где-то прочел что гидрид бериллия в паре с перекисью 100% даст импульс как фтор-водород , сомнительно но интересно.
кто что знает на эту тему??? интересует также возможный импульс гидрида лития и алюминия с перекисью ведь гидрид алюминия с перекисью не такая уж нереальная вещь
Гидриды может и дают высокий удельный импульс, но есть другая проблема - стоимость самого топлива. :)
Цитироватьгде-то прочел что гидрид бериллия в паре с перекисью 100% даст импульс как фтор-водород , сомнительно но интересно.
кто что знает на эту тему??? интересует также возможный импульс гидрида лития и алюминия с перекисью ведь гидрид алюминия с перекисью не такая уж нереальная вещь
По имеющейся у меня информации, за достоверность которой поручиться не могу, с середины 1960-х в Казани (видимо на базе бывшего авиадвигатлестроительного КБ-16 главного конструктора Зубца) проводились работы по созданию ГРД на паре гидрид алюминия-ЖК. Вроде бы были построены и испытаны модельные ГРД. Планировалось создание блока с ГРД для 3-й ступени Союза, вместо блока И. Совокупное влияние достаточно высокого УИ (ЕМНИП, называлось 370-400с, точнее не скажу) и высокой плотности топлива обеспечивало характеристики, сравнимые с применение ЖК/ЖВ.
гидрид алюминия не так уж и дорог,если будет массовое производство то -дешев
по удельной плотности гидрид алюминия+перекись превосходит
керосин+ЖК и скорее всего превосходит или находится на близком уровне по УИ, что весьма заманчиво для первых ступеней
Про гидрид бериллия забудьте. Соединения бериллия неимоверно токсичны - двигатель нельзя будет отработать на земле. Уж лучше пара гидрид лития-фтор. Но пока никто не знает, как практически подступиться к гидридам. Все гидриды металлов - твёрдые в-ва, за исключением гидрида лития (жидкий при 700 С). Как их использовать в ЖРД? Другое дело - РДТТ, почему-то в них используются металлы, а не гидриды. Возможно, дело в их стабильности, здесь я не обладаю нужной информацией.
Пока более перспективными считаются бороводороды - диборан В2Н6 и пентаборан В5Н10. Последний - жидкий при нормальных условиях. У нас даже создан ЖРД на паре пентаборан-перекись водорода.
Ещё момент - бороводороды образуют соединения с гидридами металлов. Одно из них - боргидрид алюминия Аl(ВН4)3 - жидкость при НУ, и также может рассматриваться в качестве компонента.
Отрицательные моменты будут те же, что и у чистых металлов:
- высокая температура в КС;
- выпадение твёрдой фазы на стенки КС и сопла (может привести и к прогару);
- конденсация окислов металлов приведёт к уменьшению количества расширяющегося газа, что "съест" значительную часть удельного импульса.
Суммарно: реальные преимущества в УИ оказываются не так велики. Если вы смотрите теплоту сгорания металлов или их гидридов и пытаетесь из неё оценить УИ, не забудьте вычесть:
- энергию для нагрева окислов металлов до температуры плавления;
- теплоту плавления окислов;
- энергию для нагрева жидких окислов металлов до температуры испарения;
- теплоту испарения окислов.
Тогда преимущество не будет так велико. Кроме того, металлы и их гидриды более эффективны при соплах с небольшим расширением, не высотных. А в этом случае УИ не так уж и важен.
ЦитироватьВсе гидриды металлов - твёрдые в-ва, за исключением гидрида лития (жидкий при 700 С). Как их использовать в ЖРД? Другое дело - РДТТ, почему-то в них используются металлы, а не гидриды. Возможно, дело в их стабильности, здесь я не обладаю нужной информацией.
В РДТТ гидриды как раз используются, но наряду с металлами, так как при их использовании с одной стороны увеличивается УИ за счет снижения молекулярной массы продуктов сгорания и потерь на диссоциацию, а с другой стороны уменьшается плотность топлива. Поэтому они больше подходят для верхних ступеней.
ЦитироватьНо пока никто не знает, как практически подступиться к гидридам. Все гидриды металлов - твёрдые в-ва, за исключением гидрида лития (жидкий при 700 С). Как их использовать в ЖРД? Другое дело - РДТТ, почему-то в них используются металлы, а не гидриды. Возможно, дело в их стабильности, здесь я не обладаю нужной информацией.
В гибридном двигателе можно. Как в SS1 - толстая труба из одного компонента, в которую впрыскивается второй.
