Не скажите, почему фтор в качестве окислителя не прижился на разгонных блоках (Блок-Д, Фрегат, Центавр и т.п.)?
Удельный импульс при использовании водорода максимальный в данном случае, а токсичность уже не актуальна.
Удельный импульс - 449 секунд (кислород - 428 секунд), температура в камере сгорания - 4707 К. Из-за температуры?
ЦитироватьНе скажите, почему фтор в качестве окислителя не прижился на разгонных блоках (Блок-Д, Фрегат, Центавр и т.п.)?
Удельный импульс при использовании водорода максимальный в данном случае, а токсичность уже не актуальна.
Удельный импульс - 449 секунд (кислород - 428 секунд), температура в камере сгорания - 4707 К. Из-за температуры?
Оно мож и не токсично, когда высоко горит. Но это не отменяет все проблемы, связанные с испытаниями при создании, транспортировкой, хранением, заправкой и прочим. Потом, во всяком полёте есть некий элемент неопределённости - ракеты падают, блин. Теперь представьте - ракета с парой тонн втора (пусть даже с парой сотней кг) падает на пастбище в Казахстане, или рядом с каким-нть посёлком на Урале. Вам мало трудностей с гептилом?
То МрВырский
И че, ну разольется при падении несколько тонн фтора и что?
Фтор газ низкокипящий это раз - он тутже испариться, а в условиях открытого пространства, при содействии ветра итп - ПДК в месте падения наступет через пару минут.
А во вторых он химически активен и быстро перейдет в соединения - фториды - которые опасны не более чем хлориды, один из которых мы каждый день едим! :P
Они же в случае проблем подрываются? Это мгновенно свяжет фтор в химически нейтральные вещества (и фтор и плавиковую кислоту).
Все ж таки температура горения кажется более вероятной причиной. Еще криогенное топливо - хранение.
Но преимущество просто колоссальное. С учетом того, что по водороду для вакуума цифра занижена, в реальности должно быть для "F2+H2" до 500 секунд, то есть примерно в полтора раза больше эффективности гептила (то же токсичного кстати). Про гептил говорят на первой ступени, все остальное никого не волнует (по моему).
ЦитироватьОни же в случае проблем подрываются? Это мгновенно свяжет фтор в химически нейтральные вещества (и фтор и плавиковую кислоту).
Все ж таки температура горения кажется более вероятной причиной. Еще криогенное топливо - хранение.
Но преимущество просто колоссальное. С учетом того, что по водороду для вакуума цифра занижена, в реальности должно быть для "F2+H2" до 500 секунд, то есть примерно в полтора раза больше эффективности гептила (то же токсичного кстати). Про гептил говорят на первой ступени, все остальное никого не волнует (по моему).
http://engine.aviaport.ru/issues/07/page28.html
ЦитироватьОдной из главных технических сложностей использования фтора является его исключительно высокая химическая агрессивность, приводящая к возгоранию большинства веществ. А если есть источник возгорания, то в среде фтора процесс горения интенсивно развивается, гореть начинают даже металлы, обычно с фтором не взаимодействующие.
ЦитироватьОстается сравнить показатели экономичности двигателей, работающих на топливах фтор + водород и кислород + водород. Хотя "в металле" двигатель на фторно-водородном топливе не был разработан, но с большой степенью уверенности можно утверждать, что на базе имеющихся проработок такого двигателя в ОКБ-456, а также с использованием апробированных технических решений двигателей 11Д14 и РД-0120 успешная разработка фторно-водородного двигателя вполне реальна, при этом можно получить параметры и характеристики, близкие к расчетным. Проведенное сравнение удельных импульсов тяги двигателей, работающих на топливах фтор + водород и кислород + водород показало, что фторный двигатель обладает на 20 с большим удельным импульсом тяги.
Но окупит ли это приращение те затраты по организации транспортировки, хранения, разработки специальной наземной инфраструктуры для работы с чрезвычайно токсичным и химически активным фтором? На этот вопрос объективный ответ можно дать только по итогам решения конкретной задачи.
ЦитироватьПодводя итоги рассказу об истории разработки фторных двигателей и анализу их места среди современных ЖРД, выскажу собственное мнение о перспективах их применения. Оно не обязательно совпадает с мнением других работников НПО Энергомаш. Можно себе представить некую гипотетическую космическую задачу, для решения которой удельной энергетики кислородно-водородного топлива окажется недостаточно. В этом случае предстоит сделать выбор из трех наиболее реальных вариантов:
- ЖРД на фторно-водородном топливе,
- ЖРД на трехкомпонентном топливе: фтор + водород + литий;
- ЯРД с водородом в качестве рабочего тела.
Учитывая весь комплекс технических вопросов, подлежащих решению в процессе разработки и эксплуатации указанных двигателей, и уровень получаемых при их работе параметров, автор склонен считать целесообразной концентрацию усилий на разработке ЯРД, который способен обеспечить получение существенно более высокого удельного импульса тяги, чем ЖРД.
Чем с фтором заморачиваться - лучше сразу ЯРД.
Где-то находил статью на английском о проработке концепции трехкомпонентного двигателся фтор+водород+литий.
Наиболее практичным оказалось сжигание фтора с избытком водорода, а затем ниже по потоку добавка жидкого лития и его горение в парах плавиковой кислоты (был создан стендовый двигатель тягой около килограмма).
В связи с этим интересно узнать какой теоретический УИ имет техкомпонентник плавиковая кислота+водород+литий?
ЯРД звучит более ядовито. То есть Ядерный Ракетный Двигатель.
Его никто не будет использовать на одноразовом разгонном блоке поверх РН. В этом можно не сомневаться.
Насколько я знаю, наиболее тугоплавки силикаты. Соединения кремния с фтором наверняка также. Очевидно в последнем случае, причин бояться чрезвычайной агрессивности фтора нет. Для получения генераторного газа можно использовать кислород.
С литием очень интересно. Получается щелочной металл в кислоте.
Жидкий литий это долгохранимое топливо для возврата с поверхности Венеры! С окислителем правда непонятки, но можно использовать углекислый газ местного разлива!
ЦитироватьЖидкий литий это долгохранимое топливо для возврата с поверхности Венеры! С окислителем правда непонятки, но можно использовать углекислый газ местного разлива!
То есть вопрос топика изменен: каков удельный импульс двигателя на компонентах (фтор+водород)+литий, и почему его еще не придумали.
ЦитироватьНасколько я знаю, наиболее тугоплавки силикаты. Соединения кремния с фтором наверняка также.
К сожалению, вы не правы. Фторид кремния - при н.у. газ (температура возгонки -95 C). Гексафторосиликат натрия плавится при 846 C (сравните с метасиликатом натрия: температура плавления 1088 C)
ЦитироватьЦитироватьНасколько я знаю, наиболее тугоплавки силикаты. Соединения кремния с фтором наверняка также.
К сожалению, вы не правы. Фторид кремния - при н.у. газ (температура возгонки -95 C). Гексафторосиликат натрия плавится при 846 C (сравните с метасиликатом натрия: температура плавления 1088 C)
цитата с сайта http://bookz.ru/authors/nikolai-javoronkov/zhavon01/page-12-zhavon01.html
ЦитироватьТак что стабильный повышенный интерес к редким элементам вполне объясним. Может ли, скажем, ту же космонавтику, металлургию или физику твердого тела оставить "равнодушными?" такое свойство редких элементов, как высокая термическая устойчивость? А ведь она у них, ч го называется, суперсупер. Гафний, ниобий, тантал и рений, например, плавятся при температуре свыше 2 тысяч градусов Цельсия.
Высокой огнеупорностью характеризуются их окислы, а температура
плавления карбидов этих же элементов превышает 4 тысячи градусов. Но наибольшая тугоплавкость все же у смешанного карбида титана и гафния. Он плавится при 4125 градусах Цельсия.
видимо в данном случае нужны не окислы, а фториды этих элементов или других элементов (без вариантов?). Самая высокая температура плавления у вольфрама - 3695 K, недостаточно и в чистом виде скорее всего будет реагировать с F & HF. Наибольшая известная точка плавления - Карбид тантала-гафния (Ta4-Hf-C5) - 4489 K.
Так или иначе, видимо именно технологические проблемы "в ходе использования" основная причина отсутствия применения, то есть - высокая температура горения. Все остальное кажется несущественным или решаемым.
Цитироватьвидимо в данном случае нужны не окислы, а фториды этих элементов или других элементов (без вариантов?).
Видимо, я не достаточно ясно разъяснил. Кислород - двухвалентный элемент и способен образовывать две одинарные связи, например Si-O-Si, W-O-W. Это повышает температуру плавления
ковалентных соединений. Фтор таких "мостиковых" связей образовать не может (он одновалентный). Поэтому WO3 плавится при 1473 C, а WF6 - кипит при 17 C. То же самое и с пАрами SiO2/SiF4: ок.1730 C/-95 C или HfO2/HfF4: 2780 С/974 C.
Температуры же плавления ионных соединений обычно ниже, чем ковалентных с "мостиковыми" связями. См. пред. пост температуры плавления натриевых солей кремневой и фторкремневой кислот или например Li2O/LiF: 1453 C/849 C
ЦитироватьСамая высокая температура плавления у вольфрама - 3695 K, недостаточно и в чистом виде скорее всего будет реагировать с F & HF.
