на Земле. Для этого NASA планирует на следующую зиму начало новой программы экспериментов под названием «Исследование холодного огня» (Cool Flame Investigation).
Изучение природы холодного огня может привести к созданию совершенно новых двигателей внутреннего сгорания — эффективных и чистых, в которых сгорание будет проходить при меньших температурах с выделением куда меньших объемов загрязняющих атмосферу веществ, например сажи, окиси азота и двуокиси азота.
Фото: NASA
Источник: Калифорнийский Университет
