Я вот видел упоминания...
Во первых, кислород + водород пополам с бериллием. И во вторых, какой-то метастабильный гелий с теоретическим УИ в 30 тысяч. Кто-нибудь может обьяснить, что это такое?
Первое, я понимаю, бериллий наверное дороже золота. А второе? Это вроде моноатомного водорода, или ещё круче?
ЦитироватьВо первых, кислород + водород пополам с бериллием.
Лучше забыть. А ещё лучше - забыть навсегда. Бериллий - это сказочная дрянь. Такая, что выпускать продукты сгорания в атмосферу не стоит. Лучше уж что-нибудь более безобидное. Гептил какой-нибудь или на фторе двигатель. А бериллий лучше оставить.
ЦитироватьЦитироватьВо первых, кислород + водород пополам с бериллием.
Лучше забыть. А ещё лучше - забыть навсегда. Бериллий - это сказочная дрянь. Такая, что выпускать продукты сгорания в атмосферу не стоит. Лучше уж что-нибудь более безобидное. Гептил какой-нибудь или на фторе двигатель. А бериллий лучше оставить.
А, не знал. Просто название у бериллия такое обманчиво ласковое. Не то что фтор - сразу понимаешь, что это яд. :D
Бериллий - ужасная дрянь. Я даже не об атмосфере, тут как раз разрещим вопрос - использовать на рагонных блоках и тп. Но ведь кто-то будет это дерьмо добывать и получать в металлическом, порошковом виде... Как говориться, "лучше уж на урановые рудники".
Из более реального (но гадостного) топлива интересна пара метан-дифторид кислорода. Там, хотя бы, примерно понятно, как это можно сделать безопасным. Хотя, опять же, топливо не для первой ступени.
Тем не менее бериллий применяется, хоть и не очень широко и не в качестве топлива. А вообще, где-то читал, что бериллоз (болезнь такая) вызывается не самим бериллием а его окисью, причем, образовавшейся при определенной температуре. В общем, не так страшен черт, как его малюют! :wink:
Цитировать.. какой-то метастабильный гелий с теоретическим УИ в 30 тысяч. Кто-нибудь может обьяснить, что это такое?
Это возбужденный атом гелия, в котором один из электронов находится на верхнем уровне (~20 эВ), но не может вернуться в основное состояние из-за квантовых запретов. Теоретический УИ до 2000 с. Отдельно взятый атом может находиться в метастабильном состоянии несколько часов, но в конденсированных средах возбуждение быстро снимается соударениями и похоже победить это невозможно.
Как насчет сверхнизких температур? Есть шанс снизить число соударений до приемлимых величин?
ЦитироватьТем не менее бериллий применяется, хоть и не очень широко и не в качестве топлива.
А в качестве конструкционного материала, потому что обладает редкостной жёсткостью и разрывной длиной (длина троса, который оборвётся под собственной тяжестью).
ЦитироватьА вообще, где-то читал, что бериллоз (болезнь такая) вызывается не самим бериллием а его окисью, причем, образовавшейся при определенной температуре. В общем, не так страшен черт, как его малюют! :wink:
Бериллий токсичен и сам по себе, и в виде окисла, и в виде всех растворимых соединений. Мало того, без спецзащиты от доступа кислорода (воздуха), применяться не может. Порошок бериллия приходится заливать парафином, компактный (т.е. конструкционный) обычно покрывают каким-нибудь металлом, дающим прочный защитный слой (типа никеля). Порошок бериллия несколько дороже серебра, компактный бериллий, из которого можно делать детали, дороже серебра втрое. Правда, по весу, по объёму выходит дешевле...
А вот литий-фтор-водородный двигун вполне реализуем, причём, имеет среднюю плотность топлива больше, чем у кислород-водородного, и УИ в 550 с у земли (в пустоте можно больше 600). Такой "ЯРД для бедных". Фтор в атмосферу практически не попадает, т.к. литий и фтор идут в КС в стехиометрии, фторид лития нетоксичен (Роберт Вильямс Вуд "солил" им пищу, чтобы убедиться, что кухня готовит из объедков на следующий день). Проблема лишь в том, что и жидкий фтор, и жидкий литий крайне коррозионно активны, причём, каждый по-своему :).
Но на нём можно взлетать с Земли, если обеспечить отсутствие выбросов компонентов - а продукты хрен с ними. Он чище, чем ЯРД, с точки зрения "зеленых". :)
ЦитироватьМало того, без спецзащиты от доступа кислорода (воздуха), применяться не может. Порошок бериллия приходится заливать парафином, компактный (т.е. конструкционный) обычно покрывают каким-нибудь металлом, дающим прочный защитный слой (типа никеля).
А вот это интересно. Видел документальный фильм о создании R-71. Там применялись бериллиевые сплавы. Показывали, ка работники фирмы орудовали с заготовками или даже деталями из них - клали в печку, вытаскивали раскалённые до красна щипцами и переносили к другому оборудованию... Не было у них никаких противогазов, только прозрачные маски на лице, игравшие роль защитных очков. И всё это делалось на воздухе, хотя в самой печи мог быть и какой-нибудь газ типа аргона.
ЦитироватьКак насчет сверхнизких температур?
Оно даже в виде бозе-конденсата долго не живет.
ЦитироватьA metastable version of helium (identified as He* in chemical shorthand) is the best researched of these, and isstorable to some degree. This is a He atom with one electron promoted outside of its normal shell location, and ina reversed spin state. He* atoms are fairly easily produced by running electrical current through a helium gas(they are produced by a helium-neon laser at better than 10% efficiency). Normally this atom is very unstable. In the presence of opposite spin He* (or other matter), collisions will return He* to its normal state (gaseous He)with an impressive release of energy (about 20eV per atom, or 480 MJ/kg) . However, metastable He* can becollected by a complicated process:
1. Metastable helium atoms are produced by an electric discharge in helium gas at liquid nitrogentemperatures, providing about 1 metastable atom for 10^4 ground state helium atoms
2. The metastable atoms are optically polarized to exclude any atoms of an opposite spin.
3. Metastable atoms are separated by deflection from the large number of ground state atoms and otherresidual products of using a converging laser.
4. The atoms are slowed down (in a device called a Zeeman slower) from 1000m/s down to 40m/s.
5. The atoms are further cooled in a magneto-optical trap, a device that cools down atoms to temperaturesnear one microK and traps them using magnetic fields and polarized laser light.
6. In a device called an Ioffe-Pritchard magnetic trap, the He* forms a Bose-Einstein condensate (BEC).The BEC of He* was first achieved at the Université d'Orsay on 20 February 2001, in the form of a cloud of about 8 millions atoms at microK temperature.
The storage lifetime and maximum storage density of He* are subject to debate. Metastable helium ionizes whenit collides, causing high rate of loss due to ionization, even when in a BEC. The mechanisms involved are:
He* + He*
ЦитироватьЦитироватьМало того, без спецзащиты от доступа кислорода (воздуха), применяться не может. Порошок бериллия приходится заливать парафином, компактный (т.е. конструкционный) обычно покрывают каким-нибудь металлом, дающим прочный защитный слой (типа никеля).
А вот это интересно. Видел документальный фильм о создании R-71.
В смысле, SR-71?
ЦитироватьТам применялись бериллиевые сплавы. Показывали, ка работники фирмы орудовали с заготовками или даже деталями из них - клали в печку, вытаскивали раскалённые до красна щипцами и переносили к другому оборудованию...
Докрасна раскалённый бериллий на воздухе горит не хуже магния. Это что-то другое на экране было.
ЦитироватьНе было у них никаких противогазов, только прозрачные маски на лице, игравшие роль защитных очков. И всё это делалось на воздухе, хотя в самой печи мог быть и какой-нибудь газ типа аргона.
Это, блин, "художественный свист" авторов фильма.
Но я не знаю, чтобы в SR-71 где-то применялись бериллиевые детали - титан, да, почти весь планер титановый, отражательные теплоизолирущие панели позолоченные, никелевые сплавы в самых теплонапряжённых местах, да много всякой экзотики, один керосин, который тяжелее соляра, чего стоит, для воспламенения триметилборан, говорят, использовали...
Имxотеп, там ещё есть упоминание циклического озона. Пишут, что он стабильный и мощнее обычного.
ЦитироватьИмxотеп, там ещё есть упоминание циклического озона. Пишут, что он стабильный и мощнее обычного.
Да, кстати, я давно уже предлагал пару H2+O3. :)
Фтор не годится по причине ядовитости? Можно попробовать озон, он взрывоопасен, да, но насколько? :)
Относительно бериллия, его даже в руки нельзя брать, он проникает в организм и вызывает злокачественные опухоли. :)
Да, в своё время много с чем работали без защиты, определённое количество могил следствие этого подхода. :)
Кстати, а протонный газ (в смысле водород без электронов) можно как-то удерживать в?
нет, нельзя. Ибо кулоновы силы порвут всё вдребезги пополам.
Цитироватьнет, нельзя. Ибо кулоновы силы порвут всё вдребезги пополам.
А нейтронный?
Хотя зачем мне он, я не знаю... :oops:
ЦитироватьБериллий - ужасная дрянь. Я даже не об атмосфере, тут как раз разрещим вопрос - использовать на рагонных блоках и тп. Но ведь кто-то будет это дерьмо добывать и получать в металлическом, порошковом виде... Как говориться, "лучше уж на урановые рудники".
Бериллиевая бронза (БрБ2), очень распространенный в самолетостроении сплав. Содержит до 3-х процентов бериллия. Обрабатывается без какой либо специальной защиты.
Преступление не есть доказательство... К тому же, опасно лишь попадание пыли в легкие (и беррилоз в итоге). Из того, что на одном из наших заводов хромовых соединений старушки с половыми тряпками вытирают сочащуюся из гнилых труб оранжевую пакость - не следует, что так можно делать.
ЦитироватьК тому же, опасно лишь попадание пыли в легкие (и беррилоз в итоге).
Ничего подобного. :)
Бериллий опасен даже при кожном контакте. Другое дело, что помрёте вы не сразу, а через годы и от онкологических заболеваний, которые в общем случае неизвестно почему возникают.
Предъявить претензии отделу охраны труда не получится. :)
ЦитироватьЦитироватьнет, нельзя. Ибо кулоновы силы порвут всё вдребезги пополам.
А нейтронный?
Хотя зачем мне он, я не знаю... :oops:
Ультрахолодные нейтроны можно хранить в контейнере. Но они, собаки, распадаются на протоны и электроны :)
ЦитироватьЦитироватьК тому же, опасно лишь попадание пыли в легкие (и беррилоз в итоге).
Ничего подобного. :)
Бериллий опасен даже при кожном контакте.
Так что кулоны с изумрудами лучше не носить :D
ЦитироватьДругое дело, что помрёте вы не сразу, а через годы
Скажем, лет через сорок :)
Цитироватьи от онкологических заболеваний, которые в общем случае неизвестно почему возникают.
Да уж, доказать вирусную природу рака шейки матки было сложно... Но ведь доказали! И бактериальную природу язвенной болезни желудка тоже доказали!
ЦитироватьПредъявить претензии отделу охраны труда не получится. :)
Связь бериллия и его соединений с онкологией так и не доказана. Бериллий ТОКСИЧЕН, как токсичны, например, ртуть или кадмий.
ЦитироватьСвязь бериллия и его соединений с онкологией так и не доказана. Бериллий ТОКСИЧЕН, как токсичны, например, ртуть или кадмий.
Однако бериллиевый цех на ЦНИИМаш закрыли давно-давно, как я понимаю именно по причине токсичности бериллия. :)
Что касается ртути... :)
Чтобы использовать её на производстве или даже просто хранить надо "встать на уши". :)
:? скажите а как тот самый нестабильный гелий получают?
Из реально возможных "экзотик" упомянул бы водород+ пентаборан( заменитель лития и бериллия)+дифторид кислорода( заменитель фтора). Водород давно используется, работы по пентаборану велись, пентаборан жидкость, сам содержит водород. Дифторид кислорода удобен плотностью и малой коррозионной активностью. Сколько УИ выдаст такой набор компонентов прикинуть не могу. Но за счет плотности плотности компонентов можно выиграть какие-то преимущества.
Озон в любом виде думаю стоит забыть. Его смеси с кислородом тоже ибо расслаиваются и со временем в них растет концентрация озона.
ЦитироватьОзон в любом виде думаю стоит забыть. Его смеси с кислородом тоже ибо расслаиваются и со временем в них растет концентрация озона.
А это "со временем" насколько быстрое? :)
Я в другой теме упоминал перекись водорода, она "типа озона", но первая большая ракета летала именно на перикиси.
По мере выкипания кислорода доля озона в смеси увеличивается. Чисел не скажу. По мурзилкам озон 24%, остальное кислород еще допустимо, но это верхняя допустимая граница концентрации в смесях с кислородом. Как она определялась и чем мотивировалась не знаю. Скорее либо стабильностью самой смеси либо какими-то опытными работами по конструированию движка на этой смеси.
Смеси фтора с озоном допускают 60% озона. По той же мурзилке.
ПМСМ перекись по сравнению с озоном просто безобидна.
Мне лично нравится дифторид кислорода как относительно плотный и малокоррозийный окислитель. К тому же кипит при температуре сравнимой с кислородом и метаном.
Хотя это и непросто технически, кислород можно конденсировать (тем же водородом), а смесь - перемешивать. Но дело в том, что сам озон распадается. Период полураспада - часы, может быть - сутки. Поэтому использование озона возможно по схеме: заправил-полетел. Это сочетается и со свойствами рассматриваемого тут в паре водорода. А если водорода нет, то нужность возни с озоном вообще под вопросом. Хотяв паре с метаном можно найти применение.
Озон относительно просто получить методами химии высоких энергий. В высоскоэнергетичных электронных пучках например. Энергетический баланс непонятен. Возможно представляет интерес, при использовании энергии, рассеяной в космическом пространстве. Вторичные электронные каскады для двигателей супермалой тяги или, чем черт не щутить, адсорбция паразитной радиации ЯЭР или ЯРД.
Субнитрид углерода (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%86%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BB) + озон ?
Данных по УИ именно для этой пары нет :(
"Субнитрид"-дициан? Все равно думаю наивысшие импульсы будут с водородом и металлом/бором как "грелкой" водорода.
Читал вроде что наивысшие импульсы в тройных системах фтор-литий-водород и бериллий-кислород-водород достигаются при стехиометрической смеси окислителя и металла + 25% водорода от массы "грелки". В реальных системах, если их попытаются делать, это соотношение выдержать будет трудно ибо только водород пригоден как рабочее тело турбонасоса.
Интересна также пара фтор-расплавленный литий. Литий остается жидкостью до 1100 по цельсию. Так что горячий расплав лития уже может служить предварительно подогретым топливом. Правда как литий будет работать в качестве рабочего тела компрессора сказать трудно. Молекулярная масса лития сравнима с водородом( 7 и2) так что пара литий-фтор не будет сильно проигрывать паре водород-фтор.
Цитировать"Субнитрид"-дициан?
Тут есть кое-какие цифры:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%86%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BB
Для пары "субнитрид углерода + перекись водорода" приводится УИ 350сек, что есть очень даже неплохо.
Подозреваю, что с озоном будет существенно выше.
ЦитироватьПодозреваю, что с озоном будет существенно выше.
Согласно NIST Chemistry WebBook C4N2 имеет энтальпию образования (http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C1071983&Units=SI&Mask=1#Thermo-Gas) 530 кДж/моль. Желающие могут написать реацию горения в кислороде (в озоне, в чем угодно) и посчитать энергетику и теоретический УИ.
К сожалению, я в этом не силён :(
Остаётся надеяться, что тема заинтересует кого-нибудь из специалистов.
Можно проще, благо всегда под рукой интернет (а вместе с ним гугл и неисчерпаемые запасы добра):
Идём на http://rocketworkbench.sourceforge.net/equil.phtml
Пишем в графе "температура" любое число в указанном диапазоне (не нужно для данного типа задачи, см ниже)
Выбираем давление в камере, скажем 200 атм
Ставим type of exit condition "supersonic area ratio"
Ставим коэфф. расширения, скажем 100
Пишем коды компонентов топлива 216 (C4N2) и 689 (O3) и их массовое или количественное соотношение.
Выбираем тип задачи "frozen performance caracteristic".
Жмём кнопку, любуемся результатом (особенно всякой гадостью в списке продуктов сгорания :D )
Для массовго соотношения горючего с окислителем 1.13:1 получился Ivac = 3860 м/с или 393 с.
Для газообразной перекиси (код 470) и соотношения 1:2 Ivac получается равным 350 с.
Детальное описание методов расчёта тут: http://www.grc.nasa.gov/WWW/CEAWeb/RP-1311.htm
Спасибо :)
З.Ы.
Любопытно, что УИ для идеальной смеси (с полным сгоранием как в школьном учебнике химии) оказывается ниже,
чем для смеси с заниженым количеством окислителя.
Обычно это за счёт снижения средней молекулярной массы - выгодней, чтоб углерод окислился не до CO2, а до CO
Цитировать"Субнитрид"-дициан? Все равно думаю наивысшие импульсы будут с водородом и металлом/бором как "грелкой" водорода.
Читал вроде что наивысшие импульсы в тройных системах фтор-литий-водород и бериллий-кислород-водород достигаются при стехиометрической смеси окислителя и металла + 25% водорода от массы "грелки". В реальных системах, если их попытаются делать, это соотношение выдержать будет трудно ибо только водород пригоден как рабочее тело турбонасоса.
Интересна также пара фтор-расплавленный литий. Литий остается жидкостью до 1100 по цельсию. Так что горячий расплав лития уже может служить предварительно подогретым топливом. Правда как литий будет работать в качестве рабочего тела компрессора сказать трудно. Молекулярная масса лития сравнима с водородом( 7 и2) так что пара литий-фтор не будет сильно проигрывать паре водород-фтор.
Горячий литий схряпает любой компрессор за исключением сделанного из ситалла. Гемороя много, а реальных значемых преимуществ против кислорода с водородом нет, за исключением высокой плотности горючего. Сверхтекучесть компенсируется агрессивность с лихвой.
На счет агрессивности лития толкового ничего не читал.
Мне все же ближе из тройных систем дифторид кислорода+пентаборан+водород. Причем основные гешефты этой тройной системы в плотности горючего при приближенности УИ к кислороду-водороду/фтору-водороду.
Возможно даже пара дифторид кислорода-водород оправдает себя и повышением УИ и большей плотностью чем кислород-водород при отсутствии косяков чистого фтора.
А вот кто может прояснить следующее: если подставить цифры реальных водородных движков (РД-0120, SSME) в эту программу то на выходе получатся значения Ivac, близкие с точностью до процентов к реальным.
Однако при увеличении относительного содержания водорода в смеси до определённого значения Ivac существенно вырастает.
К примеру, у SSME в камере 204 атм, степень расширения 77.5, соотношение 1:6, Ivac 453 с (паспортный), 457 с (расчётный по cpropep) и аж 480 с (при соотношении компонентов 1:3.4 по массе).
ЦитироватьА вот кто может прояснить следующее: если подставить цифры реальных водородных движков (РД-0120, SSME) в эту программу то на выходе получатся значения Ivac, близкие с точностью до процентов к реальным.
Однако при увеличении относительного содержания водорода в смеси до определённого значения Ivac существенно вырастает.
К примеру, у SSME в камере 204 атм, степень расширения 77.5, соотношение 1:6, Ivac 453 с (паспортный), 457 с (расчётный по cpropep) и аж 480 с (при соотношении компонентов 1:3.4 по массе).
Оптимальное по максимуму УИ соотношение компонентов для ЖК-ЖВ меньше 6.
ЦитироватьА вот кто может прояснить следующее: если подставить цифры реальных водородных движков (РД-0120, SSME) в эту программу то на выходе получатся значения Ivac, близкие с точностью до процентов к реальным.
Однако при увеличении относительного содержания водорода в смеси до определённого значения Ivac существенно вырастает.
К примеру, у SSME в камере 204 атм, степень расширения 77.5, соотношение 1:6, Ivac 453 с (паспортный), 457 с (расчётный по cpropep) и аж 480 с (при соотношении компонентов 1:3.4 по массе).
По той же причине, что выше писал Андрей Суворов.
Появилась сумасшедшая идея для монотоплива:
Очень тонкая алюминевая взвесь в жидком кислороде.
ЦитироватьПоявилась сумасшедшая идея для монотоплива:
Очень тонкая алюминевая взвесь в жидком кислороде.
А газообразные продукты сгорания где брать ? :shock: :D
ЦитироватьПоявилась сумасшедшая идея для монотоплива:
Очень тонкая алюминевая взвесь в жидком кислороде.
В этой теме http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=1446&sid=0adfcd11b69bfe508282fc38bc246535 упоминался гель алюминий-в-воде.
ЦитироватьЦитироватьПоявилась сумасшедшая идея для монотоплива:
Очень тонкая алюминевая взвесь в жидком кислороде.
А газообразные продукты сгорания где брать ? :shock: :D
Не понял. :(
ЦитироватьЦитироватьПоявилась сумасшедшая идея для монотоплива:
Очень тонкая алюминевая взвесь в жидком кислороде.
В этой теме http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=1446&sid=0adfcd11b69bfe508282fc38bc246535 упоминался гель алюминий-в-воде.
Точно. Сумасшедшие идеи приходят не только мне, но и секретным американским ракетчикам...
ЦитироватьОптимальное по максимуму УИ соотношение компонентов для ЖК-ЖВ меньше 6.
Хмм, а исходя из какого критерия выбиралось тогда соотношение компонентов 1:6 у SSME и РД-0120 (да и у большинства других)?
Я тут попробовал прикинуть "на пальцах" оптимум соотношения по дельтаV при заданной массе ступени, считая массы баков и конструкции пропорциональными объёму компонентов, так у меня вышло что эта самая дельтаV растёт монотонно чуть ли не до 1:17 :o :shock:
ЦитироватьЦитироватьОптимальное по максимуму УИ соотношение компонентов для ЖК-ЖВ меньше 6.
Хмм, а исходя из какого критерия выбиралось тогда соотношение компонентов 1:6 у SSME и РД-0120 (да и у большинства других)?
Я тут попробовал прикинуть "на пальцах" оптимум соотношения по дельтаV при заданной массе ступени, считая массы баков и конструкции пропорциональными объёму компонентов, так у меня вышло что эта самая дельтаV растёт монотонно чуть ли не до 1:17 :o :shock:
Обычно, выбирается максимум ХС, или, что ведет к тому же результату, максимум массы ПГ (или максимум "мю ПГ"). А у Вас, видимо, где-то ошибка в расчетах.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьПоявилась сумасшедшая идея для монотоплива:
Очень тонкая алюминевая взвесь в жидком кислороде.
А газообразные продукты сгорания где брать ? :shock: :D
Не понял. :(
При сгорании алюминия образуется тугоплавкий оксид, а для эффективной и надёжной работы двигателя нужны газообразные продукты.
Когда то здесь обсуждали двигатели на исключительно лунных материалах, единственный вариант повысить УИ - греть избыток кислорода алюминием.
ЦитироватьЯ тут попробовал прикинуть "на пальцах" оптимум соотношения по дельтаV при заданной массе ступени, считая массы баков и конструкции пропорциональными объёму компонентов, так у меня вышло что эта самая дельтаV растёт монотонно чуть ли не до 1:17
Растет - и из общих соображений, и по propep'у. Суть в уменьшении средней молекулярной массы.
Вообще, в реальности - это значит увеличение объема баков соответствующее, увеличение необходимой производительности ТНА. Возможно, есть и иные факторы, препятствующие подобному экстремизму :))
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьПоявилась сумасшедшая идея для монотоплива:
Очень тонкая алюминевая взвесь в жидком кислороде.
А газообразные продукты сгорания где брать ? :shock: :D
Не понял. :(
Оксид алюминия - твёрдое вещество.
Нет газов, которые могли бы расширяться в сОпле :)
ЦитироватьОбычно, выбирается максимум ХС, или, что ведет к тому же результату, максимум массы ПГ (или максимум "мю ПГ"). А у Вас, видимо, где-то ошибка в расчетах.
... или слишком примитивная модель.
Вот вы, я знаю, можете сделать гораздо более точную оценку того, как зависит масса конструкции от соотношения компонентов 8)
ЦитироватьРастет - и из общих соображений, и по propep'у. Суть в уменьшении средней молекулярной массы.
увеличиенииТам где я насчитал 1:17 это 1 часть водорода к 17 частям кислорода по массе. Дело в том что в выбранной мною модели увеличивая соотношение окислителя к горючему можно существенно сэкономить на массе бака с ЖВ, при этом УИ падает не очень сильно по сравнению с максимальным его возможным значением при 1:3.4.
В итоге есессна получились оптимальные параметры сфероконя, поэтому надо уточнить у Дмитрия зависимость массы конструкции от соотношения и добавить в модель потери в ТНА и попробовать снова. :)
ЦитироватьОксид алюминия - твёрдое вещество.
Нет газов, которые могли бы расширяться в сОпле :)
Агрегатное состояние любого химического соединения есть функция температуры и давления. Оксид алюминия может быть и жидким и газообразным, что обычно отображается на фазовой диаграмме. В качестве газообразного он образуется при сгорании алюминия. Но обладает достаточно высокой молекулярной массой, что не выгодно для УИ. При расширении в сопле с падением давления вероятно может конденсироваться минуя жидкую фазу в высокодисперсные твердые частицы, выпадающие на поверхность сопла. При этом будет отдавать материалу сопла огромную тепловую энергию. Если сопло с регенеративным охлаждением, то теоретически можно себе представить напыление на поверхность сопла в процессе работы двигателя высокоэффективного ТЗП. Но в реалиях все может выглядеть отнюдь не благостно.
У меня вопрос по может быть всё же менее экстремальному топливу:
Не ведомо ли, проводились ли исследования по использованию как топлива углеводородов уровня этан-пропан-бутан?
Два последних- некриогенные уже под небольшим давлением, и при этом если повысить температуру введя в их смесь непредельные варианты, то учитывая ещё несколько бОльшее процентное содержание водорода по массе- в том же пропане, может быть это топливо и интересный конкурент топливу типа керосина.
Приколько, не так давно выяснил, что смесью очень похожей на такую, о которой я думал заряжаются баллоны современных импортных газовых "паяльных ламп"-"фенов" для снятия краски :?
ЦитироватьУ меня вопрос по может быть всё же менее экстремальному топливу:
Не ведомо ли, проводились ли исследования по использованию как топлива углеводородов уровня этан-пропан-бутан?
Два последних- некриогенные уже под небольшим давлением, и при этом если повысить температуру введя в их смесь непредельные варианты, то учитывая ещё несколько бОльшее процентное содержание водорода по массе- в том же пропане, может быть это топливо и интересный конкурент топливу типа керосина.
Приколько, не так давно выяснил, что смесью очень похожей на такую, о которой я думал заряжаются баллоны современных импортных газовых "паяльных ламп"-"фенов" для снятия краски :?
Пропан рассматривался наряду с метаном еще в 80-х (а может, и раньше). Но в нем слишком много углерода и мало водорода.
ЦитироватьПропан рассматривался наряду с метаном еще в 80-х (а может, и раньше). Но в нем слишком много углерода и мало водорода.
А кубан рассматривался?
ЦитироватьЦитироватьПропан рассматривался наряду с метаном еще в 80-х (а может, и раньше). Но в нем слишком много углерода и мало водорода.
А кубан рассматривался?
Кубан надо сначала научиться производить в промышленных количествах.
А растворять в горючем водород пробовали?
Сколько водорода можно растворить в керосине, к примеру?
Растворы газов в компоненте чреваты кавитацией на насосе... думаю, всерьёз за это никто не возьмётся.
ЦитироватьПропан рассматривался наряду с метаном еще в 80-х (а может, и раньше). Но в нем слишком много углерода и мало водорода.
Давно в крайний раз смотрел, но запомнил что пропан- самый "высокий" углеводород, у которого соотношение углерод-водород всё же значимо лучше чем у керосина.
Но не в этом в основном дело,- пропан под небольшим давлением- среда где можно растворить аналогичную по "высоте", но весьма выгодную по энергетике- "непредельщину" не влезая в криогенные растворы и проблемы с фазовыми состояниями.
Вот и поминавшийся мной состав в баллоне- раствор в пропане "грелки" типа какого-то изомера ацетилена.
..Может быть и несколько дешевле синтина при может быть несколько бОльшей эффективности.
Хотя в отличии от метана, пропан- эрзац ОДБВВ и это совсем не радует по крайней для больших заправок нижних ступеней. А для верхних блоков со временем до использования исключающем водород непонятен окислитель в паре.
по секретным утечкам информации из собси(службы общения с инопланетянами)( 8) тсс...) наиболее секретным проектом на земле явлется разработка водорода с атомным номером 0,01! рекомбимнируя до обычного атомароного водорода с номером 1 , эта модификация дает удельный импульс до 600.000м/c. По утечкам из того же собси при доведении атомной массы до 1/ 1900 от массы атомарного водорода и при взаимодействии его с электронами, удельный импульс ворзрастает почти до 300.000км/c!
А какой, кстати, самый-самый из некриогенных и нетоксичных окислителей? - есть что-то лучше перекиси?
А нет некриогенных и нетоксичных окислителей. Перекись токсична, пары её - канцерогенны и взрывоопасны, спасает только то, что давление паров её при разумных температурах очень низкое (на порядок меньше, чем у воды, и почти на три порядка - чем у четырёхокиси азота).
Кстати, атмосфера чистого кислорода - тоже склонна вызывать рак лёгких.
ЦитироватьВ итоге есессна получились оптимальные параметры сфероконя, поэтому надо уточнить у Дмитрия зависимость массы конструкции от соотношения и добавить в модель потери в ТНА и попробовать снова. :)
Хм, в литературе, доступной мне, я встречал явную зависимость массы конструкции от тяги и массы топлива единственный раз :D В отчете МИАН "Баллистические возможности составных ракет", на базе анализа проекта Р-3. В принципе, расчет можно выполнить, но имеется две трудности (как минимум):
1) Расчет придется выполнять численно. При этом надо задаться вполне определенными геометрическими параметрами (диаметр баков, радиус днищ) и нагрузками (хотя бы давление наддува и расчетные осевые перегрузки).
2) Как вести расчет: в абсолютных величинах или относительных (в т.ч. безразмерных)?
В общем, проще принять на веру практический результат: оптимальное (по максимуму массы ПГ ) соотношение ЖК/ЖВ=5,5-6,0 :D
Кстати, если кому нужны материалы по перекиси водорода (скорость разложения, стабилизаторы, совместимые материалы) - могу скинуть. По книжке Химия и технология перекиси водорода, Л.,1984.
Мне не помешает такой материалец. enextec@mail.ru. Буду благодарен. С детства интересовался всякой химией, связанной с топливами, авось чему-нибудь найдётся практическое применение.
Peter, скинь пожалуста на мыло.
Sakharov1978@mail.ru
и мне, пожалуйста.
filas [собака] hotmail.ru
Пока в режиме вопрос-ответ - времени сосканировать нет.
Но вообще книжка совершенно открытая, в любой приличной тех. библиотеке должна быть.
Выходные данные: Химия и технология перекиси водорода/ под ред. Г.А. Серышева - Л, Химия, 1984. Тираж 1115 экз.
Из заинтересовавшего меня: "В СССР технические сорта пергидроля, получаемые электрохимическим и антрахинонным способом, стабилизируют пирофосфатом натрия с концентрацией от 0,3 до 0,6 кг/м3" "получаемый изопропиловым способом - стабилизируют тем же количеством однозамещенного фосфата натрия"
Оптимальный рН хранения ~ 4,5 (рН меряется для 10% раствора, поскольку сама перекись - неводный растворитель)
Солнечный свет ускоряет разложение на два порядка.
Оптимальный конструкционный материал - алюминий (стоит ред стекол, фторопласты). Алюминий берут в виде сплавов, содержащих не мнее 99,3% алюминия.
Для предотвращения коррозии алюминия в пергидроль могут добавлять нитрат аммония, в количествах 0,1 - 0,15 кг/м3
Скорость разложения перекиси не заивсит от концентрации
Для максимально очищенной перекиси получена скорость разложения 99% в 0,5% в год, фактические результаты для технической - на порядок (и более) хуже.
И мне киньте плиз professor-pentium собака яндекс.
Самым нетоксичным окислителем наверно является гидроксид водорода, в англоязычной прессе обычно называется dihydrogen monoxide, DHMO. http://www.dhmo.org/
Всякое вещество в той или иной мере токсично, но для этого окислителя токсичность и так невелика, и ещё может быть снижена путём добавления 0.9 % NaCl.
Проблемы, конечно, остаются:
Death due to accidental inhalation of DHMO, even in small quantities.
(Тысячи смертей по всему миру каждый год !)
Prolonged exposure to solid DHMO causes severe tissue damage.
Gaseous DHMO can cause severe burns.
Leads to corrosion and oxidation of many metals.
Contamination of electrical systems often causes short-circuits.
(цитата с вышеприведённого ресурса)
Этот окислитель может использоваться с металлами и их гидридами.
:)
А я тут почитал про озон в Википедии. Привлекло внимание:
"В присутствии небольших количеств HNO3 озон стабилизируется, а в герметичных сосудах из стекла, некоторых пластмасс или чистых металлов озон при низких температурах (—78
Я вижу, тут не хотят всерьёз воспринимать DHMO как окислитель.
Между тем, с алюминием у него весьма приличный УИ, и проводились даже эксперименты (как твёрдое топливо с загустителем). Трудности, правда, были с зажиганием.
Ну а уж с AlH3 вакуумный УИ вообще приближается к 400.