Вольфрам при температуре красного каления окисляется кислородом. Реакция же со фтором (F2) идет при комнатной температуре. При комнатной температуре W реагирует с HF только в присутствии окислителей (например азотной кислоты).
ЦитироватьТак или иначе, видимо именно технологические проблемы "в ходе использования" основная причина отсутствия применения, то есть - высокая температура горения. Все остальное кажется несущественным или решаемым.
Где-то на форуме уже обсуждался вопрос смеси H2+F2+Li. Можете попробовать поискать.
Ни кто не знает, на сколько активно будет происходить реакция замещения кислорода фтором на поверхности из оксида тех тугоплавких металлов в камере сгорания и шейке сопла? Может просто разрушение поверхности будет не на столько глубоким, чтоб говорить о невозможности применения фтора.
Фтор выгоден даже не столько тем, что при применении с водородом у него более высокий УИ. Еще очень удобно его применение из за того, что продукт горения:HF содержит всего по одному атому топлива и окислителя (особенно для водорода), благодаря этому очень заметно уменьшается объем баков.
ЦитироватьГде-то на форуме уже обсуждался вопрос смеси H2+F2+Li. Можете попробовать поискать.
F2? (F, Cl и т.д. галогены, а не F2, Cl2) или я не прав? + Спасибо за очень интересный ответ.
На самом деле остается непонятной одна вещь: если такой двигатель при современном состоянии технологий маловероятен, и видимо не существует, то каким образом были получены данные по удельному импульсу?
Теоретически исходя из таких соображений:
1) температурный выход химической реакции;
2) соответствующее увеличение давление по первому закону термодинамики (P*V = k*T) при фиксированном объеме;
3) соотнесением его с массовым потреблением компонентов.
Как Вы считаете, скорее всего это и есть тот способ получения цифр, который они использовали?
Если так, то какая химическая реакция наиболее интересна в контексте топика?
По всей видимости, трех-, четырех-компонентные схемы приведут только к ухудшению показателя.
ЦитироватьПо всей видимости, трех-, четырех-компонентные схемы приведут только к ухудшению показателя.
не факт
ЦитироватьЦитироватьПо всей видимости, трех-, четырех-компонентные схемы приведут только к ухудшению показателя.
не факт
Это скорее всего "грабли". Из общих соображений:
1) H2 + 2*F -> 2*HF + E1
2*Li + 2*HF -> 2*LiF + H2 + E2
и
2) Li + F -> 2*LiF + E3
Видимо выход в первом случае "E1 + E2" примерно равен "E3" и не оправдает добавления новой компоненты.
3) Может быть интересно? Выход LiF + H2O. (атмосферный).
H2 + 2*F -> 2*HF + E1
2*Li + 2*HF -> 2*LiF + H2 + E2
2*H2 + O2 -> 2*H2O + E4
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьПо всей видимости, трех-, четырех-компонентные схемы приведут только к ухудшению показателя.
не факт
Это скорее всего "грабли". Из общих соображений:
1) H2 + 2*F -> 2*HF + E1
2*Li + 2*HF -> 2*LiF + H2 + E2
и
2) Li + F -> 2*LiF + E3
Видимо выход в первом случае "E1 + E2" примерно равен "E3" и не оправдает добавления новой компоненты.
3) Может быть интересно? Выход LiF + H2O. (атмосферный).
H2 + 2*F -> 2*HF + E1
2*Li + 2*HF -> 2*LiF + H2 + E2
2*H2 + O2 -> 2*H2O + E4
1)H2+2*F+2*Li -> E1+E2,по отдельности конечно
A почему Е3 равно Е2+Е1 , только из конечного продукта или это отдельный расчёт
ЦитироватьA почему Е3 равно Е2+Е1 , только из конечного продукта или это отдельный расчёт
Нет никакого расчета (даже джоули не искал), только интуиция. Скорее всего верно. Дополнительный компонент показатель УИ очень сильно "придавит".
"Придавит" - если реакции идут параллельно, последовательно - когда вторая реакция идёт на продуктах первой,УИ должен прирасти.
Цитировать"Придавит" - если реакции идут параллельно, последовательно - когда вторая реакция идёт на продуктах первой,УИ должен прирасти.
То есть Вы хотите сказать, что в химии возможен вечный двигатель:
1) Идем по цепочке реакций с выделением энергии, приходим к результату, который можно также получить с выделением энергии,
2) расщепляем результат, затратив часть полученной энергии на цепочке, и так по кругу? Вряд ли.
Ну так каков же теоретически достижимый удельный импульс жидкостного ракетного двигателя? Вот вопрос.
Цитироватьесли такой двигатель ... не существует, то каким образом были получены данные по удельному импульсу?
Методы вычисления теоретического УИ для любых компонентов давно и глубоко разработаны. Хорошее изложение основ метода есть в учебниках Алемасова/Дрегалина/Тишина и Васильева/Кудрявцева.
Можете еще здесь посмотреть: http://www.lpre.de/resources/software/rpa/RPA_LiquidRocketEngineAnalysis.pdf
ЦитироватьF2? (F, Cl и т.д. галогены, а не F2, Cl2) или я не прав? + Спасибо за очень интересный ответ.
Галогены - двухатомные молекулы. Поэтому правильнее писать F2, Cl2, Br2, I2.
ЦитироватьНа самом деле остается непонятной одна вещь: если такой двигатель при современном состоянии технологий маловероятен, и видимо не существует, то каким образом были получены данные по удельному импульсу?
Не думаю, что такой двигатель маловероятен. Скорее всего не слишком большое увеличение УИ (по сравнению с H2+O2) не оправдывает стоимости разработки двигателя + стоимости производства фтора + стоимости системы заправки и т.д.
Расчет же УИ осуществляется исходя из энтальпии реакции, которая хорошо известна.
ЦитироватьПо всей видимости, трех-, четырех-компонентные схемы приведут только к ухудшению показателя.
Не совсем так. УИ обратно пропорционален корню квадратному из средней молекулярной массы истекающих газов. Именно поэтому в водородно-кислородных двигателях используют избыток водорода (тяга снижается, УИ возрастает).
Поэтому "трехкомпонентное" топливо H2+F2+Li может иметь больший УИ. Фактически (как вы и написали) в таком двигателе идет реакция 2Li+F2=2LiF. Водород только снижает молекулярную массу истекающих газов, повышая УИ.
Естественно, что "химического" вечного двигателя быть не может, и пара реакций:
H2+F2=2HF
2Li+2HF=2LiF+H2
эквивалентна по энергетическому выходу
2Li+F2=2LiF
Кстати, энтальпии образования в кДж/моль для газообразных H2O, HF и LiF равны, соответственно, -241.82, -271, -339.
ЦитироватьЦитироватьесли такой двигатель ... не существует, то каким образом были получены данные по удельному импульсу?
Методы вычисления теоретического УИ для любых компонентов давно и глубоко разработаны. Хорошее изложение основ метода есть в учебниках Алемасова/Дрегалина/Тишина и Васильева/Кудрявцева.
Можете еще здесь посмотреть: http://www.lpre.de/resources/software/rpa/RPA_LiquidRocketEngineAnalysis.pdf
Спасибо, обязательно посмотрю.
Копиев, читайте здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8814
ЦитироватьКопиев, читайте здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8814
То есть, видимо ответ такой:
"грабли":
H2 + 2*F -> 2*HF + E1
2*Li + 2*HF -> 2*LiF + H2 + E2
Наилучший УИ:
H2 + 2*F -> 2*HF + E1
или
Li + F -> 2*LiF + E3 (лучше)
550 секунд на поверхности, 600 секунд в вакууме. Расчет программами, указанными в предыдущей ссылке.
?
Выигрыш от фтора и бериллия теряется на фоне их недостатков. Такие топливные пары известны уже более 40, за это время каких только гадостей не наизобретали и не перепробовали. Не пошло.
Поймите только правильно - если вы недавно узнали о рекордном удельном импульсе фтора - это совсем не повод думать, что до вас этого никто не знал, не исследовал, не пытался использовать и т.п.
ох...
одно неудачное слово -сразу вечный двигатель. Надо выбирать выражения( это я про себя )
Цитироватьох...
одно неудачное слово -сразу вечный двигатель. Надо выбирать выражения( это я про себя )
я это просто для аргументации. Пример для химии наверняка неверен. LiF скорее всего можно разрушить только ионизацией (может быть опять неверно, не химик).
Я кажется понял смысл схемы:
1) H2 + 2*F -> 2*HF + E1
2*Li + 2*HF -> 2*LiF + H2 + E2
Скорее всего температура горения водорода и фтора меньше, чем температура горения лития и фтора. Вторая реакция должна происходить во второй камере с большим объемом.
Скорее всего все дело в этом. Мое мнение.
Кстати, что-то подзабыт дифторид кислорода... Он лишен коррозионности фтора и, как читал, не намного уступает фтору в УИ и плотности в паре с водородом. Литий там тоже думаю лишним не будет.
