Нетоксичное долгохранимое топливо.

Автор pkl, 26.05.2023 13:10:56

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Какая топливная пара наилучшая для ЖРД ракет-носителей и космических аппаратов по совокупности характеристик/у каждого по два голоса/?

Кислород - водород
9 (22%)
Кислород - сжиженный природный газ либо метан
28 (68.3%)
Кислород - керосин
5 (12.2%)
Кислород - синтин, омар, боктан, децилин либо иной синтетический жидкий углеводород
6 (14.6%)
Перекись водорода - циклопропан
1 (2.4%)
Перекись водорода - гидрид бериллия либо гидрид иного металла
1 (2.4%)
Перекись водорода - пентаборан либо иное бороводородное соединение
0 (0%)
Перекись водорода - керосин
2 (4.9%)
Закись азота - циклопропан
1 (2.4%)
Закись азота - пропан
5 (12.2%)
Закись азота - смесь этана с этиленом
4 (9.8%)
Закись азота - диметиловый эфир
0 (0%)
Водный раствор солей аммония /перхлорат аммония, нитрат аммония, АДНА и т.п./ - жидкие углеводороды
1 (2.4%)
Водный раствор солей аммония /перхлорат аммония, нитрат аммония, АДНА и т.п./ - этиловый спирт
0 (0%)
Четырёхокись азота - гидразин и его производные /НДМГ, ММГ и тп./
7 (17.1%)
Четырёхокись азота - керосин
0 (0%)
Фтор - водород
1 (2.4%)
Фтор - аммиак
1 (2.4%)
Диоксид фтора - пентаборан
0 (0%)
Пентафторид хлора - пентаборан
0 (0%)
Озон - водород
1 (2.4%)
Смесь озона и фтора - водород
0 (0%)
Смесь озона и кислорода - водород
0 (0%)

Проголосовало пользователей: 41

pkl

Много думал, конечно, о необходимости нетоксичной и высококипящей топливной пары и решил, что пора выносить на обсуждение. Что это может быть, помимо избитой комбинации перекись водорода - керосин?

На Астрофоруме с AlexAV обсуждал закись азота - диметиловый эфир.

Что ещё?
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

telekast

Цитата: pkl от 26.05.2023 13:10:56Много думал, конечно, о необходимости нетоксичной и высококипящей топливной пары и решил, что пора выносить на обсуждение. Что это может быть, помимо избитой комбинации перекись водорода - керосин?

На Астрофоруме с AlexAV обсуждал закись азота - диметиловый эфир.

Что ещё?
В качестве горючего - этан. 
"Вызов" - это флаговтык!
Как тебе такое, "Джон Уик" ?! (с)

azvoz

Цитата: pkl от 26.05.2023 13:10:56Много думал, конечно, о необходимости нетоксичной и высококипящей топливной пары и решил, что пора выносить на обсуждение. Что это может быть, помимо избитой комбинации перекись водорода - керосин?

На Астрофоруме с AlexAV обсуждал закись азота - диметиловый эфир.

Что ещё?
В первую очередь важен окислитель.
Поскольку лучше ЖК ничего нет даже близко, то вот он и нужен.
А лучшая пара к нему - близкий по температуре к О2 метан.
Нетоксичнее - не бывает.
Низкая температура кипения мешает только военным.
Потери из-за испарения можно игнорировать ввиду практически нулевой стоимости.


pkl

Цитата: azvoz от 26.05.2023 13:36:51В первую очередь важен окислитель.
Поскольку лучше ЖК ничего нет даже близко, то вот он и нужен.
А лучшая пара к нему - близкий по температуре к О2 метан.
Нетоксичнее - не бывает.
Низкая температура кипения мешает только военным.
Потери из-за испарения можно игнорировать ввиду практически нулевой стоимости.
Кислород криогенен. Его невозможно просто хранить не только на Земле, но и даже во внешней Солнечной системе. Нужны толстая теплоизоляция и постоянно работающая система охлаждения следствием чего является сложность и, соответственно, высокая стоимость космодромного оборудования и ракетной техники.
Подробно распишу чуть позже.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

SONY

Цитата: telekast от 26.05.2023 13:22:34В качестве горючего - этан. 
Либо этилен.
Либо смесь этана и этилена, дающая такое же давление насыщенных паров, что и закись азота - это самое удобное, т.к. позволяет создать очень простую вытеснительную систему подачи, где баки сами собой поддерживаются при нужном давлении.

Штуцер

Цитата: pkl от 26.05.2023 13:10:56Много думал, конечно, о необходимости нетоксичной и высококипящей топливной пары и решил, что пора выносить на обсуждение. Что это может быть, помимо избитой комбинации перекись водорода - керосин?
Глушко думал - думал, не придумал.
В ГИПХЕ доктора с кандидатами думали - думали, не придумали.
Мышка пробежала, хвостиком махнула, яичко и разбилось.
У мышки.
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!

Плейшнер

Цитата: pkl от 26.05.2023 13:10:56Много думал, конечно, о необходимости нетоксичной и высококипящей топливной пары и решил, что пора выносить на обсуждение.
Топливо "ищите" для РН или КА?
Цитата: pkl от 26.05.2023 13:10:56Что это может быть, помимо избитой комбинации перекись водорода - керосин?
Керосин тоже токсичен - 4 группа. Не 1-я конечно как у НДМГ но все же.
Не надо греть кислород!
Я не против многоразовых ракет, я за одноразовые!

Штуцер

#7
Цитата: SONY от 26.05.2023 14:25:10это самое удобное, т.к. позволяет создать очень простую вытеснительную систему подачи, где баки сами собой поддерживаются при нужном давлении.
Анализировали этот вариант на стадии ТП.
Для КА.
Минусы
- парЫ достаточно тяжелые
- баки надо подогревать
- входы в двигатели охлаждать, иначе будут разрывы сплошности
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!

pkl


Цитата: Плейшнер от 26.05.2023 14:45:54
Цитата: pkl от 26.05.2023 13:10:56Много думал, конечно, о необходимости нетоксичной и высококипящей топливной пары и решил, что пора выносить на обсуждение.
Топливо "ищите" для РН или КА?
Честно говоря, я бы хотел подобрать универсальную топливную пару, оптимальную и для РН, и для КА. Детали чуть позже.


Цитировать
Цитата: pkl от 26.05.2023 13:10:56Что это может быть, помимо избитой комбинации перекись водорода - керосин?
Керосин тоже токсичен - 4 группа. Не 1-я конечно как у НДМГ но все же.
Да. Поэтому, если выбирать между керосином и НДМГ, то лучше керосин. