ZIP燃料
一般的な推進薬の組み合わせで最も高いエネルギー密度の燃料は水素である。しかし、水素ガスの密度は非常に低い。液体水素は密度は高いが、貯蔵には極低温を保つ必要があるため複雑で高価である。炭素のような他の元素と組み合わせると、水素を燃えやすい炭化水素燃料に変えることができる。アルミニウムやベリリウムのような他の元素は、炭素よりもさらに高いエネルギー含有量を有するが、容易に燃焼できる安定した燃料を形成するための十分な混合はできない。
すべての低質量元素の中で、ホウ素は高エネルギー、重量及び広い利用可能性の組合せを持ち、潜在的な燃料として興味深い。 ボラン類は約7万 kJ/kg (3万 BTU/ポンド)という高い熱エネルギーを有する。これは、約42、000 kJ/kg (18、000 BTU/ポンド)を提供するJP−4又はRP−1のような典型的なケロシン系燃料に匹敵する。 しかし、空気に触れると自然発火しやすく、取扱いが危険なため、単独で燃料として燃焼するには適していない。
従来のジェット燃料と混合すると、エネルギー含量が増加する一方で、いくぶん安定性が高まる。一般的に、ホウ素強化燃料は、重量及び体積の点で、普通のJP-4の最大140%のエネルギー密度を提供する。米国では、燃料の全種類が調査され、空軍のHEF計画で付された名称で一般に呼ばれている:HEF-1 (エチルジボラン) 、HEF-2 (プロピルペンタボラン) 、HEF-3 (エチルデカボラン) 、HEF-4 (メチルデカボラン) 、HEF-5 (エチレンデカボラン) 。
1940年後半の米国陸軍のロケット関連のHERMES計画、1952年の米国海軍航空局のZIP計画、 1955年の米国空軍のHEF (高エネルギー燃料)計画を始めとして、長年にわたりほう素燃料に関する研究がいくつか行われてきた。 1950年代の大部分において、ZIP燃料は「次の大物」と考えられており、実用化に向けてかなりの資金がこれらの計画に費やされた。海軍の名前はそのまま残り、すべてのほう素燃料は「ジップ燃料」として知られるようになったが、空軍の燃料そのものに対する命名は一般的になった。
空軍の計画の主な推進力はHEF-3に基づいており、これは迅速な導入の最も有力な候補であると思われた。HEFは、WS-110においてB-52戦略爆撃機をマッハ2までの速度で飛べる設計に置き換えるための新たな長距離爆撃機の開発に組み込まれました。ボーイングとノースアメリカン (NAA) の初期設計では、離陸と巡航に従来の燃料を使用し、高速飛行中はHEFに切り替え、アフターバーナーセクションのみで燃焼させました。[8] これにより、HEFの主な問題は回避された;アフターバーナーのみで燃焼させることでタービンのビルドアップの問題を解消し、アフターバーナーは離陸と高速飛行のみに使用されたため、有害排気の問題を大幅に低減した。