ЦитироватьТо МрВырский
И че, ну разольется при падении несколько тонн фтора и что?
Фтор газ низкокипящий это раз - он тутже испариться, а в условиях открытого пространства, при содействии ветра итп - ПДК в месте падения наступет через пару минут.
А во вторых он химически активен и быстро перейдет в соединения - фториды - которые опасны не более чем хлориды, один из которых мы каждый день едим! :P
И всё это Вы будете объяснять не мне, и даже не экологической экспертизе. А жителям, накрученными зелёными и прочими деньгохотевцами как в местах эксплуатации непосредственно РН, но и в местах испытаний двигателей, рядом с пр-ми фтора, на транспорте и т.д. Вы поезжайте на Урал. Нет, вы поезжайте на Урал и спросите. Спросите, с каким нетерпением там ждут каждого пуска Протона на полярные орбиты. А так же поинтересуйтесь, какие штрафы мы выплачиваем казахской стороне за падение тех же Протонов. Это при том, что обычно к преезду комиссии там уже и рядом нет и 1 ПДК по НДМГ.
Есть ещё одно существенное возражение: мы никак на водород-то переползти не можем, а тут надо будет создавать аж две новых инфраструктуры, причём по фтору и криогенную, и ядовитую одновременно. Оно надо, ради 20 секунд УИ?
ЦитироватьЯРД звучит более ядовито. То есть Ядерный Ракетный Двигатель.
Его никто не будет использовать на одноразовом разгонном блоке поверх РН. В этом можно не сомневаться.
Насколько я знаю, наиболее тугоплавки силикаты. Соединения кремния с фтором наверняка также. Очевидно в последнем случае, причин бояться чрезвычайной агрессивности фтора нет. Для получения генераторного газа можно использовать кислород.
С литием очень интересно. Получается щелочной металл в кислоте.
Одна только разница - ЯРД всё равно создаётся и будет летать.
Его принципиальное отличие от всякой химии в том, что до момента запуска уже в космосе, его компоненты не являются ни токсичными, ни радиоактивными.
Естественно, 40-50 кг плутония на борту будут очень радовать и неплохо кормить зелёных. Но есть уже опыт выведения и изотопников, и реакторов в космос, так что, здесь я вижу меньше проблем и гораздо больше плюсов.
ЦитироватьНу так каков же теоретически достижимый удельный импульс жидкостного ракетного двигателя? Вот вопрос.
Цитировать550 секунд на поверхности, 600 секунд в вакууме. Расчет программами, указанными в предыдущей ссылке.
Меня беспокоит глухое молчание по данному вопросу. Есть чувство, что эти значения не подтверждены. Нет никакой опубликованной работы на данную тему (доступной в интернете)? В принципе, вопрос очень интересный.
ЦитироватьЦитироватьНу так каков же теоретически достижимый удельный импульс жидкостного ракетного двигателя? Вот вопрос.
Цитировать550 секунд на поверхности, 600 секунд в вакууме. Расчет программами, указанными в предыдущей ссылке.
Меня беспокоит глухое молчание по данному вопросу. Есть чувство, что эти значения не подтверждены. Нет никакой опубликованной работы на данную тему (доступной в интернете)? В принципе, вопрос очень интересный.
Насколько я помню, Глушко этим интересовался, а один мой знакомый - генерал из Спецстроя - строил стенд вроде как именно для фторовых движков в Загорске (Сергиев Посад, там чуть дальше есть такой городок Пересвет).
Но вот мне представляется ЯРД куда предпочтительней.
ЦитироватьЦитироватьТо МрВырский
И че, ну разольется при падении несколько тонн фтора и что?
Фтор газ низкокипящий это раз - он тутже испариться, а в условиях открытого пространства, при содействии ветра итп - ПДК в месте падения наступет через пару минут.
А во вторых он химически активен и быстро перейдет в соединения - фториды - которые опасны не более чем хлориды, один из которых мы каждый день едим! :P
И всё это Вы будете объяснять не мне, и даже не экологической экспертизе. А жителям, накрученными зелёными и прочими деньгохотевцами как в местах эксплуатации непосредственно РН, но и в местах испытаний двигателей, рядом с пр-ми фтора, на транспорте и т.д. Вы поезжайте на Урал. Нет, вы поезжайте на Урал и спросите. Спросите, с каким нетерпением там ждут каждого пуска Протона на полярные орбиты. А так же поинтересуйтесь, какие штрафы мы выплачиваем казахской стороне за падение тех же Протонов. Это при том, что обычно к преезду комиссии там уже и рядом нет и 1 ПДК по НДМГ.
Есть ещё одно существенное возражение: мы никак на водород-то переползти не можем, а тут надо будет создавать аж две новых инфраструктуры, причём по фтору и криогенную, и ядовитую одновременно. Оно надо, ради 20 секунд УИ?
Мр Вырский
За 20 сек прибавки импульса у движков с УИ за 400 сек, любой двигателист душу продаст! :) :D
обычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано
ЦитироватьЗа 20 сек прибавки импульса у движков с УИ за 400 сек, любой двигателист душу продаст! :) :D
А её экологи с местными запуганными жителями примут? :wink:
Цитироватьобычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано
Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...
ЦитироватьЦитироватьобычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано
Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...
Да к чему эта гигантомания?
В общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд. В вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд. С учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьобычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано
Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...
Да к чему эта гигантомания?
В общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд. В вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд. С учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.
Прочтите же наконец!
Фторный ЖРД : соотношение возможности и необходимости (http://engine.aviaport.ru/issues/07/page28.html)
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьобычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано
Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...
Да к чему эта гигантомания?
В общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд. В вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд. С учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.
Прочтите же наконец!
Фторный ЖРД : соотношение возможности и необходимости (http://engine.aviaport.ru/issues/07/page28.html)
Хорошая ссылка, спасибо. По литию ничего нет. Цена лития за кг - 63 USD, тонна - больше. Видимо поэтому.
Здесь есть:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D1%82%D0%B8%D0%B9
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьобычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано
Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...
Да к чему эта гигантомания?
В общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд. В вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд. С учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.
Прочтите же наконец!
Фторный ЖРД : соотношение возможности и необходимости (http://engine.aviaport.ru/issues/07/page28.html)
Хорошая ссылка, спасибо. По литию ничего нет. Цена лития за кг - 63 USD, тонна - больше. Видимо поэтому.
Здесь есть:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D1%82%D0%B8%D0%B9
Сарнер С. Химия ракетных топлив[/size]
рекомендую
ЦитироватьСарнер С. Химия ракетных топлив[/size]
рекомендую
Все "стройными рядами" грузим отсюда::idea: (http://lib.chistopol.ru/?id=20490&page=4)
(http://rn.foto.radikal.ru/0709/73/f8bde9e28e5a.jpg)
ЦитироватьЦена лития за кг - 63 USD, тонна - больше.
Странно, ведь тонна это типа серийное производство.
ЦитироватьВ общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд.
На водороде уже получено 470 на реальных двигателях и есть резервы добавить еще до 5 сек.
ЦитироватьВ вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд.
И ради этого - мучаться со фтором?
ЦитироватьС учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.
Ради прибавки 7% импульса - тонна геморроя.
Прибавка в импульсе не самое главное - неменее важна плотность топлива, которая чуть ли не вдвое увеличивается! А 20сек импульса это будет приятным бонусом!
Если мы хотим дальнейшего увеличения характеристик двигателя - то нужно разрабатывать многотопливный ЖРД - мое ИМХО!
Существует РД-570 - он может работать на трех компонетах - керосин, водород, кислород. Причем в широком соотношении компонентов.
Надо делать такой же ЖРД, на кисродно-водородном топливе, допусаеющем замену части кислорода на фтор, а также ввод третьего компонента - лития!
И отработка в несколько этапов.
1. Чистый КВ ЖРД.
2. Разбавление кислорода фтором.
3. Разбавление фтора озоном.
4. Добавление к водороду лития.
Ракета видиться такой - типа Шаттл или Ариан5 -
тоесть водородный одноступ со стартовыми ТТ ускорителями!
Старт на водороде-кислороде, при улете за 40км от Земли, переход на фтор (чтоб проблем с экологией небыло), и при финальном разгоне - добавка лития, так как он дорог, и его целесообразно использовать только как высокоимпульстное топливо! :D
Возможная область применения компонентов F , Li там где другие чуть чуть не дотягивают.
Существующие разгонные блоки при выведении к Луне дают соотношение ПН/РБ - 40/60 на паре Н2 , О2. При этом качественное снижение затрат на лунную экспедицию при раздельном выведении полезной нагрузки и разгонного блока даёт соотношение 50/50. Вытянуть это соотношение используя F , Li , H2 чем не подходящая задача.
ЦитироватьДа к чему эта гигантомания?
Сравните прирост ПН при выведении КВ РБ и ФВ РБ. И это стоит геморроя?
ЦитироватьВ общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд. В вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд. С учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.
И что это даст практически? "В граммах" и УЕ на создание всего нового? При полной бесперспективности использования дальше ГСО.
ЦитироватьПрочтите же наконец!