Короче, по УИ DHMO не хуже перекиси водорода и закиси азота - других слаботоксичных окислителей. Ну а что оксид алюминия абразивный - в обычных твердотельниках это не сильно мешает.
Есть и жидкие пары для DHMO - скажем, бораны.
А формулу сего чуда можно привести?
А формулу сего чуда можно привести?
ЦитироватьА формулу сего чуда можно привести?
нельзя, будет неинтересно :)
А ещё они называли тебя жёлтым земляным червяком (с, Киплиниг):
гидрокислородная кислота,
гиповодородная кислота,
гидроксид водорода,
гидрогенол
ЦитироватьА я тут почитал про озон в Википедии. Привлекло внимание:
"В присутствии небольших количеств HNO3 озон стабилизируется, а в герметичных сосудах из стекла, некоторых пластмасс или чистых металлов озон при низких температурах (—78
ЦитироватьОсновная проблема озона не в том, что он понемногу разлагается, сильно ядовит, очень дорог, химически очень агрессивен, и т. д.
Основная проблема: гидроудар или кавитация, и в озоне пойдут самоподдерживающиеся сверхзвуковые скачки уплотнения, а за ними и быстрая неплановая саморазборка ракеты, стартовых сооружений и вообще всего вокруг.
Решение очень похожей проблемы в своё время стоило всех Нобелевских премий вместе взятых, в буквальном смысле.
Можно, например, разбавить озон кислородом. По слухам, надо 70% кислорода и тогда овчинка может не стоить выделки. Плюс кислород отлично отгоняется от смеси - пролил где-то смесь, подождал - и в луже уже чистый озон.
Можно озон заморозить, вероятность события должна уменьшиться, но результат будет прежний. И непонятно чем шашку механически усиливать.
Вероятность эффекта усилится, как только эту шашку начнут двигать или немного греть.
ЦитироватьА формулу сего чуда можно привести?
Н2О :)
ЦитироватьЦитироватьА формулу сего чуда можно привести?
Н2О :)
боян.
чайник
зачем тащить всякую муть? про импульс в 400 даже с гидридом алюминия очень не верится, даже в 200 сомнения большие
400 дает перекись с 30% суспензией бериллия в гидразине и то на бумаге
а уж про возможность "зажечь" в воде алюминий без амальгамирования поверхности оного и не мечтай....
и как только алюминиевые конструкции стоят и банки с пивом не взрываются?:)
по идее они все уже должны в космос улететь
ЦитироватьЯ вижу, тут не хотят всерьёз воспринимать DHMO как окислитель.
...
+1! :)
красиво, октоген купился :)
Ну допустим, с обычным озоном куча проблем. :)
Но выше упоминался циклический озон, это что за зверь?
Как я понимаю, формула O4? :)
Цитироватьчайник
и как только алюминиевые конструкции стоят и банки с пивом не взрываются?:)
по идее они все уже должны в космос улететь
:shock: :D :shock:
порошки и листы металлов ведут себя кардинально по разному, так что так легко ассоциации давать опасно.
Также неверно думать что если по уравнению реакции выделяется столько-то тепла и можно получить такой-то импульс, то можно это на практике сделать.
ЦитироватьТакже неверно думать что если по уравнению реакции выделяется столько-то тепла и можно получить такой-то импульс, то можно это на практике сделать.
Замечательно, а что будет рабочим телом? ;)
Цитироватьчайник
зачем тащить всякую муть?
Развеять заблуждение:
ЦитироватьА какой, кстати, самый-самый из некриогенных и нетоксичных окислителей? - есть что-то лучше перекиси?
ЦитироватьА нет некриогенных и нетоксичных окислителей. ...
Хотя, формально, вода тоже токсична: http://en.wikipedia.org/wiki/Water_toxicity
Кстати, тут предлагали использовать гидразин в качестве окислителя - почему бы тогда и не воду?
Цитироватьчайник
про импульс в 400 даже с гидридом алюминия очень не верится
Ну я про ровно 400 не говорил :) , а CPROPEP даёт 391 при замороженом равновесии, давлении в КС 100 атм и безумно большой степени расширения.
К тому же, как подсказывает мой ник, воду можно нагреть - УИ и увеличится. :)
ЦитироватьА нет некриогенных и нетоксичных окислителей. Перекись токсична, пары её - канцерогенны и взрывоопасны, спасает только то, что давление паров её при разумных температурах очень низкое (на порядок меньше, чем у воды, и почти на три порядка - чем у четырёхокиси азота).
Спасибо. Жаль конечно, но не фатально. Возможно, буду копать ЖК.
ЦитироватьКстати, атмосфера чистого кислорода - тоже склонна вызывать рак лёгких.
Да, с ним много проблем.. Потому и хотелось чтоб попроще.
Кстати, а вы не подскажете, были ли на форуме темы про дыхательные смеси?
ЦитироватьCPROPEP даёт 391 при замороженом равновесии, давлении в КС 100 атм и безумно большой степени расширения
Там еще внешний подогрев потребуется.Да и на чем турбокомпрессор работать будет? Однозначно в чистом виде вода-алюминий=чушь.
http://engine.aviaport.ru/issues/18/page24.html
Кратенький обзор вопроса.
ЦитироватьК тому же, как подсказывает мой ник, воду можно нагреть - УИ и увеличится. :)
Если есть желание половить блох, то можно использовать ортоводород вместо параводорода. Получим дополнительную энергию 700 кДж/кг водорода и прибавку в УИ, если не ошибся, 18 м/с.
А как вам такая реакция:
С2H2 + 3H2 = 2СH4 + 11760 кДж/кг :)
ЦитироватьА как вам такая реакция:
С2H2 + 3H2 = 2СH4 + 11760 кДж/кг
Тов. Михальчук, Вы извращенец.
Эта реакция лишь показывает, что водород жечь выгоднее, чем ацетилен.
ЦитироватьА как вам такая реакция:
С2H2 + 3H2 = 2СH4 + 11760 кДж/кг :)
Ацетилен в/о, как и озон. А в чём счастие, непонятно.
Я как-то слышал следующий ответ, на предложение использовать C2H2 + O3 :
Компоненты криогенны, сильно ядовиты, в/о, и безумная температура в КС. Может, до кучи, чего ещё добавить, чтобы это всё было ещё и радиоактивно ? :)
ЦитироватьЦитироватьCPROPEP даёт 391 при замороженом равновесии, давлении в КС 100 атм и безумно большой степени расширения
Там еще внешний подогрев потребуется.Да и на чем турбокомпрессор работать будет? Однозначно в чистом виде вода-алюминий=чушь.
Кому потребуется внешний подогрев и для чего?
ТНА не требуется при вытеснительной подаче. Можно наддувать гелием, можно просто нагреть градусов до 200 С (при стальном или
композитном баке, алюминиевый не подойдёт), можно вбрасывать в бак топливо и наддувать образующимся водородом. Можно вбрасывать NaH, если уж совершенно не устраивают твёрдые фазы в окислителе.
Если всё-таки хочется ТНА, он вполне способен работать и на основных компонентах. При одноразовом двигателе ресурса хватит, несмотря на абразивность. К примеру, есть торпеды, работающие на алюминии и воде.
И совершенно нормально использовать другие компоненты для ТНА. РН "Союз" уж полвека летает с ТНА на перекиси в кислородно-керосиновом двигателе.
391 - это для AlH3. С водой самовоспламеняется.
ЦитироватьОднозначно в чистом виде вода-алюминий=чушь.
Если хочется лично проверить, есть такой мелко тоннажный продукт - LiAlH4. Например, одна китайская фирма продаёт его по 220$ за килограмм (к сожалению, 10 кг минимум). Производство до 3 тонн в месяц. Вакуумый УИ немного меньше чем для AlH3, 360. Остаётся подобрать связующее, и гибридник на воде в качестве окислителя готов. Никаких проблем с восламенением.
AlH3 также можно получать плазмохимическим методом в кустарных условиях. Просто дугой в амосфере водорода. Доля продукта будет невелика, но для самовоспламенения хватит.
Цитироватьа уж про возможность "зажечь" в воде алюминий без амальгамирования поверхности оного и не мечтай....
Слегка off-topic, вот описание лично проведённого эксперимента по зажиганию алюминия в воде:
Берётся эл. утюг (лучше эл. чайник :) , но его не было), консервная банка с солёной водой, алюминиевая пудра (пигмент для красок), карандаш (деревянный, графитовый стержень) и пара метров изолированного провода.
Соединяются по схеме: роэетка 1 - утюг 1; утюг 2 - банка; грифель карандаша - розетка 2.
Пудра насыпается в банку (она не тонет, наверное в масле). Грифель касается пудры - и вот оно, зажигание ! Вся пудра сгорает, фонтан искр.
HE ПОВТОРЯТЬ !
Вы убьётесь, я из-за этого расстроюсь - а мне это вредно. :)
Кстати, без воды пудра горит очень плохо. Медленно накаляется до красна при протекании тока, и горение не распространяется.
ЦитироватьНу допустим, с обычным озоном куча проблем. :)
Но выше упоминался циклический озон, это что за зверь?
Как я понимаю, формула O4? :)
Это наверное упоминался красный кислород (не путать с красной ртутью :) ), ещё известный как эпсилон-кислород. К сожалению, он получается только при давлених свыше 10 ГПа (100 тыс. атм.) и никаких оснований ожидать его существование при разумных давлениях нет. По последним данным, его формула не O4, как раньше считали, а O8 и атомы расположены по вершинам спюснутого кубика.
Если уж надеятся на стабильность, лучше надеятся на стабильность металлического кислорода. :) В отличие от металлического водорода, он относительно легко получается и даже показано, что он сверхпроводящий при низких температурах.
Для получения требуется давление 96 ГПа (около миллиона атм.)
А "квадратик" из атомов кислорода неустойчив? :)
ЦитироватьТов. Михальчук, Вы извращенец.
А вы название темы внимательно прочитали?
ЦитироватьЦитироватьА как вам такая реакция:
С2H2 + 3H2 = 2СH4 + 11760 кДж/кг :)
Ацетилен в/о, как и озон. А в чём счастие, непонятно.
Счастие в одном: плотность топлива на основе такого горючего и кислорода 0.6-0.65. Ацелилен, конечно, не подойдёт, но можно поискать что-нибудь более высокомолекулярное с близкими свойствами.
ЦитироватьСчастие в одном: плотность топлива на основе такого горючего и кислорода 0.6-0.65. Ацелилен, конечно, не подойдёт, но можно поискать что-нибудь более высокомолекулярное с близкими свойствами.
Синтин подойдёт ? :)
Для стабильных веществ, типа метилацетилена, овчинка обычно выделки не стоит. Топливо дорогое, температура в КС повышенная, а выйгрыш в УИ - кот наплакал.
ЦитироватьСчастие в одном: плотность топлива на основе такого горючего и кислорода 0.6-0.65. Ацелилен, конечно, не подойдёт, но можно поискать что-нибудь более высокомолекулярное с близкими свойствами.
Ну раз уж тред называется "Экзотические топлива",
то можно присмотреться к кубану (http://en.wikipedia.org/wiki/Cubane).
ЦитироватьЦитироватьСчастие в одном: плотность топлива на основе такого горючего и кислорода 0.6-0.65. Ацелилен, конечно, не подойдёт, но можно поискать что-нибудь более высокомолекулярное с близкими свойствами.