ЦитироватьПро гидрид бериллия забудьте. Соединения бериллия неимоверно токсичны - двигатель нельзя будет отработать на земле. ...
Кстати, давно интересует. То же слышал, что бериллий жуткий яд, канцероген и т. п. И в то же время, слышал, что Союз-У2 летал не на керосине, а на циклине с добавленной туда бериллиевой пудры. И что якобы это же топливо (синтин) можно было использовать на Ту-160. Как же так?
суспензии металлов- пока недостижимая мечта, а гидрид алюминия уже применялся в РДТТ , более того им именно занимались в России . Бериллий лучше для верхних ступеней, в этом случае его ядовитость роли не играет... А гидрид алюминия с перекисью в ГРД вполне заменит керосин-ЖК в первых ступенях, более того это позволит создать носители двойного применения МБР/ракета -носитель что позволит съэкономить... 1-2 года-МБР далее переоборудование в РН, что позволит создать России группировку тяжелых МБР унифицированных с РН. Более того если задаться целью удаления в космос радиоактивных отходов что потребует частых пусков( сразу много отходов в одном старте-не целесообразно) то это создаст условия для массового производства, а это и дешевизна и поддержание обороноспособности...
Проблем конечно будет много: оптимальное связующее для гидрида и предотвращение утечки водорода гидрида , но как я уже сказал РДТТ с гидридом алюминия уже испытывались в СССР и при их коротком (1-2 года ) хранении проблем будет меньше
Поскольку пытался реализовать ГРД на этой паре (в парафиновой матрице) любительскими методами, доступную литературу об этом подбирал и изучал.
Ее немало, значит над этим работали.
Может при массовом производстве гидрид алюминия и не дорог, но дешевле 700 гринов за кг не нашел.
Это и остановило. Пока.
Белое, аморфное, нелетучее вещество. Устойчиво в вакууме (до 100оC). Под действием электрического разряда на триметилалюминий в большом избытке водорода образуется смесь Al2(CH3)3H3 и (AlH3)n. При дальнейшей обработке Al2(CH3)3H3 также получают (AlH3)n.
Цитироватьгде-то прочел что гидрид бериллия в паре с перекисью 100% даст импульс как фтор-водород , сомнительно но интересно.
Почему же "сомнительно"? Топливо ВКПВ+гидрид бериллия на самом деле
самое эффективное химическое ракетное топливо :)
Нужно просто рассмотреть всю цепочку реакций:
1. Н2О2 = Н2О + О
Причем выделяется энергия, создается высокая температура, а кислород оказывается (в значительной степени) в атомарном виде
При такой температуре гидрид бериллия практически мгновенно разлагается и
2. Ве+О = ВеО
Это одна из самых энергоемких химических реакций, развивается высокая (до 4000К) температура. Но тут есть один нюансик ;)
3. Ве+Н2О = ВеО+Н2
Вот об этом многие забывают :) Бериллий (как и алюминий, магний, натрий, литий) способен вытеснять, причем с выделением энергии, водород из воды. При такой высокой температуре - практически мгновенно.
И что мы имеем на выходе? Высокое энерговыделение (на всех стадия) и выхлоп состоящий из (не забываем - при 4000К примерно 30% диссоциированно) 2ВеН2+Н2О2=2ВеО+2Н+Н+Н. Практически чистый водород, да еще и в атомарном виде!
Совокупная молекулярная масса такого раб.тела будет (25+25+2+1+1)/5=
10,8Для справки: у кислородно-водородных ЖРД раб.тело - это вода с примесью водорода, с усредненной мол.массой примерно 17, а у фтор-водородников - НF, с мол.массой 18 ;)
Поэтому теоритический удельный импульс пары ВКПВ+BeH2 составляет 5560м/сек В сочетании с высокой плотностью такого топлива (1,4 у ВКПВ и 0,78 BeH2) это делает ВКПВ+BeH2 просто и скромно: самым высокоэффективным химическим ракетным топливом ;)
Кстати, не так уж и ядовит бериллий - отравление вызывает воздушная аэрозоль соединений этого металла или его частиц (и ничто другое - только аспирационный путь) Поэтому работать с ним можно и без средств защиты. А вот ПОСЛЕ СТАРТА - желательно ходить по пусковой пару дней в респираторе.
И как его использовать тоже придумали: в ГИБРИДНЫХ РД, где BeH2 "упакован" в микрокапсулы, например, из полиметилметакрилата и им же скрепленных
Остался только один вопросик - ЦЕНА :twisted:
Ник
А в реальности оксид бериллия конденсируется при 4400 К и УИ получается хуже, чем у кислород-водорода, не говоря уж о фтор-водороде. На выходе из сопла, кстати, температура значительно ниже 4000 К и водород диссоциирован почти не будет, что впрочем неплохо, ибо диссоциация только снижает УИ.