Фторный ЖРД : соотношение возможности и необходимости (http://engine.aviaport.ru/issues/07/page28.html)
Прочли. Цитируем:
"Учитывая весь комплекс технических вопросов, подлежащих решению в процессе разработки и эксплуатации указанных двигателей, и уровень получаемых при их работе параметров, автор склонен считать целесообразной концентрацию усилий на разработке ЯРД, который способен обеспечить получение существенно более высокого удельного импульса тяги, чем ЖРД."
По-моему постановка задачи сместилась в схоластику. Что имеем?
1. Имеем готовый двигатель на аммиаке и фторе с неплохим удельным импульсом и высокой плотностью топлива. Имеем - значит имеем по крайней мере отработанную технологию создания, опыт производства испытаний и обращения.
2. Имеем опытный образец ЯРД.
Фтораммиачный блок из-за своих физических характеристик легко интегрируется в любую ракету. То есть, берём основу и сверху без проблем ставим фтораммиачный блок. Проблемы вылезут из-за химии. Придётся делать заправку не на старте, а на отдельной позиции, затем везти ракету на старт, заправлять и пускать. Блок придётся хорошо термоизолировать, фтор - переохладить. И в принципе - можно пускать. Основные проблемы возникнут при отмене пуска - ракету нужно будет оперативно убрать и фтор слить/нейтрализовать. Поэтому практически нужен внешний холодильник, чтобы предотвратить нагрев фтора до кипения на старте и, возможно, при транспортировке. Вполне решаемо. Другое дело, что по соображениям безопасности не всякая ракета подойдёт. Едва ли можно использовать "Союз", который до 3-х суток "вручную" обслуживается на старте. А вот Зенит со своими сроками подготовки к пуску и автоматикой вполне подойдёт. То есть, возможность применения - ощутима.
А теперь рассмотрим ракетный блок ЯРД на водороде. Окажется, что для того, чтобы использовать такой блок, потребуется создание новой РН "с нуля": в такой РН центральным блоком будет огромная бочка с водородом, снабжённая ЯРД, а выводить её на орбиту будут боковые ускорители. Отсюда видно, что перспектива ЯРД пока вообще не просматривается, и ЯРД не конкурент даже фтораммиачному ЖРД.
Я думаю ёрзание с жидкими водородом и фтором на старте хоть и проблема решаемая, но не очень простая, хотя водороду нужна еще более низкая температура, но фтор проблем создаст больше.
А про то что к готовым ракетам так запросто взял и применил фтор-аммиак, тут уж хреН, не говоря про необходимость других материалов, другие пропорции баков, да и вООбще ни одна действующая ракета близко не стояла к фтор-аммиачной.
А с ЯРД другие проблемы, да и ракета выйдет даже заметно проще (внешне), движек уж больно радиоактивный, испытывать не дадут, зеленые сами от натуги позеленеют, да наверно и правильно.
Придется продолжить здесь (глюк):
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9442.
Имейте совесть, хоть название второй темы поменяйте. А ещё лучше удалите её нафиг.
Я уж было решил, что это глюк движка форума :)
В чем смысЁл использования такой экзотики, как фтор-литий? Теоретический интерес?
ЦитироватьЯ уж было решил, что это глюк движка форума :)
В чем смысЁл использования такой экзотики, как фтор-литий? Теоретический интерес?
удельный импульс. дешевле.
ЦитироватьЦитироватьЯ уж было решил, что это глюк движка форума :)
В чем смысЁл использования такой экзотики, как фтор-литий? Теоретический интерес?
удельный импульс. дешевле.
По чем нынче литр фтора для народа?
Есть принцип - кто предлагает, тот и делает. Хотя бы одного работягу, отравленного, за которого свободой отвечаешь, до реанимации сопроводи, потом за аммиак и фтор агитируй.
Цитировать1. Имеем готовый двигатель на аммиаке и фторе с неплохим удельным импульсом и высокой плотностью топлива. Имеем - значит имеем по крайней мере отработанную технологию создания, опыт производства испытаний и обращения.
Простите, а где её имеем? И что за "неплохой уи"? 400 сек? Так на водороде без всякого фтора имеем 450. Причём имеем куда в большей степени готовности, чем фтор-аммиак.
Цитировать2. Имеем опытный образец ЯРД.
Фтораммиачный блок из-за своих физических характеристик легко интегрируется в любую ракету.
Простите, а каким образом это... эээ... интегрируется? Ставится наверх ступень с двумя экзотическими и дорогими компонентами? С таким же успехом туда интегрируется ЯРД. Или Вы полагаете, что ЯРД непременно должен иметь водоизме... массу тонн эдак в 300 и 500 тонн водорода? Разочарую - он вполне может весить для РБ столько же, сколько и Фрегат. При уи раз в 5 более высоком. При гарантированном незаражении в случае аварии на любом этапе полёта.
ЦитироватьТо есть, берём основу и сверху без проблем ставим фтораммиачный блок. Проблемы вылезут из-за химии.
Проблемы вылезут везде. Моё имхо такое: если б мы имели дивную водородную ракету, то при определённых условиях и минимальных переделках можно было бы попотеть. Но и переделки там не минимальные, и водородной ракеты нету.
ЦитироватьА теперь рассмотрим ракетный блок ЯРД на водороде. Окажется, что для того, чтобы использовать такой блок, потребуется создание новой РН "с нуля": в такой РН центральным блоком будет огромная бочка с водородом, снабжённая ЯРД, а выводить её на орбиту будут боковые ускорители. Отсюда видно, что перспектива ЯРД пока вообще не просматривается, и ЯРД не конкурент даже фтораммиачному ЖРД.
Да. Не конкурент. Потому как ЯРД на порядок перспективнее и только он даст нам другие планеты.
ЦитироватьЦитировать1. Имеем готовый двигатель на аммиаке и фторе с неплохим удельным импульсом и высокой плотностью топлива. Имеем - значит имеем по крайней мере отработанную технологию создания, опыт производства испытаний и обращения.
Простите, а где её имеем? И что за "неплохой уи"? 400 сек? Так на водороде без всякого фтора имеем 450. Причём имеем куда в большей степени готовности, чем фтор-аммиак.
Цитировать2. Имеем опытный образец ЯРД.
Фтораммиачный блок из-за своих физических характеристик легко интегрируется в любую ракету.
Простите, а каким образом это... эээ... интегрируется? Ставится наверх ступень с двумя экзотическими и дорогими компонентами? С таким же успехом туда интегрируется ЯРД. Или Вы полагаете, что ЯРД непременно должен иметь водоизме... массу тонн эдак в 300 и 500 тонн водорода? Разочарую - он вполне может весить для РБ столько же, сколько и Фрегат. При уи раз в 5 более высоком. При гарантированном незаражении в случае аварии на любом этапе полёта.
ЦитироватьТо есть, берём основу и сверху без проблем ставим фтораммиачный блок. Проблемы вылезут из-за химии.
Проблемы вылезут везде. Моё имхо такое: если б мы имели дивную водородную ракету, то при определённых условиях и минимальных переделках можно было бы попотеть. Но и переделки там не минимальные, и водородной ракеты нету.
ЦитироватьА теперь рассмотрим ракетный блок ЯРД на водороде. Окажется, что для того, чтобы использовать такой блок, потребуется создание новой РН "с нуля": в такой РН центральным блоком будет огромная бочка с водородом, снабжённая ЯРД, а выводить её на орбиту будут боковые ускорители. Отсюда видно, что перспектива ЯРД пока вообще не просматривается, и ЯРД не конкурент даже фтораммиачному ЖРД.
Да. Не конкурент. Потому как ЯРД на порядок перспективнее и только он даст нам другие планеты.
Мы не хотим другие планеты! :( Мы хотим тут жить! :)
ЦитироватьДа. Не конкурент. Потому как ЯРД на порядок перспективнее и только он даст нам другие планеты.
Тогда у них ещё и совершенно разные области применения.
ЦитироватьЕсть принцип - кто предлагает, тот и делает. Хотя бы одного работягу, отравленного, за которого свободой отвечаешь, до реанимации сопроводи, потом за аммиак и фтор агитируй.
Пример возможно неудачный, но все таки: недавно слышал о крупной аварии с утечкой фтора в Англии. Облако благополучно рассеялось. Но это означает, что фтор сейчас активно используется в промышленности и технология работы с ним существует, не так ли?
Да и жидкий кислород с водородом опасны. На каких-то этапах наверняка в той же степени.
ЦитироватьПример возможно неудачный, но все таки: недавно слышал о крупной аварии с утечкой фтора в Англии. Облако благополучно рассеялось. Но это означает, что фтор сейчас активно используется в промышленности и технология работы с ним существует, не так ли?
Да и жидкий кислород с водородом опасны. На каких-то этапах наверняка в той же степени.
А как же - используется! Фторопласты и фреоны из чего делают? А ещё - обогащение урана. Утечка фтора опасна, но недолго - из-за своей активности он быстро образует соединения. Первые двое химиков, пытавшихся получить фтор, погибли в лаборатории.
Технология фтора на мощных HF лазерах была достаточно отработанна, такой лазер очень сильно похож на небольшой ЖРД.
Беда в том что фтор жуткая дрянь.
