**Nytrox/ABS混合推进系统的低能耗电弧点火系统的进一步开发** Stephen A. Whitmore, Jared S. Coen, Ryan J. Thibaudeau

《Aerospace》：Further Development of a Low-Energy Arc-Ignition System for Nytrox/ABS Hybrid Propulsion Systems Stephen A. Whitmore, Jared S. Coen and Ryan J. Thibaudeau

　　

摘要

犹他州立大学开发了一种高性能的“绿色”混合推进技术，该技术基于3D打印的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料独特的电击穿特性。使用3D打印的ABS作为燃料，典型的启动过程需要约5-15焦耳的能量，一旦系统启动，就可以连续工作而无需额外的能量输入。可实现的点火次数仅受燃料数量的限制。技术最为成熟的应用方案使用气体氧气（GOX）作为氧化剂，3D打印的ABS作为燃料。虽然气体氧气在质量效率方面表现良好，但其在体积效率方面较低（除非在高压环境下）。Nytrox（气体氧气与一氧化二氮的混合物）可以提高推进剂的密度和体积效率，同时保持可接受的质量效率（比冲）。Nytrox能够自行加压，从而无需单独的氧化剂加压系统，降低了整体系统的复杂性。然而，直接用Nytrox替代气体氧气会导致点火可靠性降低，并显著增加冷启动时的点火延迟。本文量化了这种延迟现象，分析了其原因，并预测了相关行为。可行的解决方案包括提高燃烧和储存压力以增加Nytrox液相中的氧气含量，以及提高燃烧室压力以减少点火延迟。