Синтин подойдёт ? :)
Для стабильных веществ, типа метилацетилена, овчинка обычно выделки не стоит. Топливо дорогое, температура в КС повышенная, а выйгрыш в УИ - кот наплакал.
Синтин - тоже неплохо. Но насчёт дороговизны метилацетилена вы, во-первых, погорячились, а во-вторых на то оно и экзотическое. Иными словами именно экзотичность и придаёт дороговизну.
ЦитироватьНу раз уж тред называется "Экзотические топлива",
то можно присмотреться к кубану (http://en.wikipedia.org/wiki/Cubane).
Это уже не экзотическое, а просто вычурное топливо. Чем вам простой советский циклопропан тогда не подошёл? Энергии у него больше, и водород к углероду 2:1, а у кубана 1:1.
Цитироватьа во-вторых на то оно и экзотическое. Иными словами именно экзотичность и придаёт дороговизну.
Ну какие-то положительные свойства у топлива должны быть, кроме экзотичности. Иначе без конца можно предлагать всякую чушь. Давайте, например в качестве ракетного топлива использовать пенициллин... ну или гемоглобин... Достаточно экзотично ?
http://www.scs.uiuc.edu/chem/research/organic/seminar_extracts/2004_2005/8_LaFrate_Abstract_SP05.pdf
Немного об азокубанах ;)
http://www.ebookee.com.cn/Advances-in-Chemical-Propulsion-Science-to-Technology_67136.html
По ссылке на рапидшару скачивается книжка "Advances in Chemical Propulsion"
ЦитироватьЦитироватьа во-вторых на то оно и экзотическое. Иными словами именно экзотичность и придаёт дороговизну.
Ну какие-то положительные свойства у топлива должны быть, кроме экзотичности. Иначе без конца можно предлагать всякую чушь. Давайте, например в качестве ракетного топлива использовать пенициллин... ну или гемоглобин... Достаточно экзотично ?
Насчёт гемоглобина - это перебор. А вот у пенициллина вижу положительное свойство: в случае аварии ракеты произойдёт не заражение местности, а микробная стерилизация. :lol: :lol: :lol: Незаменимый компонени при использовании в ракетах с боеголовками,начинёнными биологическим оружием! :twisted: :twisted: :twisted:
А если серьёзно, метилацетилен изучался, и изучался в нашей стране на заре создания ракетных топлив. Думаю, его можно найти в некоторых справочниках по ракетным топливам. Я находил, но где - не помню. Видать, имел какие-то положительные свойства. Сейчас имеет смысл рассматривать, как замену керосина в трёхкомпонентнике.
ЦитироватьА если серьёзно, метилацетилен изучался, и изучался в нашей стране на заре создания ракетных топлив. Думаю, его можно найти в некоторых справочниках по ракетным топливам. Я находил, но где - не помню. Видать, имел какие-то положительные свойства. Сейчас имеет смысл рассматривать, как замену керосина в трёхкомпонентнике.
Ну в трехкомпонентниках пойдёт. А в двухкомпонентниках никак:
- охладитель никакой из-за полимеризации
- это при высокой температуре в КС
- сладкий газ опять же толком не получишь
Правда, в чём счастие трёхкомпонентников, тоже не очень понятно.
Кстати, чистый метилацетилен (пропин) некая фикция, поскольку он изомеризуется в пропадиен (аллен)
HC#C-CH3 <-> H2C=C=CH2 (# призвана изображать тройную связь)
ЦитироватьПравда, в чём счастие трёхкомпонентников, тоже не очень понятно.
Правильно ставить вопрос: в чём счастие трёхкомпонентника на метилацетилене.
ЦитироватьКстати, чистый метилацетилен (пропин) некая фикция, поскольку он изомеризуется в пропадиен (аллен)
HC#C-CH3 <-> H2C=C=CH2 (# призвана изображать тройную связь)
Пусть изомеризуется, у аллена внутренняя энергия - выше. :)
На самом деле такое происходит в нефтеоргсинтезе при соответствующих температурах. Реально метилацетилен будет производиться с использованием специфической реакции, не требующей, насколько я помню, высокой температуры и не имеющей сопутствующих производных. Проблемы чистого метилацетилена нет.
ЦитироватьThe HAN-based propellant is considered a
green propellant. It has some advantages, such
as lower toxicity and higher performance, over
traditional hydrazine. The disadvantage is that
it is difficult to control combustion because of
sensitive reactivity under high pressure. MHI
conducted research and found that the additive,
methanol, moderated reactivity of HAN-based
propellant effectively. After determining the optimum
composition of HAN-based propellant
with methanol, the company conducted test firings.
The results showed high response and stable
combustion pressure.
Mitsubishi Heavy Industries разрабатывает ЖРД малой тяги на новом монотопливе на основе гидроксиламина нитрат (NH3OHNO3) (Hydroxylammonium nitrate - HAN). Топливо менее токсично, чем гидразин, проще в обращении, его высокая энергетическая эффективность возможность в сочетании с высокой плотностью компоновки позволят создавать эффективные ДУ.
В настоящее время компания Raytheon успешно завершила испытаний двигательной системы для программы создания комплекса сетецентричной противоракетной обороны воздушного базирования с двигателем, разработанным в сотрудничестве с компанией AeroJet, с монокомпонентным топливом hydroxyl ammonium nitrate (нитрат гидроксиламина).
http://www.aiaa.org/aerospace/images/articleimages/pdf/Propulsion%20and%20Energy1.pdf
http://rnd.cnews.ru/army/news/top/index_science.shtml?2007/05/15/249834
http://en.wikipedia.org/wiki/Hydroxylammonium_nitrate
Это вещество может быть использовано как окислитель в твердой фазе или как монотопливо в виде раствора в водй (судя по Википедии).
Вопрос к компетентной общественности: Каковы перспективы использования этой экзотики?
У нас, если не путаю, это вещество известно как нитрат нитразония. В материалах одной из конференций HEMs (кажется, вот в этой, но не уверен http://www.frpc.risp.ru/hems/hems-2004.html) была статья о его использовании в качестве монотоплива в смеси с 8% метанола.
Интересно именно как монотопливо - менее токсично, чем гидразин, и имеет более высокий УИ.
Я неправильно перевел название топлива. Правильно Нитрат гидроксиламмония.
Вот ссылка на статью http://frpc.secna.ru/hems-2004/f08.rar
Судя по статье у него УИ 240 сек, а у гидразина 206 сек. Как они УИ меряли непонятно. У гидразина должно быть порядка 220 - 240 сек.
Интересно посмотреть УИ топливной пары НГО+керосин
ЦитироватьТам где я насчитал 1:17 это 1 часть водорода к 17 частям кислорода по массе.
А какой УИ вы насчитали для 1:17 ?
ЦитироватьДело в том что в выбранной мною модели увеличивая соотношение окислителя к горючему можно существенно сэкономить на массе бака с ЖВ, при этом УИ падает не очень сильно по сравнению с максимальным его возможным значением при 1:3.4.
Можно сэкономить гораздо больше в условиях, когда кислород "дармовой" под ногами, а водород привозной за тридевять морей - а именно на Луне :)
Так что игры с коэффициентами (при избытке окислителя) в таком контексте очень интересны.
Равно, кстати, как и растворы озона в кислороде.
Цитировать...
А какой УИ вы насчитали для 1:17 ?
~330 с.
Вот параметры:
ЦитироватьPropellant H2/O2
+458 100 g
+685 1700 g
FR
+chamber_pressure 204 atm
+supersonic_area_ratio 77.5
И вывод программы cpropep:
ЦитироватьFrozen equilibrium performance evaluation
Propellant composition
Code Name mol Mass (g) Composition
458 HYDROGEN (GASEOUS) 49.6061 100.0000 2H
685 OXYGEN (GAS) 53.1270 1700.0000 2O
Density : 0.000 g/cm^3
2 different elements
H O
Total mass: 1800.000000 g
Enthalpy : 0.00 kJ/kg
9 possible gazeous species
2 possible condensed species
CHAMBER THROAT EXIT
Pressure (atm) : 204.000 114.996 0.150
Temperature (K) : 3348.887 3041.720 837.451
H (kJ/kg) : 0.000 -680.048 -5032.645
U (kJ/kg) : -1244.190 -1810.119 -5343.778
G (kJ/kg) : -37615.207 -34197.334 -14439.021
S (kJ/(kg)(K) : 11.232 11.019 11.232
M (g/mol) : 22.379 22.379 22.379
(dLnV/dLnP)t : -1.00000 -1.00000 -1.00000
(dLnV/dLnT)p : 1.00000 1.00000 1.00000
Cp (kJ/(kg)(K)) : 2.23026 2.19668 1.62803
Cv (kJ/(kg)(K)) : 1.85873 1.82516 1.25650
Cp/Cv : 1.19988 1.20356 1.29568
Gamma : 1.19988 1.20356 1.29568
Vson (m/s) : 1195.72995 1166.23556 611.00090
Ae/At : 1.00000 77.49999
A/dotm (m/s/atm) : 8.42632 653.03990
C* (m/s) : 1718.96965 1718.96965
Cf : 0.67845 1.84563
Ivac (m/s) : 2135.22610 3270.65346
Isp (m/s) : 1166.23556 3172.58425
Isp/g (s) : 118.92293 323.51356
Molar fractions
H 2.7009e-03 2.7009e-03 2.7009e-03
HO2 9.5710e-04 9.5710e-04 9.5710e-04
H2 8.8164e-03 8.8164e-03 8.8164e-03
H2O 5.6929e-01 5.6929e-01 5.6929e-01
H2O2 1.3194e-04 1.3194e-04 1.3194e-04
O 1.3246e-02 1.3246e-02 1.3246e-02
OH 7.3376e-02 7.3376e-02 7.3376e-02
O2 3.3147e-01 3.3147e-01 3.3147e-01
O3 7.8337e-06 7.8337e-06 7.8337e-06
И картинка:
(http://img87.imageshack.us/img87/6708/h2xw9.png)
Картинку привожу тут только для красоты, так как очевидно что пренебрежение такими вещами как потери в ТНА и проч. может завести очень далеко :D
М-м, ну что ж, при таком отношении компонент - да это просто дивный УИ!
"Компонентный УИ" будет просто умопомрачительным :)
За картинку - отдельное большое спасибо :)
Ясно, что она может быть неточна, плюс-минус лапоть, но качественный характер позволяет прощупать.
Однако я в ПРОПЕПЕ кой-чего не понял:
Ivac (m/s) : 2135.22610 3270.65346
Isp (m/s) : 1166.23556 3172.58425
Isp/g (s) : 118.92293 323.51356
Первые числа - они что означают?
Я когда попытался им воспользоваться, тыкнулся разок, глянул на результат, принял именно их (118) за сосчитанный УИ, решил что или я сглючил, или он, и плюнул на возню с ним :)
И что такое у вас delta V ?
В колонке THROAT цифры относятся к критическому сечению, т е характеристики движка с камерой, но без сопла :)
Надо смотреть на колонку EXIT.
Isp это скорость истечения / g,
Ivac это Isp плюс давление на выходе сопла * площадь / (dm/dt)
Собственно документация на пропеп тут:
http://gltrs.grc.nasa.gov/cgi-bin/GLTRS/browse.pl?1994/RP-1311.html
deltaV считается по ф-ле циолковского, просто принимая массы баков пропорциональными объёмам компонентов. (там возникает произвольный постоянный множитель так как не задана масса ПН, но при этом характер зависимости от соотношения компонентов не меняется)
А для порошковово топлива не получитса что газы будут лезть обратно в ТНА через разстояния между порошинками?
Для алюминий-воды в качестве запала можно использовать йод. Смесь пудры и кристаллического йода самовозгорается, если капнуть водой. Сам баловался в детстве.
ЦитироватьДля алюминий-воды в качестве запала можно использовать йод. Смесь пудры и кристаллического йода самовозгорается, если капнуть водой. Сам баловался в детстве.
Это кстати мне напомнило трехкомпонентные смеси, Li+F2+H2 и Be+O2+H2. Для Li+F2+H2 оптимальный режим смешения, когда, сначало F2+H2, а потом Li+HF=>LiF+H2.
Так вот с алюминием может тоже, сначало O2+H2, а потом Al+H2O=>Al2O3+H2!
ТНА на порошках-утопия. Смеси алюминий-вода тоже ( я не отрицаю их ограниченное применение на всяких научных аппаратах на планетах, но выведение на орбиту ПГ на этой смеси-чушь).
А если олово добавить к H2 + O2.
Подогреть и использовать для охлаждения камеры, а потом как
третий компонент.
ЦитироватьА если олово добавить к H2 + O2.
Подогреть и использовать для охлаждения камеры, а потом как
третий компонент.
Тогда ужжж... :roll: ртуть :shock:
Ее и греть не надо, можно сразу на охлаждение :wink:
:D :D :D
ЦитироватьЦитировать...
А какой УИ вы насчитали для 1:17 ?
~330 с.
Кстати, а аналогичные графики, с сильным избытоком кислорода, для других топливных пар вы рисовать не пробовали? :)
А также для смесей кислород-озон (кажется, ПРОПЕП позволяет?).
ЦитироватьЦитироватьА если олово добавить к H2 + O2.
Подогреть и использовать для охлаждения камеры, а потом как
третий компонент.
Тогда ужжж... :roll: ртуть :shock:
Ее и греть не надо, можно сразу на охлаждение :wink:
:D :D :D
В детстве читал о таком проекте. :)
ЦитироватьКстати, а аналогичные графики, с сильным избытоком кислорода, для других топливных пар вы рисовать не пробовали?
Не, не пробовал -- но дело пятиминутное, называйте понравившиеся пары из списка http://rocketworkbench.sourceforge.net/cgi-bin/cpropep-web.cgi/list , давление в камере и степень расширения и я вам их нарисую. :)
Цитировать...
На тему избытка кислорода хочу заметить, что:
- можно заливать жидкий воздух :)
- двигатель получится минимум вполтора холоднее
ЦитироватьЦитироватьКстати, а аналогичные графики, с сильным избытоком кислорода, для других топливных пар вы рисовать не пробовали?
Не, не пробовал -- но дело пятиминутное, называйте понравившиеся пары из списка http://rocketworkbench.sourceforge.net/cgi-bin/cpropep-web.cgi/list , давление в камере и степень расширения и я вам их нарисую. :)
Пары, окромя уже бывшего ЖВ+ЖК - интересует только керосин-кислород и метан-кислород :) Метан жидкий :)
Интересно бы еще посмотреть на варианты тех же топлив (т.е. ЖВ, метаж, керосин) не с кислородом, а с раствором озона в кислороде :)
Меня, собственно, вся эта ботва в следующем контексте интересует:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=3118&postdays=0&postorder=asc&start=165
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=3118&postdays=0&postorder=asc&start=330
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=3118&postdays=0&postorder=asc&start=405
Давления... желательно умеренные :) 20-30 где-нибудь :)
Сколько там у "Орла" было по порядку величины?
ЦитироватьЦитировать...
На тему избытка кислорода хочу заметить, что:
- можно заливать жидкий воздух :)
На Луне воздух добыть проблематичнее, чем кислород :lol:
А наземные применения движков с сильным избытком кислорода - не очень осмыслены, наверное...
Хотя Энергомашевцы заявляют разработку водородника с варьированием соотношения компонент от 6:1 до 15:1. Типа для уменьшения расхода водорода в нижних слоях.
Но, ИМХО, это не оч. разумно. Лучше уж просто третью ступень с чисто пустотным УИ - зачем водородник от земли?
Вуаля:
(http://img359.imageshack.us/img359/787/oxysp6.png)
(http://img523.imageshack.us/img523/3674/ozoky2.png)
Метан не жидкий, а какой был :) Вот что есть в базе пропепа:
458 HYDROGEN (GASEOUS) 0.000000
685 OXYGEN (GAS) 0.000000
686 OXYGEN (LIQUID) -406.119598
689 OZONE 2641.870850
578 METHANE -5321.422852
797 RP-1 -5610.312012
Везде где не указано использовался жидкий кислород.
Мне с NSF цитата понравилась:
Цитировать- Is it possible that a rocket can be much powerful with ozone oxidizer
- Why not try Liquid Ozone and Liquid Fluorine? Just try it a long, long way away from me. Preferably in another country, ideally on another planet!
Наши ученые тоже не дремлют.
Материалы про отчественные разработки микрогранулированных добавок к ракетным топливам, проблемы и перспективы (http://ifolder.ru/9350788)(презентация 3 Мб).
Вот интересная ссылка:
http://www.dunnspace.com/alternate_ssto_propellants.htm
А интересно сколько может стоить литий или бор? Жидкий водорол вроде сотню уе за кг И что дешевле и выгоднее использовать жидкий водород или литий?
А каков импульс у состава жидкий натрий, кислород плюс гидразин? аналогично для жидкого кальция, О и гидразина?
Карбид, О, и гидразин?
Кремний, О и гидразин?
Интересно а разработки на проните еще ведутся или это топливо уже забыли
ЦитироватьА интересно сколько может стоить литий или бор?
Насчет лития - должны быть данные в нете, для аккумуляторов-то его делают.
Насчет бора - сами его производим. И цена _очень_ сильно зависит от требуемой чистоты. Пока она (чистота) ниже 95% - в разы. А если выше - то и на порядки.
Еще цена сильно зависит от требуемой дисперсности. И еще от состава допустимых примесей. Например, 90% бор можно получить в очень простом процессе, но главной примесью будет кислород (т.е., субокислы бора). Для ракетных топлив это плохое решение. А если ту же чистоту набирать без кислорода - то цена получится вдвое выше (примерно).
ЦитироватьЦитироватьА интересно сколько может стоить литий или бор?
Насчет лития - должны быть данные в нете, для аккумуляторов-то его делают.
Насчет бора - сами его производим. И цена _очень_ сильно зависит от требуемой чистоты. Пока она (чистота) ниже 95% - в разы. А если выше - то и на порядки.
Еще цена сильно зависит от требуемой дисперсности. И еще от состава допустимых примесей. Например, 90% бор можно получить в очень простом процессе, но главной примесью будет кислород (т.е., субокислы бора). Для ракетных топлив это плохое решение. А если ту же чистоту набирать без кислорода - то цена получится вдвое выше (примерно).
литий производитса в количестве недостаточном чтобы пускать рн
Цитироватьлитий производитса в количестве недостаточном чтобы пускать рн
Единственно потому, что РН на нем не запускают. Вы добычу/ресурсы/резервы посмотрели?
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/
В общем, пока все это в рамках тысяч тонн в год - никаких проблем не будет. Ну, будут волны повышение цен на расширение производства, с последующим спадом - и все. А цены будут примерно те же - они технологией извлечения определяются.
ЦитироватьЦитироватьА интересно сколько может стоить литий или бор?
Насчет лития - должны быть данные в нете, для аккумуляторов-то его делают.
Насчет бора - сами его производим. И цена _очень_ сильно зависит от требуемой чистоты. Пока она (чистота) ниже 95% - в разы. А если выше - то и на порядки.
Еще цена сильно зависит от требуемой дисперсности. И еще от состава допустимых примесей. Например, 90% бор можно получить в очень простом процессе, но главной примесью будет кислород (т.е., субокислы бора). Для ракетных топлив это плохое решение. А если ту же чистоту набирать без кислорода - то цена получится вдвое выше (примерно).
И что у вас можно покупать бор? И какая же его цена, минимальная?
А вот литий используют для новых литий алюминиевых сплавов, там его может быть довольно много, и видимо он не сильно дорогой, в противном случае эти сплавы были бы не выгодны, кстати на Фалконе его используют,
В своё время, годах в 90-х природный литий покупали на чёрном рынке приблизительно за 30 долларов — если не забыл уже, но десятки долларов за килограмм точно.
Алюминий-вода, новая серия.
Предлагаю в горячей воде растворить аммиачную селитру. Растворимость под полкило на 100 мл. Селитра разлагается на воду и закись азота, которая добавляет импульса.
Интересно, сколько? И добавит ли?
Добавляет долю окислительных элементов в окислителе - чисто теоретически, должно прибавить... но все равно, алюминий-вода - это для космических ракет изврат еще тот...
ЦитироватьИ что у вас можно покупать бор? И какая же его цена, минимальная?
Минимальная - чуть меньше 200 долл/кг. Без учета транспортировки. Это грязненький, но безкислородный. Его любят для всяких воспламенительных составов использовать (главная примесь - магний, он этому не мешает).
Теоретически, наверное, можно еще дешевле, но это разрабатывать новый производственный цикл, но это интересно, только если заказ будет на сотни тонн - там есть пара финтов, но результат получается своеобразный.
Да, следует учитывать, что бор - штука твердая, тведость около 9 по Моосу, не размелешь. Дисперсность обеспечивается на стадии получения, и мы за ней не гонимся - сверхтонкий бор а)постепенно окисляется; 2) можно доизмельчать до получения пирофорного продукта.
PS частным лицам не продаем.
PPS при большом и стабильном заказе можно говорить о некотором снижении цены - просто по цепочке - мы сможем чуть дешевле закупать сырье, постоянно загружать аппаратуру на полную и т.п.
Есть менее экзотичные топлива.
амиачная селитра+эпокси например!
аммиачка с эпоксидкой слишком медленно горит, и то при высоких давлениях.
Невероятно что бы литий был дешевле бора! Бор слишком дорогой, жидкий водород дешевле,
Не ожидал. дорогое удовольствие, вот разве что с 5 процентами уислорода может подойти?
конечно в СССР литий мог стоить дешево, но сейчас навряд ли, потом литий в каком состоянии?
А все таки, каков пустотный УИ для алюминия 30% плюс гидразин или аммиак в избытке 1,5 и кислород?
С эпоксидкой будет взрыв... Это проходили еще на заре освоения твердых топлив. Топливная композиция должна быть помягче и текучее чем твердая эпоксидная смола.
Кто сможет посчитать УИ трехкомпонентного топлива: водород+дифторид кислорода+ пентаборан. Пентаборан и дифторид взяты стехиометрически для полного сгорания, водорода 25% от массы всех компонентов.
Интересны также суспензии бериллия в расплавленном литии с фтором.
ЦитироватьИнтересны также суспензии бериллия в расплавленном литии с фтором.