ЦитироватьУтечка фтора опасна, но недолго - из-за своей активности он быстро образует соединения
Ну-ну неопасна. При утечке кислорода все почему-то быстро бегают и сильно нервничают, при утечке хлора все разбегаются как тараканы, а утечка фтора это первое помноженное на второе
ЦитироватьТехнология фтора на мощных HF лазерах была достаточно отработанна, такой лазер очень сильно похож на небольшой ЖРД.
Беда в том что фтор жуткая дрянь.
ЦитироватьУтечка фтора опасна, но недолго - из-за своей активности он быстро образует соединения
Ну-ну неопасна. При утечке кислорода все почему-то быстро бегают и сильно нервничают, при утечке хлора все разбегаются как тараканы, а утечка фтора это первое помноженное на второе
Жуть. Цена фтора почему-то в вики отсутствует.
ЦитироватьЖуть. Цена фтора почему-то в вики отсутствует.
По той причине, что его производят сразу в месте потребления. Цены электролизеров в и-нете есть.
ЦитироватьМы не хотим другие планеты! :( Мы хотим тут жить! :)
Тогда надо просто сделать КВРБ.
А потом просто сделать ЯРД. Забавно, ядовитый прямо тут фтор Вам не страшен, а радиоактивный где-то на высоте ЯРД - пугает. :lol:
ЦитироватьЦитироватьДа. Не конкурент. Потому как ЯРД на порядок перспективнее и только он даст нам другие планеты.
Тогда у них ещё и совершенно разные области применения.
Правильно. Если хотите прирост на десятки процентов - нужен кислород-водород. Разы и порядки - ЯРД.
У Станера в таблице "Максимальные значения удельных тяг типичных двухкомпонентных топлив" (теоретические)
указано:
F2 + H2 -> 412
OF2 + H2 -> 412
F2 + Li -> 378
O2 + H2 -> 391
Отсюда можно заключить, что:
1) литий интересен только нетоксичным выходом реакции.
2) если сравнить с реальнo-существующими двигателями (O2 + H2, вакуум):
РД-0120 ("Энергия") - 455
RS-68 ("Дельта 4") - 410
RS-24 (челнок) - 452.5
Взять максимум - 455 и применить к теоретическому значению - 391 (тупо пропорция) для "F2 + H2" и "OF2 + H2" получим - 479.4
3) То есть 500 - "железная" оценка сверху.
Похоже сам себя убедил, что в этом нет смысла.
Много читал, что озон является мощнейшим окислителем. Однако никаких цифр нарыть не удалось... :cry:
На сайте ЭнергоМаша:
http://www.npoenergomash.ru/engines/
есть проект фторо-водородного РД-350 (464 секунд) 60-х годов и фторо-аммиачные варианты. Числятся как проекты.
ЦитироватьНа сайте ЭнергоМаша:
http://www.npoenergomash.ru/engines/
есть проект фторо-водородного РД-350 (464 секунд) 60-х годов и фторо-аммиачные варианты. Числятся как проекты.
РД-600
ядерное топливо (U-235)/ водород с литием
УИ = 2000
Ну уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное, а вполне себе измеренное значение!
Но возни со фтором оно всё равно не окупает.
Теоретики рассчитали, что оптимальный УИ для большинства задач близок к потребной характеристической скорости - опускать его ниже невыгодно, т.к. растёт стартовая масса, а поднимать выше зачастую тоже невыгодно, т.к. растёт потребная мощность, особенно это касается ЭРД.
Именно поэтому для полёта на Луну по быстрой траектории удобен кислород-водородный ЖРД, а керосинки "чуть-чуть" не хватает. Строго говоря, в беспилотном случае это всё неважно, а в пилотируемом вылезало исключительно из-за больших абсолютных масс.
Не окупается возня со фтором, не окупается... Все энтузиасты наступали на эти грабли, даже строили работающие движки - но до ракетных блоков дело так и не дошло ни разу.
Собственно, с ЯРД та же проблема, он нужен только для пилотируемых полётов на Марс, а больше - ни для чего не окупается.
ЦитироватьНу уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное, а вполне себе измеренное значение!
Но возни со фтором оно всё равно не окупает.
Теоретики рассчитали, что оптимальный УИ для большинства задач близок к потребной характеристической скорости - опускать его ниже невыгодно, т.к. растёт стартовая масса, а поднимать выше зачастую тоже невыгодно, т.к. растёт потребная мощность, особенно это касается ЭРД.
Именно поэтому для полёта на Луну по быстрой траектории удобен кислород-водородный ЖРД, а керосинки "чуть-чуть" не хватает. Строго говоря, в беспилотном случае это всё неважно, а в пилотируемом вылезало исключительно из-за больших абсолютных масс.
Не окупается возня со фтором, не окупается... Все энтузиасты наступали на эти грабли, даже строили работающие движки - но до ракетных блоков дело так и не дошло ни разу.
Собственно, с ЯРД та же проблема, он нужен только для пилотируемых полётов на Марс, а больше - ни для чего не окупается.
542 секунды? Имеется в виду добавления в рабочее тело водорода с уменьшением тяги?
У Вас не будет ссылки, это очень интересно. В любом случае, такой результат должен был быть где-то опубликован. Без всякого сомнения.
ЦитироватьСобственно, с ЯРД та же проблема, он нужен только для пилотируемых полётов на Марс, а больше - ни для чего не окупается.
Нет с ЯРД никакой проблемы. В качестве многоразового буксира к Луне он - самое оно.
А ещё можно сделать многоразовый РБ на ЯРД для Р-7 :lol:
ЦитироватьТеоретики рассчитали, что оптимальный УИ для большинства задач близок к потребной характеристической скорости - опускать его ниже невыгодно, т.к. растёт стартовая масса, а поднимать выше зачастую тоже невыгодно, т.к. растёт потребная мощность, особенно это касается ЭРД.
А можно поподробнее чем плох большой удельный импульс? Потребная мощность - это важно для электрических двигателей, но в химическом ведь само топливо и есть источник мощности. Чем же тогда не выгоден большой удельный импульс?
ЦитироватьНу уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное, а вполне себе измеренное значение!
Но возни со фтором оно всё равно не окупает
Но ведь такой двигатель на разгонном блоке выводимом отдельно позволит выводить лунный КК и РБ к нему двумя одинаковыми носителями.(50/50)
ЦитироватьЦитироватьНу уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное, а вполне себе измеренное значение!
Но возни со фтором оно всё равно не окупает
Но ведь такой двигатель на разгонном блоке выводимом отдельно позволит выводить лунный КК и РБ к нему двумя одинаковыми носителями.(50/50)
To саша:
"Не выходит Данила мастер каменный цветок" (С)
Не получается однако 50 на 50 :cry:
Попробую обосновать с числами:
* Начальная масса РБ -
20 тонн (
17 тонн компоненты топлива и
3 тонны конструкция РБ) ;
* Разгонный блок выводит полезную нагрузку на отлётную траекторию после стыковки на орбите ИСЗ;
* Старт с низкой орбиты ИСЗ высотой 200 км;
* Идеальная ХС маневра -
3175 м/сек;
* Isp = 542 с
Результат - 17814 kg или 47.1% от начальной массы связки (заметьте на отлетной траектории
без учета гравитационных потерь) :idea:
Да, сухая масса РБ не должна превышать 10% :( полного, увы?
ЦитироватьДа, сухая масса РБ не должна превышать 10% :( полного, увы?
Для небольших разгонный блоков выигрыш собственной массы и ПН от более плотного топлива - очень слабый.
Относительно использования фтора. :)
Мне что-то так кажется, его не используют по той причине, что проще сделать водородник большей массы, чем затевать возню с отработкой двигателей на фторе. :)
Дружно читаем первоисточники от НАСА: :idea:
Title: Lithium-fluorine-hydrogen propellant investigation Final report
Author(s): Arbit, H. A.; Clapp, S. D.; Nagai, C. K.
Abstract: Feasibility of lithium-fluorine-hydrogen propellant combination
NASA Center: NASA (non Center Specific)
Publication Date: May 1, 1970
Document Source: CASI
Online Source: View PDF File (http://hdl.handle.net/2060/19700018655)
Document ID: 19700018655
Accession ID: 70N27965
Publication Information: Number of Pages = 241
Report Number: NASA-CR-72695; R-8039
Contract-Grant-Task Number: NAS3-11230
Price Code: A11
Keywords: FLUORINE; HYDROGEN; LITHIUM; PROPELLANT COMBUSTION; FEASIBILITY; METAL COMBUSTION; THRUST CHAMBERS;
Accessibility: Unclassified; No Copyright; Unlimited; Publicly available;
Updated/Added to NTRS: 2009-03-27
************************************************************
Title: Propellant selection for unmanned spacecraft propulsion systems. Volume 1 - Results, conclusions, and recommendations, phase 2 Final report
Author(s): NONE
Abstract: Storability, thermodynamic properties, and performance of high energy liquid propellants
NASA Center: NASA (non Center Specific)
Publication Date: Sep 15, 1969
Document Source: CASI
Online Source: View PDF File (http://hdl.handle.net/2060/19690029275)
Document ID: 19690029275
Accession ID: 69N38660
Publication Information: Number of Pages = 107
Report Number: K-21-69-9-VOL-1; NASA-CR-105201
Contract-Grant-Task Number: NASW-1644
Price Code: A06
Keywords: HIGH ENERGY PROPELLANTS; LIQUID ROCKET PROPELLANTS; PERFORMANCE TESTS; STORABLE PROPELLANTS; THERMODYNAMIC PROPERTIES; FLUORINE; HYDROGEN; MARS EXCURSION MODULE; MARS PROBES;
Accessibility: Unclassified; No Copyright; Unlimited; Publicly available;
Updated/Added to NTRS: 2009-03-19
ЦитироватьНу уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное, а вполне себе измеренное значение!
Я нашел первоисточник от Рокетдайна (могли бы предложить какую-нибудь ссылку, честное слово):
ЦитироватьThe highest specific impulse chemistry ever test-fired in a rocket engine was lithium and fluorine, with hydrogen added to improve the exhaust thermodynamics (making this a tripropellant) [ARBIT, H. A., CLAPP, S. D., DICKERSON, R. A., NAGAI, C. K., [http] AMERICAN INST OF AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS, PROPULSION JOINT SPECIALIST CONFERENCE, 4TH, CLEVELAND, OHIO, Jun 10-14, 1968. ] . The combination delivered 542 seconds (5.32 kN·s/kg, 5320 m/s) specific impulse in a vacuum. The impracticality of this chemistry highlights why exotic propellants are not actually used: to make all three components liquids, the hydrogen must be kept below -252 °C (just 21 K) and the lithium must be kept above 180 °C (453 K). Lithium and fluorine are both extremely corrosive, lithium ignites on contact with air, fluorine ignites on contact with most fuels, and hydrogen, while not hypergolic, is an explosive hazard. Fluorine and the hydrogen fluoride (HF) in the exhaust are very toxic, which damages the environment, makes work around the launch pad difficult, and makes getting a launch license that much more difficult. The rocket exhaust is also ionized, which would interfere with radio communication with the rocket.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enwiki/957923
(http://www.aiaa.org/content.cfm?pageid=406&gTable=mtgpaper&gID=40999)
Кстати, литий можно растопить под солнцем в космосе, там нет воздуха. Интересно по ионизации - химическая реакция.
----------------------------
Некое утверждение: "Теоретический удельный импульс для литий-фтор-водородного двигателя - около 600 секунд." ->
http://www.astronomy.ru/forum/index.php?topic=45879.20
----------------------------
Интересная статья "К ВЫБОРУ КОМПОНЕНТОВ РАКЕТНОГО ТОПЛИВА" со словами по предыдущему утверждению:
http://engine.aviaport.ru/issues/18/page24.html
*********************************************************
PS: судя по давлению в камере сгорания у них использовался открытый цикл, то есть можно смело добавить еще 40 секунд для закрытого цикла.
PSS: видимо ответы на вопросы топика выглядят так:
1) теоретический предел УИ - [580, 600) секунд;
2) реакция - (F2 + Li) + H2;
3) результат реакции нетоксичен;
4) не использована на разгонных блоках из-за:
... 4.1) химической агрессивности фтора
... 4.2) необходимости наличия системы охлаждения для фтора и водорода, системы обогрева для лития.
Последнее приводит к ненужному утяжелению конструкции.
Title: Lithium-fluorine-hydrogen propellant study Final report
Author(s): Arbit, H. A.; Clapp, S. D.; Dickerson, R. A.; Nagai, C. K.
Abstract: Analysis and design of thrust chamber with gas generator, and thermodynamic-combustion characteristics of lithium-fluorine hydrogen tripropellant combination
NASA Center: NASA (non Center Specific)
Publication Date: Feb 22, 1968
Document Source: CASI
Online Source: View PDF File (http://hdl.handle.net/2060/19680007319)
Document ID: 19680007319
Accession ID: 68N16788
Publication Information: Number of Pages = 344
Report Number: NASA-CR-72325; R-7257
Contract-Grant-Task Number: NAS3-7954
Price Code: A15
Keywords: FLUORINE; HYDROGEN; LITHIUM; METAL COMBUSTION; THERMODYNAMIC PROPERTIES; THRUST CHAMBERS; ATOMIZING; GAS GENERATORS; LIQUID METALS; PERFORMANCE TESTS; REACTION KINETICS; TEST FACILITIES;
Accessibility: Unclassified; No Copyright; Unlimited; Publicly available;
Updated/Added to NTRS: 2005-08-25
************************************************************
Title: Fluorine-hydrogen performance evaluation. Phase I, part I - Analysis, design, and demonstration of high performance injectors for the liquid fluorine-gaseous hydrogen combination Final report
Author(s): Arbit, H. A.; Clapp, S. D.
Abstract: Analysis, design, and demonstration of high performance injectors for liquid fluorine- gaseous hydrogen propellant combination
NASA Center: NASA (non Center Specific)
Publication Date: Aug 1, 1966
Document Source: CASI
Online Source: View PDF File (http://hdl.handle.net/2060/19660023633)
Document ID: 19660023633
Accession ID: 66N32923
Publication Information: Number of Pages = 224
Report Number: NASA-CR-54978; R-6636-1
Contract-Grant-Task Number: NASW-1229
Price Code: A10
Keywords: EVALUATION; FUEL INJECTION; INJECTORS; LIQUID HYDROGEN; PERFORMANCE TESTS; PROPELLANT TESTS; PROPELLANTS; FUEL INJECTION; INJECTOR; LIQUID PROPELLANT; PROPELLANT TESTING;
Notes: AUG. 1966 224 P REFS
Accessibility: Unclassified; No Copyright; Unlimited; Publicly available;
Updated/Added to NTRS: 2006-11-06
************************************************************
ЦитироватьЦитироватьНу уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное, а вполне себе измеренное значение!
Я нашел первоисточник от Рокетдайна (могли бы предложить какую-нибудь ссылку, честное слово):
Я их давал. Это не первая тема про фтор в частности и экзотические топлива вообще.
ЦитироватьPS: судя по давлению в камере сгорания у них использовался открытый цикл, то есть можно смело добавить еще 40 секунд для закрытого цикла.
40 секунд - это как-то очень щедро. Для кислород-водородных движков эта разница едва составляет 20 секунд для атмосферных движков и чуть больше для вакуумных. На самом деле, у них вообще вытеснительная подача и потери на подачу не учитываются.
ЦитироватьPSS: видимо ответы на вопросы топика выглядят так:
1) теоретический предел УИ - [580, 600) секунд;
2) реакция - (F2 + Li) + H2;
3) результат реакции нетоксичен;
Правильно говорить - малотоксичен. И фтористый водород там образуется, хоть и немного, и фторид лития не абсолютно безвреден, и другие фториды летят в заметных количествах (а вы как думали, конструкционные материалы всё равно в реакцию вступают!).
Цитировать4) не использована на разгонных блоках из-за:
... 4.1) химической агрессивности фтора
Жидкий литий тоже химически и коррозионно активен. Не так, как фтор, но алюминиевые или титановые баки растворяет на ура. Бронзовую камеру сгорания и форсунки тоже. Об этом почему-то все забывают, а не надо.
Цитировать... 4.2) необходимости наличия системы охлаждения для фтора и водорода, системы обогрева для лития.
Охлаждением фтора никто не будет заморачиваться, если уж на кислород-водородных движках не озабочиваются охлаждением водорода. Отводом паров - да.
ЦитироватьПоследнее приводит к ненужному утяжелению конструкции.
Всё приводит к усложнению конструкции, утяжелению, удорожанию и так далее.
Каждые полгода приходит новый энтузиаст и заводит тему про фтор. Ну за сорок прошедших лет, наверно, не раз профессионалы считали, во что выливается использование фтора и неиспользование тоже.
Между прочим, трёхкомпонентник на литии, фторе и водороде не зря называют "ЯРД для бедных" - затраты сравнимы.
ЦитироватьЦитироватьPS: судя по давлению в камере сгорания у них использовался открытый цикл, то есть можно смело добавить еще 40 секунд для закрытого цикла.
40 секунд - это как-то очень щедро. Для кислород-водородных движков эта разница едва составляет 20 секунд для атмосферных движков и чуть больше для вакуумных. На самом деле, у них вообще вытеснительная подача и потери на подачу не учитываются.
1) RS-68 ("Дельта 4") - 410
2) RS-24 (челнок) - 452.5 , РД-0120 ("Энергия") - 455
По идее получается 40 секунд.
ЦитироватьЦитироватьПоследнее приводит к ненужному утяжелению конструкции.
Всё приводит к усложнению конструкции, утяжелению, удорожанию и так далее.
Каждые полгода приходит новый энтузиаст и заводит тему про фтор. Ну за сорок прошедших лет, наверно, не раз профессионалы считали, во что выливается использование фтора и неиспользование тоже.
Между прочим, трёхкомпонентник на литии, фторе и водороде не зря называют "ЯРД для бедных" - затраты сравнимы.
Здесь видимо остается вопрос о характере этих затрат: разовые на развитие инфраструктуры и технологии работы или эти затраты будут распределены по ходу использования? Очевидно - "terra incognita".
(Во втором pdf (Frigate) F2+H2 откровенно лидирует по показаниям. В первом pdf - экспериментальный двигатель по схеме (F2+H2)+Li.)
Ваше мнение.
НУ а если фтор заменить дифторидом кислорода, пусть он и токсичнее но не так опасен в плане коррозии, плотнее кислорода... Литий кстати можно использовать в виде нагретого металла до 200-300 градусов.
Не стоит кстати ЯРД упоминать как альтернативу фторному ЖРД. У них точно разные ниши. И ЯРД на 2 ступень ракеты не поставишь.
ЦитироватьНУ а если фтор заменить дифторидом кислорода, пусть он и токсичнее но не так опасен в плане коррозии, плотнее кислорода... Литий кстати можно использовать в виде нагретого металла до 200-300 градусов.
Не стоит кстати ЯРД упоминать как альтернативу фторному ЖРД. У них точно разные ниши. И ЯРД на 2 ступень ракеты не поставишь.
Оксид лития тугоплавок и всё испортит.
ЦитироватьНУ а если фтор заменить дифторидом кислорода, пусть он и токсичнее но не так опасен в плане коррозии, плотнее кислорода... Литий кстати можно использовать в виде нагретого металла до 200-300 градусов.
Именно так его и использовали во всех экспериментальных работах. И при этой температуре он растворяет баки со скоростью 0,1 мм в час. Хрен с ними, с баками, в конце концов, но ЖРД перестанет работать на сплаве.
ЦитироватьНе стоит кстати ЯРД упоминать как альтернативу фторному ЖРД. У них точно разные ниши. И ЯРД на 2 ступень ракеты не поставишь.
Если ЯРД нельзя - то и фторный двигатель нельзя. Никто не исследовал воздействие на природу десятков тонн фторидов, распылённых одномоментно. То, что все млекопитающие лишатся зубов - однозначно :D. Известно, что детям нельзя пользоваться фторсодержащими зубными пастами для взрослых - вместо укрепления зубов они разрушаются, слишком много фтора. А ведь там фторида - 0,1%
У ЯРД, кстати, выхлоп практически безвреден, т.к. водород не активируется. А выброс активных элементов, рассеянный в атмосфере на высоте не менее 80 км (а раньше ЯРД действительно запускать никто не собирался), не превышает по суммарной активности месячного выброса от гигаваттной электростанции на угле. За год в её трубу вылетает урана на 5-6 активных зон РД-0410...
Основная проблема с выхлопом ЯРД в Семипалатинске была при остановке двигателя, т.н. захолаживании реактора, т.к. оно делается азотом, а при этом, во-первых, образуется радиоактивный углерод-14, а во-вторых, сравнительно холодный выхлоп не поднимается высоко в атмосферу, как во время работы на водороде, а оседает потом вблизи от места испытаний, образуя заметное заражение. Но остановка ЯРД в полёте будет происходить на высоте 200 км - в случае безаварийной работы ЯРД НИКАКОГО вреда биосфере не нанесёт. Проблемы обсуждаются на случай аварий.
Но представьте себе аварию литий-фторного жрд!
По-моему для центрального бака челнока используется алюминиево-литиевый сплав? В случае жидкого лития это плохо?
Алюмо-литиевые сплавы для жидкого лития вообще не годятся - идёт разрушение по границам зёрен. Он не выдержит нагрузки.
ЦитироватьАлюмо-литиевые сплавы для жидкого лития вообще не годятся - идёт разрушение по границам зёрен. Он не выдержит нагрузки.
Ясно.
И я так понял, что в случае экспериментального 1968 года (542 секунды) двигателя использовались топливные насосы с внешним питанием (приводом). То есть по сути - это не был полноценный двигатель, поэтому он нигде и не числится.
?
Хм... Однако фактологическая база у Вас хороша:) С цифирью:)
Однако ЯРД как движок для 2 ступени носителя все же вызовет такой вой что его использовать точно не будут... А вот фторный движок, пусть даже без лития просто просится на РБ и 2-3 ступени.Пусть не чисто фторный а фтор упакованный в дифторид кислорода.
П.С. Нигде в рассчетах ( ни у Сарнера, ни у других) не видел системы дифторид кислорода-водород-пентаборан... А массы и теплоты сгорания лития и бора сравнимы, а пентаборан сам на 14% из водорода. Т.е. выигрыш на плотности как окислителя так и части топлива.
ЦитироватьЦитироватьАлюмо-литиевые сплавы для жидкого лития вообще не годятся - идёт разрушение по границам зёрен. Он не выдержит нагрузки.
Ясно.
И я так понял, что в случае экспериментального 1968 года (542 секунды) двигателя использовались топливные насосы с внешним питанием (приводом). То есть по сути - это не был полноценный двигатель, поэтому он нигде и не числится.
?
++
Я искал что-нибудь по токсичности LiF и ничего не нашел на русском, на английском видел ссылку на статью, но по-моему ссылка поломана. То есть возможно в данном случае обвинения в токсичности LiF "излишне зеленые". Для сравнения, по токсичности LiOH можно сразу найти - и про противогазы и про зоны отчуждения. Правда по этой ссылке есть одна фраза по токсичности фторида лития:
http://www.chem.msu.su/rus/teaching/general/lection13.pdf
++
Очень интересная ссылка по химии лития:
http://revolution.allbest.ru/chemistry/00068601_0.html
интересны реакции: CO2 (-> C + 2Li2O), LiOH (-> Li2O + H2O), N2 (-> Li3N)
++
Аналогичные ссылки по химии фтора:
http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200601201
оказывается тефлон содержит фтор:
http://www.zn.ua/3000/3100/56240/
++
Кстати, видимо самое крупное отравление фтором произошло по естественным причинам - во время извержения вулкана Лаки в Исландии, 1783-1784 гг. Есть английский фильм, посвященный этим событиям. Называется - "Облако смерти" (Killer cloud). Он должен быть на файлообменниках.
(8,000,000 тонн F2, экологический эффект известен)
ЦитироватьХм... Однако фактологическая база у Вас хороша:) С цифирью:)
Однако ЯРД как движок для 2 ступени носителя все же вызовет такой вой что его использовать точно не будут... А вот фторный движок, пусть даже без лития просто просится на РБ и 2-3 ступени.Пусть не чисто фторный а фтор упакованный в дифторид кислорода.
Почему "просится"? фтор-водородный движок без третьего компонента не выигрывает по УИ у кислород водородного. Разница в плотности незначительна, если мы оптимизируем по УИ. Вот если уходить от оптимума УИ в сторону увеличения тяги, тогда, да, фторное топливо плотнее. Но кислород-водородное топливо от этого дешевеет, а фторное - дорожает :)
ЦитироватьП.С. Нигде в рассчетах ( ни у Сарнера, ни у других) не видел системы дифторид кислорода-водород-пентаборан... А массы и теплоты сгорания лития и бора сравнимы, а пентаборан сам на 14% из водорода. Т.е. выигрыш на плотности как окислителя так и части топлива.
Там проблема с балансом, бор, как и углерод, не работает со фтором, он хорош только с кислородом. В дифториде кислорода валентностей "поровну", а в пентаборане бора "избыток". Приходится увеличивать долю водорода - плотность падает, и топливо перестаёт быть привлекательным. К тому же, получение высоких удельных показателей затруднено тугоплавкостью оксида бора - он может передавать тепло газу только излучением, а, значит, нужны очень большие камеры сгорания и сопла.
Трёхкомпонентник литий-фтор-водород удобен именно потому, что фторид лития имеет довольно низкие температуры плавления и кипения.
Нигде ничего не нашел по тефлону и жидкому литию при 181-200С.
Видел только, что по химической инертности тефлон сравним с платиной и очевидно, это означает, что он не реагирует с плавиковой кислотой.
Видимо, тефлон наилучший материал для работы со фтором и литием? Имеются ввиду невысокие температуры и высокие значения давления, устойчивость к износу, коррозийности и тп. Прежде всего вопрос касается наличия взаимодействия с жидким литием, конечно.
Недостатки тефлона - продолжение его достоинств. Он, конечно, химически инертен, но он не держится на конструкционных материалах, а быстро от них отслаивается. Сам же он недостаточно прочен, чтоб из него баки делать.
К тому же, химическая инертность тефлона часто преувеличивается. Он, конечно, стоек к окислителям, но вот с сильными восстановителями вполне может реагировать. К тому же, 250 градусов для него - многовато.
ЦитироватьНедостатки тефлона - продолжение его достоинств. Он, конечно, химически инертен, но он не держится на конструкционных материалах, а быстро от них отслаивается. Сам же он недостаточно прочен, чтоб из него баки делать.
К тому же, химическая инертность тефлона часто преувеличивается. Он, конечно, стоек к окислителям, но вот с сильными восстановителями вполне может реагировать. К тому же, 250 градусов для него - многовато.
При 181 - 200 литий недостаточно текуч? Насколько понимаю, для тефлона это оптимальное "окно".
ЦитироватьЦитироватьНедостатки тефлона - продолжение его достоинств. Он, конечно, химически инертен, но он не держится на конструкционных материалах, а быстро от них отслаивается. Сам же он недостаточно прочен, чтоб из него баки делать.
К тому же, химическая инертность тефлона часто преувеличивается. Он, конечно, стоек к окислителям, но вот с сильными восстановителями вполне может реагировать. К тому же, 250 градусов для него - многовато.
При 181 - 200 литий недостаточно текуч? Насколько понимаю, для тефлона это оптимальное "окно".
Температура в 200 градусов недостаточна для гарантии незабития форсунок - остальные-то компоненты криогенные - и литий так и норовит застыть в неподходящих местах!
ЭЭЭЭ тефлон разрушается жидким натрием при 250, нет оснований думать что литий он лучше держать будет.
Показалось хорошей идеей.
ЦитироватьТефлон — белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от —70 до +270 °C, прекрасный изоляционный материал.
.......
Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%84%D0%BB%D0%BE%D0%BD
Вот так вот.
ЦитироватьЭЭЭЭ тефлон разрушается жидким натрием при 250, нет оснований думать что литий он лучше держать будет.
почему та грустно, бачек для жидкого лития до ~ 400 C сделать можно (пусть композит фторуглеродный + металл) но что это решает и зачем?
ЦитироватьЦитироватьЭЭЭЭ тефлон разрушается жидким натрием при 250, нет оснований думать что литий он лучше держать будет.
почему та грустно, бачек для жидкого лития до ~ 400 C сделать можно (пусть композит фторуглеродный + металл) но что это решает и зачем?
Скорее всего здесь речь о принципиальной возможности бака и топливной системы, которая не разрушается и не загрязняет топливо + еще с небольшой массой.
Я тут подумал, если литий используется в качестве топлива, то очевидно желателен изотоп Li_6, а не Li_7?
Стабильный изотоп Li_6 более редок: Li_6 - 7,5 %, Li_7 - 92,5 %
А может гибридник сделать? Фтор+водород, все это подается в канал литиевого твердотопливного двигателя! Как вы думаете литий супротив перхлората?
У лития только преимущества, непрозрачен, нерастрескивается! Литиевых заряд покрыть снаружи слоем алюминия и зашибись, а можно и не покрывать - краской покрасить водостойкой!.
В атмосфере все это сгорить при возвращении.
ЦитироватьЯ тут подумал, если литий используется в качестве топлива, то очевидно желателен изотоп Li_6, а не Li_7?
Стабильный изотоп Li_6 более редок: Li_6 - 7,5 %, Li_7 - 92,5 %
Это-то как раз не проблема - разделение изотопов лития давно решенная задача, для производства термоядерных боеприпасов. К счастью, разделение изотопов лития значительно менее энергоёмко, чем разделение изотопов урана, т.к. атомные массы отличаются на очень значительную величину (порядка 14%).
И выигрыш в ЖРД тоже заметный от уменьшения массы горючего.
Даже для пентаборана есть разница между бором-10 и бором-11. И тоже помощь от ядерщиков доступна (бор-10 поглощает нейтроны, бор-11 - нет).
Проблема в том, что ЯРД всё равно лучше. Да и цена топлива из высокой становится запредельной :) Впрочем, для марсианской экспедиции предлагалось топливо гидразин-пентаборан для взлётного аппарата - и стоимость его доставки на поверхность Марса такова, что разделение изотопов было бы выгодным :)
Пооффтоплю:)
Андрей, а как с разработками системы гидразин-пентаборан? Что-то приемлимое получалось? Понимаю что там твердая фаза может зарубить все сладости, но все же...
Интересно, а что на счет гидридлитиевого ГРД? :roll:
ЦитироватьВпрочем, для марсианской экспедиции предлагалось топливо гидразин-пентаборан для взлётного аппарата - и стоимость его доставки на поверхность Марса такова, что разделение изотопов было бы выгодным :)
Вот это уже реально полезная штука была бы.
Впрочем, не только для Марса, но и для Луны.
Ну вот чего только не придумают, лишь бы ЯРД задвинуть...
Зла не хватает :evil:
ЦитироватьИнтересно, а что на счет гидридлитиевого ГРД? :roll:
А ничего. Чем ты его скреплять будешь??? Связующие с ним либо реагировать будут либо чистый гидрид выплюнет как соплю...
Посмотрел 1-й pdf (есть еще 70-го года):
Lithium-Fluorine-Hydrogen Propellant Study - Final Report (Arbit, Dickerson) (Rocketdyne, NASA) (1968)
На счет насосов с независимым приводом я явно погорячился. Литий находился в баллоне из нержавеющей стали под давлением и температуре 500К. Водород и фтор, как понял, сжигались в камере предварительного сжигания и под давлением плавиковая кислота подавалась в основную камеру. То есть общее впечатление, это была простейшая конструкция ЖРД для проверки оптимальных параметров такой схемы (соотношение компонентов, давление, температура).
Остался один вопрос - если рассмотреть две возможные схемы:
1) (F2+H2)+Li;
2) (F2+Li)+H2;
- в чем проблема с увеличением тяги такого двигателя с сохранением высокого удельного импульса? (Кроме конструкционных) Почему в данном случае заходит разговор о фтор-водородном двигателе?
По-моему аналогия с ЭРД здесь неприемлема. Изменение температуры, давления просто изменит соотношение компонентов и не более того, не так ли?
ЦитироватьПосмотрел 1-й pdf (есть еще 70-го года):
Lithium-Fluorine-Hydrogen Propellant Study - Final Report (Arbit, Dickerson) (Rocketdyne, NASA) (1968)
На счет насосов с независимым приводом я явно погорячился. Литий находился в баллоне из нержавеющей стали под давлением и температуре 500К. Водород и фтор, как понял, сжигались в камере предварительного сжигания и под давлением плавиковая кислота подавалась в основную камеру. То есть общее впечатление, это была простейшая конструкция ЖРД для проверки оптимальных параметров такой схемы (соотношение компонентов, давление, температура).
Остался один вопрос - если рассмотреть две возможные схемы:
1) (F2+H2)+Li;
2) (F2+Li)+H2;
- в чем проблема с увеличением тяги такого двигателя с сохранением высокого удельного импульса? (Кроме конструкционных) Почему в данном случае заходит разговор о фтор-водородном двигателе?
По-моему аналогия с ЭРД здесь неприемлема. Изменение температуры, давления просто изменит соотношение компонентов и не более того, не так ли?
Если фтор с литием сначало, то температура будет очень высокой.
К сожалению та схема для "(F2+Li)+H2" оказалась в нечаянном клоне этого топика:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9442
Суть вопроса - как вы считаете, это некоторое принципиальное ограничение по тяге для трехкомпонентной схемы или все объясняется только дороговизной изотопа Li_6, проблемами с изоляцией лития и тп? Ваше мнение.
ЦитироватьК сожалению та схема для "(F2+Li)+H2" оказалась в нечаянном клоне этого топика:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9442
Суть вопроса - как вы считаете, это некоторое принципиальное ограничение по тяге для трехкомпонентной схемы или все объясняется только дороговизной изотопа Li_6, проблемами с изоляцией лития и тп? Ваше мнение.
Я не понял вашего вопроса. Исходя из термодинамики реакции можно посчитать предельный УИ, приняв что вся тепловая энергия реакции превратится в кинетическую энергию продуктов. Это будет абсолютный максимум. Если бы существовал двигатель в котором литий и фтор реагировал и между собой и вся тепловая энергия реакции превращалась бы в кинетическую энергию твердого LiF, то это был бы двигатель с очень высоким УИ. НО! ЖРД работает если в продуктах сгорания есть газообразные компоненты, поэтому добавляется водород. И Li+F+H дает действительно высокий УИ.
Почему такой двигатель не используется, потому что фтор ядовит, литий твердый при комнатной температуре, технологические проблеммы не окупаются увеличением УИ. Технологически более простые РДТТ имеют гораздо большее применеие.
ЦитироватьЦитироватьК сожалению та схема для "(F2+Li)+H2" оказалась в нечаянном клоне этого топика:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9442
Суть вопроса - как вы считаете, это некоторое принципиальное ограничение по тяге для трехкомпонентной схемы или все объясняется только дороговизной изотопа Li_6, проблемами с изоляцией лития и тп? Ваше мнение.
Я не понял вашего вопроса. Исходя из термодинамики реакции можно посчитать предельный УИ, приняв что вся тепловая энергия реакции превратится в кинетическую энергию продуктов. Это будет абсолютный максимум. Если бы существовал двигатель в котором литий и фтор реагировал и между собой и вся тепловая энергия реакции превращалась бы в кинетическую энергию твердого LiF, то это был бы двигатель с очень высоким УИ. НО! ЖРД работает если в продуктах сгорания есть газообразные компоненты, поэтому добавляется водород. И Li+F+H дает действительно высокий УИ.
Почему такой двигатель не используется, потому что фтор ядовит, литий твердый при комнатной температуре, технологические проблеммы не окупаются увеличением УИ. Технологически более простые РДТТ имеют гораздо большее применеие.
Другими словами, принципиальной разницы между трехкомпонентным двигетелем и двухкомпонентным не существует.
Спасибо за отклики.