И не могли бы вы привести тепловой эффект суммарной реакции?
ЦитироватьА в реальности оксид бериллия конденсируется при 4400К..
...как и у других металлов ;) Что совершенно не отменяет того факта, что металлическое топливо самое эффективное, а бериллий - наиэффективнейший среди металлов ;)
Цитировать...и УИ получается хуже, чем у кислород-водорода, не говоря уж о фтор-водороде.
Не совсем так - получается ниже, чем теоритический, но все же выше, чем у кислород-водорода, и чуть ниже, чем у фтор-водорода. Фтор-водород можно вообще не рассматривать :) А отсутвие криогенности и высокая плотность бьют кислород-водород напрочь.
Единственная пробема ВКПВ+BeO, повторюсь, ЦЕНА
ЦитироватьИ не могли бы вы привести тепловой эффект суммарной реакции?
Считал как то Propep-ом, счас он не запускается.
Ник
ЦитироватьЦитироватьА в реальности оксид бериллия конденсируется при 4400К..
...как и у других металлов ;) Что совершенно не отменяет того факта, что металлическое топливо самое эффективное, а бериллий - наиэффективнейший среди металлов ;)
Только с кислородом, со фтором лучший - литий. К тому же, в отличие ото всех остальных, фторид лития легкоплавкий и легкокипящий.
И металлические топлива вовсе не рекордсмены по достигаемому удельному импульсу. Не по теоретическому, а по достигаемому.
И, вообще, трёхкомпонентник на фторе, литии и водороде был реально испытан и продемонстрировал УИ 542 секунды - и это значение никому побить не удалось, за исключением ЯРД.
И водород-литий-фтор дешевле, чем любое топливо с бериллием. Бериллий дороже серебра! Цена перекиси на этом фоне несколько меркнет.
ЦитироватьИ, вообще, трёхкомпонентник на фторе, литии и водороде был реально испытан и продемонстрировал УИ 542 секунды - и это значение никому побить не удалось, за исключением ЯРД.
Ого! А можно попдробнее? Ничего похожего я нигде не видел, в т. ч. в энциклопедии Вэйда.
ЦитироватьЦитироватьИ, вообще, трёхкомпонентник на фторе, литии и водороде был реально испытан и продемонстрировал УИ 542 секунды - и это значение никому побить не удалось, за исключением ЯРД.
Ого! А можно попдробнее? Ничего похожего я нигде не видел, в т. ч. в энциклопедии Вэйда.
http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1967/1967%20-%200069.html
Правда, тяга всего 15 фунтов, ну и что? Это же вопрос только цены!
В одном из промышленных (в прошлом) ТТ при 25% АлН3 и 41%ПХА уи на земле при 40 атм - 265с. Неплохо.
ЦитироватьИ, вообще, трёхкомпонентник на фторе, литии и водороде был реально испытан и продемонстрировал УИ 542 секунды - и это значение никому побить не удалось, за исключением ЯРД.
Во-1х можно сравнить эффективность ТРЕХкомпонентиника (какой гемморой!) с ИУ 542сек, и ДВУХкомпонентника (в ГРД вообще проще паренной репы) с ИУ 480-490сек ;)
Во-2х мона сравнить
плотность Li+H2+F и ВКПВ+ВеН2 ;) И сравнение будет не в пользу трехкомпонентника.
В-3х - о практическом использовании фтора в ракетном деле можно (и нужно) просто забыть: вещество имеет весь букет отрицательных свойств - низкую плотность + криогенность+крайнюю химагрессивность+токсичность+взрывопожароопасность.... что я забыл? А еще и цену :D
Т.е. на земле его никто использовать не будет даже под пытками, а до космоса он с трудом долетает... Полная кака.
Ник
Что бериллий, что гидрид бериллия, обладают ровно тем же набором свойств, что и фтор - дороговизна, ядовитость, пожароопасность и т.д.
Что же касается средней плотности топлива литий-фтор-водород, то оно вдвое плотнее топлива кислород-водород.
ЦитироватьНе совсем так - получается ниже, чем теоритический, но все же выше, чем у кислород-водорода, и чуть ниже, чем у фтор-водорода. Фтор-водород можно вообще не рассматривать А отсутвие криогенности и высокая плотность бьют кислород-водород напрочь.
По моим данным, реальный УИ существенно ниже, чем у кислород-водородника. Причем в гибриднике он будет еще ниже из-за наличия связующего.
ЦитироватьЕдинственная пробема ВКПВ+BeO, повторюсь, ЦЕНА
Да, соотношение цена/эффективность у него сильно хромает.
ЦитироватьЦитироватьНе совсем так - получается ниже, чем теоритический, но все же выше, чем у кислород-водорода, и чуть ниже, чем у фтор-водорода. ....
По моим данным, реальный УИ существенно ниже, чем у кислород-водородника. Причем в гибриднике он будет еще ниже из-за наличия связующего.
ЦитироватьЕдинственная пробема ВКПВ+BeO, повторюсь, ЦЕНА
Да, соотношение цена/эффективность у него сильно хромает.
ЦитироватьИЗ ИСТОРИИ РАЗРАБОТКИ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ РД-560 НА ПОРОШКООБРАЗНОМ ГОРЮЧЕМ
B.C. Судаков
Академик В. П. Глушко помимо широких исследований жидких ракетных топлив много внимания уделял изучению топлив с металлсодержащим горючим. Еще в 1930 г. он выдвинул предложение по использованию бериллия в качестве эффективного горючего. Через 33 года в 1963 г. он поручил организованной бригаде перспективного проектирования (начальник бригады Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии С. П. Агафонов) проведение проектных и экспериментальных исследований по изучению возможности создания ракетного двигателя на топливе — 96 % перекись водорода (продукты разложения) и порошкообразный гидрид бериллия. Двигатель на этом топливе Глушко хотел предложить для полета на Марс с возращением на Землю. Теоретические расчеты показывают, что такое топливо по удельному импульсу на 12 сек. превосходит кислородно-водородное топливо и обладает преимуществами, присущими высококипящему топливу.
В ходе работ необходимо было обеспечить высокую величину удельного импульса, практически обеспечить плотную укладку мелкодисперсного порошка в баке с последующей организацией его истечения из бака в псевдоожиженном состоянии, и, конечно, решить при этом вопросы подачи порошкообразного горючего под высоким давлением в камеру сгорания. К сложностям освоения гидрида бериллия необходимо отнести его высокую токсичность.
Был разработан проект и принципиальная схема ракетного двигателя РД-560 с тягой 10 тонн. Была предусмотрена насосно-эжекторная система подачи порошкообразного гидрида бериллия и контур псевдоожижения. Впервые был предложен для применения в ракетном двигателе объемный насос винтового типа для подачи порошкообразного (металлизированного) горючего.
Разработка велась по нескольким направлениям: изучение характеристик форсунок для распыла модельного порошкообразного алюминия (размер частиц 5 мкм), псевдоожиженного азотом; испытание модельных камер на 92 % перекиси водорода и порошкообразном алюминии, псевдоожиженном азотом; испытания модельных камер тягой 100 кг на 96 % перекиси водорода и порошкообразном гидриде бериллия (размер частиц 4 мкм) или алюминии, псевдоожиженных водородом.
Большого объема данных по гидриду бериллия получить не удалось, поскольку не удалось организовать получение гидрида бериллия в необходимом для этого количестве.
Ник
Поставил, наконец, себе PROPEEP :) И решил посчитать реальные хар-ки такого гибридного двигателя :wink:
Топливо твердое композиционное:
Связка Тиокол (сополимер бутадиен-акрил-акрилнитрила) 14% (как на ТТУ "Шаттла")
Гидрид бериллия в микрокапсулах 200-300мкм из метилметакрилата
BeH 78%
PMMA 8%
Перекись 90%, под давлением 70атм (давление влияет мало), соотношение 1:1,2
Импульс удельный 5005м/сек в вакууме. Плотность топлива выше 1, некриогенное, перекись не предельных кон-ций. Так, что - есть за что бороться :wink:
ЦитироватьБериллий дороже серебра!
А кстати почему? - Из-за малой распространенности сырья из которого его получают или из-за сложности работы с ним?
Пропер конденсированную фазу как-нибудь учитывает?
ЦитироватьПропер конденсированную фазу как-нибудь учитывает?
Ессественно :) Это программа в основном создана для расчета твердых топлив. Могу отдельно файл выложить, большую таблицу. Он дает и "замороженное" на уровне сопла состояние, и "послойно-прогредиентное" и с идеальным соплом (причем установить внешнее давление = 0 нельзя, максимум 0,001атм :)) и без сопла, и с разной исходной температурой топлива и т.д. и т.п.
Считается, что расхождение практических величин от данных PROPPEEP не более 1,5% У продвинутых ракетомодельщиков менее 1% выходило. Человек считавший на "Астре" реальные металлизированные топлива для НУРС при их модернизации, сказал, что PROPEEP даже более точен.
Цитировать....К сложностям освоения гидрида бериллия необходимо отнести его высокую токсичность
Тут надо бы добавить, что токсичность бериллия и его гидрида сильно меньше, чем у гидразина, причем гидрид бериллия еще и малолетуч, в отличии от того же гидразина и его производных.
И средства защиты сильно разные: фильтрующий противогаз и ОЗК - в случае гидразина, и тканевой респиратор и мытье рук - в случае гидрида бериллия :)
В микрокапсулированном же виде его токсичность снижается еще в разы
Выходной файл PROPEEP:
ЦитироватьRun using June 1988 Version of PEP,
Case 1 of 1 26 Sep 2009 at 11:43:39. 8 am
CODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION
513 HYDROGEN PEROXIDE (90 PC) 119.000 -1439 0.05010 642H 586O
165 BERYLLIUM HYDRIDE 79.000 -399 0.02500 1BE 2H
771 PLEXIGLASS 7.000 -906 0.04260 8H 5C 2O
383 EPOXY 201 2.000 -661 0.04040 24H 16C 4O
786 POLYBUTADIENE ACR A (THIOKOL) 12.000 -160 0.03300 999H 671C 19N 16O
THE PROPELLANT DENSITY IS 0.03583 LB/CU-IN OR 0.9917 GM/CC
THE TOTAL PROPELLANT WEIGHT IS 219.0000 GRAMS
NUMBER OF GRAM ATOMS OF EACH ELEMENT PRESENT IN INGREDIENTS
23.928816 H 7.162934 BE 1.303473 C 0.023778 N
7.145695 O
****************************CHAMBER RESULTS FOLLOW *****************************
T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
3347. 5564. 1000.00 14700.69 -212.35 750.38 1.1096 12.325 81.133
SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 9.703 12.996
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 12.3255 6.7573
10.81902 H2 6.75725 BeO* 0.37253 CO 0.31816 C2H2
0.26338 BeH2 0.16227 CH4 0.15008 H 0.06414 Be
0.05707 BeH 0.04880 CH3 0.01987 C2H4 0.01937 CNH
7.72E-03 C2H 6.68E-03 Be2O 4.10E-03 H2O 3.89E-03 BeHO
3.42E-03 BeC2 1.75E-03 N2 1.51E-03 CH2 6.98E-04 NH3
2.65E-04 BeH2O2 2.51E-04 CHO 1.83E-04 CH2O 4.61E-05 CH
4.48E-05 CN 3.45E-05 NH2 2.46E-05 HO 2.45E-05 BeN
1.79E-05 CO2 1.23E-05 BeO 9.05E-06 C2N 8.90E-06 Be2O2
8.77E-06 Be3O3 6.56E-06 C2O 5.41E-06 Be2 5.23E-06 C3
4.95E-06 C
THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 11.476
****************************EXHAUST RESULTS FOLLOW *****************************
T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
1331. 1936. 0.01 0.15 -866.41 750.38 1.1460 11.970 0.001
SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 7.544 9.142
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED = 11.9700 8.4536
11.96268 H2 7.14540 BeO& 1.30241 C& 0.00599 N2
5.81E-03 Be3N2& 7.53E-04 CH4 2.15E-04 H 1.00E-04 CO
7.29E-05 CNH 1.30E-05 C2H2 4.86E-06 BeH2
THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 10.723
**********PERFORMANCE: FROZEN ON FIRST LINE, SHIFTING ON SECOND LINE**********
IMPULSE IS EX T* P* C* ISP* OPT-EX D-ISP A*M EX-T
464.7 1.1334 3137. 577.76 6302.6 4614.28 460.8 0.01333 863.
509.9 1.1042 3180. 583.80 6530.2 249.1 6078.80 505.6 0.01381 1331.
Где:
- IMPULSE - вторая строка это импульс удельный в сек
- ISP* - импульс без сопла
- D-ISP -
плотностный удельный импульс т.е. суммарный импульс отнесенный не к массе топлива, а к его ОБЪЕМУ.
Вот тот же показатель для водород-кислорода:
ЦитироватьAP-R45 Run using June 1988 Version of PEP,
Case 1 of 1 26 Sep 2009 at 11:49:24.40 am
CODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION
501 HYDROGEN (CRYOGENIC) 1.000 -1068 0.00260 2H
737 OXYGEN (LIQUID) 5.000 -97 0.04120 2O
************************
**********PERFORMANCE: FROZEN ON FIRST LINE, SHIFTING ON SECOND LINE**********
IMPULSE IS EX T* P* C* ISP* OPT-EX D-ISP A*M EX-T
482.1 1.2728 3032. 550.70 7319.8 1921.98 158.2 0.01548 292.
488.9 1.2043 3131. 563.63 7769.2 301.8 1855.85 160.5 0.01643 306.
Как очевидно водород-кислород проигрывает не только по криогенности и долгохранимости, не только по взрывопожароопасности, не только в удельном импульсе на 21 секунду :) но и в плотностном импульсе аж В ТРИ РАЗА! И это без учета собственно массы ЖРД :wink:
Эти данные легко объяснимы :) Достаточно посмотреть на состав истекающих газов:
ЦитироватьВыходной файл PROPEEP:
Run using June 1988 Version of PEP,
Case 1 of 1 26 Sep 2009 at 11:43:39. 8 am
SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 8.753 11.861
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 13.7729 5.9932
10.81902 H2 6.75725 BeO* 0.37253 CO 0.31816 C2H2
0.26338 BeH2 0.16227 CH4 0.15008 H 0.06414 Be
0.05707 BeH 0.04880 CH3 0.01987 C2H4 0.01937 CNH
7.72E-03 C2H 6.68E-03 Be2O 4.10E-03 H2O 3.89E-03 BeHO
3.42E-03 BeC2 1.75E-03 N2 1.51E-03 CH2 6.98E-04 NH3
2.65E-04 BeH2O2 2.51E-04 CHO 1.83E-04 CH2O 4.61E-05 CH
4.48E-05 CN 3.45E-05 NH2 2.46E-05 HO 2.45E-05 BeN
1.79E-05 CO2 1.23E-05 BeO 9.05E-06 C2N 8.90E-06 Be2O2
8.77E-06 Be3O3 6.56E-06 C2O 5.41E-06 Be2 5.23E-06 C3
4.95E-06 C
THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 10.879
*************************************************************
AP-R45 Run using June 1988 Version of PEP,
Case 1 of 1 26 Sep 2009 at 11:49:24.40 am
CODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION
501 HYDROGEN (CRYOGENIC) 1.000 -1068 0.00260 2H
737 OXYGEN (LIQUID) 5.000 -97 0.04120 2O
SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 12.383 12.386
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 5.0739 0.0000
3.60802 H2O 1.24853 H2 0.12640 HO 0.08088 H
5.22E-03 O2 4.64E-03 O 2.52E-04 HO2
THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 13.796
В случае ВеН2 это в основном водород с средней молярной массой 10.879, в случае с водород-кислородом это в основном вода с средней молярной массой 13.796
Хотя конденсированная фаза (отмеченно у BeO "звездочкой" - *) сильно портит дело - без нее было бы ближе к 2, чем к 10 :D
ЦитироватьЭти данные легко объяснимы :) Достаточно посмотреть на состав истекающих газов:
Сравнивать топлива нужно в первую очередь по теплотворности, а не по молекулярной массе продуктов сгорания.
ЦитироватьТут надо бы добавить, что токсичность бериллия и его гидрида сильно меньше, чем у гидразина, причем гидрид бериллия еще и малолетуч, в отличии от того же гидразина и его производных.
И средства защиты сильно разные: фильтрующий противогаз и ОЗК - в случае гидразина, и тканевой респиратор и мытье рук - в случае гидрида бериллия :)
В микрокапсулированном же виде его токсичность снижается еще в разы
Тут хорошо бы привести ПДК и все такое прочее. Гидразины дают нетоксиные продукты сгорания, пролитый гидразин быстро разлагается на нетоксичные соединения, а бериллий токсичен в любом виде.
ЦитироватьКак очевидно водород-кислород проигрывает не только по криогенности и долгохранимости, не только по взрывопожароопасности, не только в удельном импульсе на 21 секунду :) но и в плотностном импульсе аж В ТРИ РАЗА! И это без учета собственно массы ЖРД :wink:
Зачем же так кричать? Вдруг кто подумает, что ХС различается тоже в три раза. :) Касательно массы ЖРД, так для перекиси тоже нужна система подачи и у гибридника в качестве КС используется "бак" горючего с соответствующим влиянием на массовое совершенство. Взрывопожароопасность перекиси оставляет желать лучшего.
Wyvern
А можешь посчитать вакуумный УИ водород+дифторид кислорода?
Цитироватьа бериллий токсичен в любом виде.
Хорошая идея :!: - потребовать у Роспотребнадзора, конфисковать у населения, для его же блага, все токсичные изумруды, аквамарины, александриты и прочие бериллы и хризобериллы. Продать врагам, а выручку пустить на развитие космонавтики. :D :lol:
ЦитироватьА можешь посчитать вакуумный УИ водород+дифторид кислорода?
Спасение утопающих - дело рук самих утопающих:
http://rocketworkbench.sourceforge.net/equil.phtml
ЦитироватьТут хорошо бы привести ПДК и все такое прочее. .
http://www.atsdr.cdc.gov/csem/beryllium/docs/beryllium.pdf
Существующие нормы США:
2 мкг/куб. м постоянно, 25 мкг/куб. м до 30 мин
Рекомендованные к внедрению:
0.05 мкг/куб. м постоянно, 0.2 мкг/куб. м до 15 мин.
Для сравнения по НДМГ:
http://ntp.niehs.nih.gov/ntp/roc/eleventh/profiles/s077umdh.pdf
Рекомендуемые нормы:
20 мкг/куб. м постоянно, 150 мкг до 2 часов.
То есть, нормы для бериллия раз в 400 более жёсткие, чем для гептила.
Ну и ещё для сравнения: для фтора ссылка (http://books.google.com/books?id=WSLULtCG9JgC&pg=PA366&lpg=PA366&dq=fluorine+TLV-TWA&source=bl&ots=1hld9c7CVE&sig=7SwFrxUAOpglc-gB7S-zGrBJDCc&hl=en&ei=RinASsDoEZOZ8AasqdGdAQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1#v=onepage&q=fluorine%20TLV-TWA&f=false)
1600 мкг/куб. м постоянно, 3100 мкг/куб. м до 15 минут
то есть фтор из этого всего добра самый безвредный. Я уж молчу про LiF, его впору в зубную пасту добавлять...
ЦитироватьСуществующие нормы по бериллию США:
2 мкг/куб. м постоянно, 25 мкг/куб. м до 30 мин
Рекомендуемые нормы по НДМГ:
20 мкг/куб. м постоянно, 150 мкг до 2 часов.
Ну и ещё для сравнения: для фтора
1600 мкг/куб. м постоянно, 3100 мкг/куб. м до 15 минут
То есть, нормы для бериллия раз в 400 более жёсткие, чем для гептила.
то есть фтор из этого всего добра самый безвредный. Я уж молчу про LiF, его впору в зубную пасту добавлять...
Сам догадаешься почему? :lol: Ну, вот представь: у тебя стоят три открытые лохани - с фтором, с гептилом и с порошком (сжалюсь, про болванку промолчу :D ) бериллия. Чем отравится стоящий рядом с ними не защищенный человек? :shock:
ЦитироватьЦитироватьКак очевидно водород-кислород проигрывает не только по криогенности и долгохранимости, не только по взрывопожароопасности, не только в удельном импульсе на 21 секунду :) но и в плотностном импульсе аж В ТРИ РАЗА! И это без учета собственно массы ЖРД :wink:
Зачем же так кричать? Вдруг кто подумает, что ХС различается тоже в три раза. :)
Тут кто то сдуру может подумать, что я предлагаю использовать сие топливо в качестве топлива РН :D Это НЕ ТАК. Моя IMHO -
пара перекись-гидрид бериллия идеальное топливо для малогабаритных КА, особенно АМС: -токсичность и высокая цена бериллия в этом случае побоку
-топливо долгохранимо, не криогенно и с высокой плотностью
-чистая перекись дает в однокомпонентных микроЖРД ориентации импульс сравнимый с гидразином(чуть меньше)
Внезапно :D оказалось, что свет клином на бериллии не сошелся :) :)
Вот подобное композитное топливо
микрокасулированный алюмогидрид лития - перекись водородаЦитироватьRun using June 1988 Version of PEP,
Case 1 of 1 28 Sep 2009 at 11:23:56.59 am
CODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION
513 HYDROGEN PEROXIDE (90 PC) 96.000 -1439 0.05010 642H 586O
581 LITHIUM ALUMINUM HEXA HYDRIDE 79.000 -1417 0.04010 1AL 6H 3LI
771 PLEXIGLASS 7.000 -906 0.04260 8H 5C 2O
383 EPOXY 201 2.000 -661 0.04040 24H 16C 4O
786 POLYBUTADIENE ACR A (THIOKOL) 12.000 -160 0.03300 999H 671C 19N 16O
THE PROPELLANT DENSITY IS 0.04391 LB/CU-IN OR 1.2154 GM/CC
THE TOTAL PROPELLANT WEIGHT IS 196.0000 GRAMS
NUMBER OF GRAM ATOMS OF EACH ELEMENT PRESENT IN INGREDIENTS
16.932312 H 4.401278 LI 1.303473 C 0.023778 N
5.801006 O 1.467093 AL
****************************CHAMBER RESULTS FOLLOW *****************************
T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
2649. 4309. 1000.00 14700.69 -259.67 566.13 1.1361 9.833 101.700
SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 8.979 12.961
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 9.8328 2.7489
8.00707 H2 1.46702 LiAlO2* 1.28187 Li2O* 1.20841 CO
0.22426 LiHO 0.13813 H2O 0.07781 CH4 0.06956 Li
0.06206 LiH 0.01313 H 0.00916 N2 0.00423 Li2O
3.30E-03 CNH 3.20E-03 CO2 2.99E-03 CH3 2.60E-03 C2H2
2.06E-03 NH3 1.73E-03 Li2 1.33E-03 Li2H2O2 8.48E-04 C2H4
5.75E-04 CH2O 1.83E-04 CHO 5.63E-05 HO 1.13E-05 NH2
9.78E-06 CH2 9.03E-06 LiO 8.44E-06 CNHO 6.63E-06 C2H
3.20E-06 AlHO
THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 15.578
****************************EXHAUST RESULTS FOLLOW *****************************
T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
881. 1127. 0.01 0.15 -616.95 566.13 1.1541 9.265 0.001
SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 7.225 11.141
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 9.2641 3.1149
8.37837 H2 1.46703 LiAlO2& 1.19197 Li2O& 0.81030 CO
0.27512 Li2CO3& 0.18072 C& 0.03076 CH4 0.02619 H2O
0.01184 N2 0.00646 CO2 0.00001 LiHO 0.00000 NH3
THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 15.833
**********PERFORMANCE: FROZEN ON FIRST LINE, SHIFTING ON SECOND LINE**********
IMPULSE IS EX T* P* C* ISP* OPT-EX D-ISP A*M EX-T
373.5 1.1533 2461. 573.71 5317.3 4029.76 453.9 0.01124 573.
398.3 1.1270 2493. 579.06 5438.9 208.3 5350.39 484.1 0.01150 881.
3900м/сек тоже неплохой импульс для топлива с плотностным импульсом 484 :wink:
ЦитироватьТут кто то сдуру может подумать, что я предлагаю использовать сие топливо в качестве топлива РН :D Это НЕ ТАК. Моя IMHO - пара перекись-гидрид бериллия идеальное топливо для малогабаритных КА, особенно АМС:
Тут масса подводных камней - хотя гибридник можно и погасить, перекрыв подачу окислителя, но гидрид бериллия при этом разложится, и вся топливная шашка улетит в космос :)
Цитировать-токсичность и высокая цена бериллия в этом случае побоку
Ну, не вполне, частично :) Работать с гидридом бериллия пока никто толком не умеет.
Цитировать-топливо долгохранимо, не криогенно и с высокой плотностью
Оно долгохранимое до первого импульса движка. Второй сделать не удастся. Мало того, оно "недостаточно долгохранимое", т.е. перекись со временем разлагается. Время жизни Союза ТМА в 210 суток определяется разложением перекиси в системе управления спуском. И это несмотря на то, что там перекись не чистая, а 85%, и ещё её охлаждают специальным термоэлектрическим холодильником (без холодильника - максимум полгода).
Цитировать-чистая перекись дает в однокомпонентных микроЖРД ориентации импульс сравнимый с гидразином(чуть меньше)
Несравнимый. Гидразин даёт импульс 236 секунд, и восстановительную среду, а перекись - 165 секунд, и окислительную среду. УИ же двигателя на "реальной" перекиси (не 98%, а 85%) ещё меньше, обычно не превышает 135 секунд в вакууме и 100 в атмосфере. Гидразин может храниться десятилетиями, а перекись - полгода.
ЦитироватьВот подобное композитное топливо микрокасулированный алюмогидрид лития - перекись водорода
3900м/сек тоже неплохой импульс для топлива с плотностным импульсом 484 :wink:
Ну и что в нём особенного? Вот, например:
Пентоборан B5H11 + пентофторид хлора ClF5 дают импульс 399 при 75/0.01 атм. Оба компонента жидкие при нормальных условиях. Соотношение по массе 1:8.5, плотность 2 г/см^3 против 1.2 у тебя.
И никаких проблем с подачей. Главное, чтобы камера не расплавилась :D (T = 5000 K)