"красиво жить не запретишь" :lol:
ЦитироватьКто сможет посчитать УИ трехкомпонентного топлива: водород+дифторид кислорода+ пентаборан. Пентаборан и дифторид взяты стехиометрически для полного сгорания, водорода 25% от массы всех компонентов.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Фторид_кислорода
ЦитироватьБлагодаря высокой энергии активации разложения фторида кислорода, последний можно сравнительно безопасно смешивать с многими углеводородами, водородом, моноокисью углерода и прочими веществами, что чрезвычайно важно в практическом плане использования фторида кислорода в качестве высокоэффективного окислителя ракетного топлива.
Фторид кислорода(II) весьма токсичен и по силе превышает фосген, с другой стороны он гораздо ядовитей чем фтор, так как вызывает сильнейшее раздражение тканей организма, очень глубоко проникает и растворяется в них (глубже чем фтор), затрудняет дыхание.
на 3-й ступени пойдет.
ЦитироватьНОРМАТИВЫ ДЛЯ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ:
TLV (предельная пороговая концентрация, США): 0.05 ppm; 0.11 мг/м^3 (как предельный пороговый уровень однократного воздействия, США) (ACGIH 1997). MAС (максимальная допустимая концентрация, США) не установлена.
http://www.safework.ru/ilo/ICSC/cards/view/?0818
Оттуда же:
ЦитироватьХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:
Вещество разлагается при разогреве выше 250°C с образованием токсичных и едких газов. Вещество является сильным окислителем и бурно реагирует с горючими материалами и восстановителями. Реагирует с неметаллами, такими как красный фосфор, порошок бора и пористыми материалами типа кварца и оксида алюминия. Реагирует со взрывом с сероводородом при комнатной температуре, с хлором, бромом или иодом при нагревании с опасностью пожара и взрыва. Взрывается при контакте с паром.
Взрыв при контакте с паром как-то не вдохновляет...
ЦитироватьPeter пишет:
ЦитироватьЦитироватьХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:
Вещество разлагается при разогреве выше 250°C с образованием токсичных и едких газов....... Взрывается при контакте с паром.
Взрыв при контакте с паром как-то не вдохновляет...
Разлагается вообще-то с образованием фтора и кислорода! (едких и токсичных газов).
Тут были вопросы про цену разных металлических горючих, проясню вопрос: (руб/кг)
Алюминий
Кусковой - 200 - надо стругать напильником
Стружка - 40 - дробить самим
Пудра - 280
Магний Пудра - 500
Литий кусковой - 500 - под слоем керосина
Берилий окись порошок - 1500 - восстанавливать самим (бериллия в окись кажется 36%)
Бор окись - 235 - восстанавливать самим (ок 30%)
Водород продается в сварочных баллонах - цену сами узнавайте - ожижать самим придется.
Так что кто собертся ракету делать могу помочь телефонами.
Можно найти и дешевле. :D
ЦитироватьБор окись - 235 - восстанавливать самим
Процесс известный, но он не так прост, как кажется. И выход там не слишком велик. Если интересно, то как буду на работе (после 10-го) посмотрю детали.
Наиболее существенные трудности: реагируют-то пары магния, а не сам по себе магний. Поэтому слой должен быть достаточной толщины, а магний - должен быть именно магнием (не сплавом с алюминием), улетевший магний конденсируется в мельчайшую пирофорную пыль.
Процесс желательно вести в аргоне, хотя есть пара финтов, позволяющих работать и на воздухе. Но при этом качество продукта ухудшается.
Полученный спек дробят, измельчают (в шаровой мельнице, обычно), затем обрабатывают кислотой (серной или соляной). При этом в некоторых количествах летят бороводороды (не в таких, чтобы взравоопасно - но могут лететь достаточно для токсичности).
Таким способом получают бор 86 - 88%. Далее идет окислительная прокалка - из порошка выжигают магний (там узкий диапазон температур, выше - он загорается, ниже - окисление не идет), опять дробят, просеивают, обрабатывают кислотой... Если все делалось на воздухе, то флотацией убирают нитрид бора. И получают бор 93-94%.Где-то так.
То поверхностный
Зачем в воде растворять аммиачку?
Не проще ли разбавить перекисью?
Cожержание окислительных элементов намного больше!
To peter
Не барыжте пожалуйста бор!
Никаких 200баксов/кг!
На порядок дешевле!
А не будете продавать частным лицам - мимо кассы!
Добавка алюмина в гидразин почти не улучшает Импульс! Ест данные из книг!
Измельчать бор надо ввиде окиси и прокаливать над водородом!
Все просто - не морочте людям голову - типа один вы знаете тайну святого грааля! :D
Цена на литий в википедиа - 63 бакс/кг
В быту бор дофига где используется
Бура - флюс, борная кислота, карбид и нитрид бора - шлифпорошки. бораты в стир порошке! Все это не дорого - так что из чего восстанавливать бор есть выбор!
А то что он твердый - ну так он и хрупкий!
И замечательно дробится! А нука ударьте молотком по алмазу!
Литий в быту - аккумуляторы или сплавы с Ал.
Бериллий в пружинах! :D
Бор плох тем что у него низкая упругость паров при температуре горения, т.е. бор плохо испаряется с поверхности горящей частицы и заставить его сгореть на 100% очень трудно. Келдышевцы что-то пЕйсали про борид алюминия, но серьеных публикаций я не встречал.
Так что либо бор не очень перспективен, либо уже что-то летает с бором или боридами как компонентом топлива.
Peter
Слыхал что бор можно восстанавливать и алюминиевой пудрой из оксида. А с магнием сплавляют уже для получения из борида магния боранов.
mistermuscle
Если бы все было просто как Вы написали... Петер говорит то что в реальности, а не в Ваших фантазиях. Почитайте хотя бы " Чистые химические вещества" Ангелов и Корякин.
Это не мои фатазии! :D
235 рублей - и 1кг окиси бора ваши!
И нам не требуются ЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА - типа ОСЧ или ЧДА - вполне сойдет и ТЧ.
На счет трудности сгорания бора - это правда!
Но к стоимости элемента это не относиться!
Борид алюминия может при синтезе много энергии отбирать! :D
"Фантазии" относилось к восстановлению бора водородом.
То что окись или бура дешевы я знаю.
Ну если бор будет технического качества то ракета через раз летать будет... Технический бор содержит до 5-10 % магния и др. примесей, а такой разброс содержания не даст стабильности характеристик горения.
ЦитироватьСлыхал что бор можно восстанавливать и алюминиевой пудрой из оксида.
Истинная правда. Полученный полиборид алюминия правда, дальше чистить какими-то вменяемыми методами уже не удается. Но если вас устривает 84-85% - значит, устраивает.
Цитироватьбор плохо испаряется с поверхности горящей частицы и заставить его сгореть на 100% очень трудно. Келдышевцы что-то пЕйсали про борид алюминия, но серьеных публикаций я не встречал.
Проблема более-менее решается. В том числе, и за счет примесей алюминия и магния, и за счет фракционного состава.
ЦитироватьА с магнием сплавляют уже для получения из борида магния боранов.
Да, это один из способов получения боранов. Только нужно вначале получить низшие бориды (например, биборид магния). При обработке кислотой - лезет диборан.
ЦитироватьА то что он твердый - ну так он и хрупкий!
Грусть в том, что он еще и абразивный...И загореться может при интесивном помоле.
ЦитироватьИзмельчать бор надо ввиде окиси и прокаливать над водородом!
Вы как-нибудь только подальше от людей... И нет, бор так получить нельзя.
И да, я продажами не занимаюсь. Во всяком случае, химических веществ.
Школьная химия - прокаливание оксида в восстанавливающей среде - читай в водороде!
Так молоть можно и более твердыми веществами?
Алмаз, эльбор, твердые сплавы! :D :D :D
Короче если очень захотеть - можно в космос полететь! :D
ЦитироватьШкольная химия - прокаливание оксида в восстанавливающей среде - читай в водороде!
Тут школьной химии маловато будет... В зависимости от степени усердия и принятых мер безопасности - можно или подорваться на водороде, или перегнать весь оксид бора в субокислы (наиболее летучий (ВО)2)
Впрочем, существует метод получения бора восстановлением с помощью водорода - но не оксидов, а галогенидов.
ЦитироватьТак молоть можно и более твердыми веществами?
Алмаз, эльбор, твердые сплавы!
Да, эльбор может спасти отца русской демократии :)) Во всяком случае, этого я не исключаю. А алмазом вы только загрязните продукт. Как и большинством сплавов.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/235306.png)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/235305.png)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/120599.jpg)
ЦитироватьВ Японии запустили ракету, которая летает на конфетах [видео]
Ракета летает на жевательных конфетах. Фото: скриншот с видео
Такая идея пришла в голову местному производителю сладостей.
Ракета на конфетном топливе смогла взлететь на 248 метров. Соорудить ее решил местный производитель кондитерских изделий UHA Mikakuto. Об этом сообщили в пресс-службе предприятия (http://www.uha-mikakuto.co.jp/candyrocket/).
Конструкторы использовали для топлива жевательные конфеты Puccho. В качестве окислителя был использован сжиженный газ.
Ранее разные изобретатели уже изготовляли топливо из карамели. Обычно для этого используют смеси нитрата калия и сорбита.
Несмотря на относительную его безопасность, по сравнению с другими составами, карамельное топливо требует таких же мер предосторожности при использовании, как и любое другое ракетное топливо, так как является высокоэнергетическим составом.
Впервые карамельное топливо использовал Билл Колберн в 1948, а широкую известность в США это топливо приобрело с выходом книги Бертрана Бринли в 1960 году.
http://kp.ua/life/493662-v-yaponyy-zapustyly-raketu-kotoraia-letaet-na-konfetakh
https://www.youtube.com/watch?v=80gwq7vNtUw (https://www.youtube.com/watch?v=80gwq7vNtUw)
| Китай первым в мире применяет в космической отрасли керосин, изготовленный из угля |
2015-04-14 19:16:16 Агентство Синьхуа
|
В испытательной зоне 6-го института Китайского объединения космических технологий /CASC/ на днях успешно завершена горячая обкатка ракетного двигателя с использованием космического керосина, полученного путем прямого сжижения каменного угля. Об этом сообщили накануне в крупнейшем угледобывающем предприятии Китая -- корпорации "Шэньхуа".
Как стало известно в корпорации "Шэньхуа", новый керосин был разработан при сотрудничестве с корпорацией CASC. Это первый в мировой практике случай применения керосина, полученного из каменного угля, в космической области. Это означает, что Китай добился важного успеха в области изготовления космического керосина из угля, и имеет важное значение для удовлетворения потребностей быстро развивающейся китайской космонавтики в топливе. Ведь ранее в Китае космический керосин изготовлялся путем обработки сырой нефти, добытой из специальных скважин.
Корпорация "Шэньхуа" несколько лет назад создала в автономном районе Внутренняя Монголия /Северный Китай/ первую в мире показательную производственную линию по прямому сжижению каменного угля, способную выпускать 1 млн тонн жидкого топлива в год и из него изготавливать керосин, который считается потенциальным заменителем космического топлива.
Сотрудничество корпораций "Шэньхуа" и CASC началось в 2013 году после заключения рамочного соглашения. Совместная разработка космического керосина вскоре дала положительные результаты. До официальной горячей обкатки ракетного двигателя были проведены необходимые предварительные обкатки и испытания. -0-
|
http://russian.cri.cn/841/2015/04/14/1s545290.htm
На Южном Урале с помощью нанотехнологий получили дешевые нефтепродукты из каменного угля
Творческая группа ученых из челябинской инновационной компании «Оптимальные решения» и миасских конструкторов из ГРЦ преподнесла сенсацию общероссийского масштаба - создала нанотехнологию производства синтетических нефтепродуктов из каменноугольного сырья. Причем их себестоимость - в разы дешевле «естественных»!
Производство жидкого моторного топлива из угля - в общем-то дело не новое. Еще в прошлом веке была изобретена технология превращения угля пыли в газ, а затем синтеза нефтепродуктов под давлением на основе так называемого процесса Фишера-Тропша. Другой путь - технология прямого сжижения угля, разработанная в начале XX века немецким химиком Бергиусом. Таким образом, во Вторую мировую немцы, поскольку в Германии нефти нет, получали из угля бензин для своих танков. По этому пути в годы апартеида в условиях международных санкций вынуждены были пойти и в ЮАР. Сегодня эти методы усовершенствуют в Японии, Китае и других странах, но широкого международного распространения они не получили из-за дороговизны и громоздкости оборудования.
[/li]- (https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/135812.jpg) (http://sdelanounas.ru/i/d/x/a/f_dXA3NC5ydS9maWxlcy9pbWFnZXMvaWdvci1qYWt1cG92X2Jlbnppbl9kc2M4NTA1LmpwZz9fX2lkPTQ5NTM3.jpeg)
"Но наша технология производства нефтепродуктов из угля в корне отличается от традиционной", - говорит один из ее разработчиков начальник отдела нестандартного оборудования
Государственного ракетного центра (Миасс) Игорь Якупов.
Спойлер
//"Главное отличие в том, что здесь нет газовой стадии, как и вредных выбросов. Если раньше для насыщения угля водородом нужно было обеспечить высокие давления - не менее 60-100 атмосфер и температуру - более 600 градусов, с добавлением катализатора, то теперь все гораздо дешевле и проще. Нет необходимости строить целые заводы с гигантским производственным циклом, нести огромные расходы - наше оборудование куда меньше и займет площадку всего 40 на 40 метров. Уже изготовлены лабораторные образцы модулей по переработке угля в водно-угольную смесь и в моторное топливо. Они позволяют дешевый бурый уголь (в мире запасы таких углей в разы больше, чем коксующихся) переработать в аналог нефти, а затем в моторное топливо - бензин, дизтопливо и мазут. Причем себестоимость синтетического горючего, по нашим расчетам, будет втрое меньше получаемого обычным путем".
По словам Игоря Якупова, ноу-хау особенно высокую отдачу обещает при малых объемах производства. Низкобюджетная мобильная установка вполне применима даже в условиях Крайнего Севера, куда горючее приходится везти за тысячи километров. Ее можно поставить вблизи мест добычи угля - например, у Коркинского разреза, и прямо на месте вырабатывать дизтопливо и бензин. Такие передвижные установки вполне возможно применять и для утилизации угольных шламов, отвалов - в плюсе будет и экология, и производство. Возможности практически безграничны - это и сельское хозяйство, малая энергетика, ЖКХ...
«Уйти от высоких температур, химических катализаторов и давления позволяет обработка водно-угольной смеси в проточно-кавитационных реакторах, - сообщил Игорь Якупов. - Как результат - высокий выход продукции: в нефть превращается более половины угольной массы. Над решением этой сложнейшей задачи работает наша творческая группа. У нас целый «научный колхоз»: тесно сотрудничаем с учеными МГУ, Института имени Губкина, Новокузнецка, Новосибирского института катализа имени Борескова, Томского института Сибирского отделения Российской академии наук. К примеру, я занимаюсь конструкторскими вопросами, технологическим оборудованием - ученый из Томского института сильноточной электроники Владимир Кривоносенко, дисперсным измельчением угля - химик Владимир Баев из Новосибирской строительной академии, а наносоставляющей - Михаил Астахов из наноцентра Московского института стали и сплавов. Дело в том, что процесс происходит на наноуровне, когда молекулы угля «сращиваются» с молекулами водорода. На наше изобретение в 2010 году был получен патент, но чтобы войти в федеральную программу РОСНАНО, нужно теоретически доказать, что это именно нанотехнология. После этого мы планируем представить свой проект в Сколково, чтобы получить помощь от государства и выйти на промышленный масштаб».
По мнению сотрудника ГРЦ Якупова, при дальнейшем усовершенствовании «угольного бензина» есть резон использовать и элементы космических технологий. Сам он награжден Знаком отличия Юрия Гагарина, медалями Роскосмоса, в свое время не раз ездил на космодром Байконур, где запускали сконструированные в Миассе научно-исследовательские спутники. К примеру, контролировал работу космического аппарата «Компас» для мониторинга сейсмоситуации земной коры и предсказания землетрясений. А в середине 90-х как представитель ГРЦ сотрудничал с Германским космическим агентством и Берлинским техническим университетом по созданию космических аппаратов.
К слову, синтетическое горючее и космос «вполне совместимы». Ученые считают, что в перспективе, наряду с автотранспортом, это дешевое топливо можно будет использовать и в ракетной технике, авиации, где применяется керосин - это одна из фракций «угольных нефтепродуктов». Значит, появится возможность существенно удешевить и авиаперевозки, сделать их доступными и для пассажиров со средним достатком.
И все-таки, в чем особенность миасской технологии, за счет чего ученые добились таких потрясающих результатов?
По словам Игоря Якупова, изюминка новой технологии - в кавитационном поле, процессе закипания жидкости при механическом воздействии. При кипении энергия схлопывания пузырьков в 40 раз больше энергии, необходимой для их образования. При этом даже без сверхвысоких температур и давления создаются условия для реакции сжижения угля и синтеза жидкого продукта. Кавитационные насосы уже применяются в теплогенераторах для нагрева жидкости, причем разработчики утверждают, что КПД чудо-технологии якобы выше 100 процентов! С этим ученые не согласны (рассчитывать КПД можно по-разному), но факт налицо: «кавитационная энергия», затраченная на привод прибора, меньше, чем необходимая на нагрев жидкости. Раньше этот принцип использовался только для измельчения угля, применяемого в качестве воднотоплива для паротурбин ТЭЦ, а авторы ноу-хау пошли дальше - использовали его для синтеза нефтепродуктов.
Ученые поясняют, что для этого они воздействовали на смесь токами высокой частоты, а также с помощью электрического ударного эффекта, открытого в 70-х годах прошлого века украинским ученым Юткиным. При прохождении разряда тока через жидкость происходит преобразование электрической энергии в механическую - своего рода ударная волна. Она-то, работая на наноуровне, и разрушает молекулярную структуру угля, насыщая ее водородом.
«Лабораторная стадия у нас в целом завершена, - продолжает Игорь Якупов. - Уже получены дизтопливо и бензин, вполне соответствующие российским ГОСТам. На них в Кемеровской области, где смонтированы экспериментальные установки, уже проехались трактора и машины. Мы продолжаем усовершенствовать синтетический бензин, чтобы он был экологически чистым, соответствовал зарубежным стандартам «Евро». Но главное, на очереди - производственная стадия. Перспективы самые обнадеживающие (такой бензин, по прогнозам, будет стоить 7-8 рублей за литр), но все упирается в деньги. Для создания промышленной установки нужно 3-4 миллиона долларов, а в целом на реализацию инвестпроекта - десятки миллионов. Но наши потенциальные инвесторы пока не спешат вкладывать средства, и дело замедлилось. И все же мы не теряем надежды, ведем переговоры. К нашему проекту уже проявляют интерес в Казахстане, Кыргызстане, Узбекистане, появились и челябинские партнеры, такие как компании «Минигидро», «Оптимальные решения»».
По мнению разработчиков технологии «угольных нефтепродуктов», за ними будущее. Они обладают целым рядом преимуществ и по сравнению с «модным» на Западе биотопливом - не нужно использовать ценное пищевое сырье, которое лучше применять для производства продуктов, на корм скоту. Да и затраты небольшие, и почти никакого ущерба для экологии! Мало того, в перспективе планируется вырабатывать из угля не только моторное топливо, но и самый широкий спектр синтетических углеводородов - ценное полимерное сырье для легкой промышленности, электронной, оборонной и прочих отраслей.
Особенно ценной использование этой технологии может стать на Южном Урале, где угольные месторождения далеко не исчерпаны, при этом из-за нерентабельности — следствие низкой цены бурого угля - многие шахты и разрезы закрываются. Если такой уголек превратить в горючее, другую востребованную на рынке продукцию, думается, ситуация может кардинально измениться...
Евгений Аникиенко
http://sdelanounas.ru/blogs/49537/
Способ прямого сжижения угля. Патент РФ 2332440 (http://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CB8QFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.findpatent.ru%2Fpatent%2F233%2F2332440.html&ei=qPUtVY7eDcyXsAHZloGIDg&usg=AFQjCNHWD263eBzo9x8zbjmV_HLws-2ojQ&sig2=aYD2moRFZmpHebNfEUBb1w&bvm=bv.90790515,d.bGg)
Спойлер
Авторы патента:
(http://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CB8QFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.findpatent.ru%2Fpatent%2F233%2F2332440.html&ei=qPUtVY7eDcyXsAHZloGIDg&usg=AFQjCNHWD263eBzo9x8zbjmV_HLws-2ojQ&sig2=aYD2moRFZmpHebNfEUBb1w&bvm=bv.90790515,d.bGg)ЦЗИН Цзялу (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344515/)
ЮАН Минг (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344522/)
РЭН Ксянгкун (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344518/)
ЧЖАНГ Ючжуо (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344513/)
ШУ Гэпинг (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344514/)
КСУ Яову (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344519/)
ЧЖУ Юфэй (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344524/)
ХУАНГ Цзианвэй (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344521/)
ЦУЙ Минли (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344516/)
ЛИАНГ Шипу (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344520/)
ВУ Ксючжанг (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344517/)
ГАО Цзучжонг (CN) (http://www.findpatent.ru/byauthors/344523/)
ЦитироватьАниКей пишет:
На Южном Урале с помощью нанотехнологий получили дешевые нефтепродукты из каменного угля
«Уйти от высоких температур, химических катализаторов и давления позволяет обработка водно-угольной смеси в проточно-кавитационных реакторах...
... Новосибирского института катализа имени Борескова, Томского института Сибирского отделения Российской академии наук.
И все-таки, в чем особенность миасской технологии, за счет чего ученые добились таких потрясающих результатов?
...изюминка новой технологии - в кавитационном поле, процессе закипания жидкости при механическом воздействии. При кипении энергия схлопывания пузырьков в 40 раз больше энергии, необходимой для их образования.
При этом даже без сверхвысоких температур и давления создаются условия для реакции сжижения угля и синтеза жидкого продукта.
Раньше этот принцип использовался только для измельчения угля, применяемого в качестве воднотоплива для паротурбин ТЭЦ, а авторы ноу-хау пошли дальше - использовали его для синтеза нефтепродуктов.
Механохимия (ультразвук)
Спойлер
Ученые поясняют, что для этого они воздействовали на смесь токами высокой частоты, а также с помощью электрического ударного эффекта, открытого в 70-х годах прошлого века украинским ученым Юткиным. При прохождении разряда тока через жидкость происходит преобразование электрической энергии в механическую - своего рода ударная волна. Она-то, работая на наноуровне, и разрушает молекулярную структуру угля, насыщая ее водородом.
Электроэрозионные технологии
Этим баловались ещё в 70-е годы, но до промышленной реализации так и не дошло :-(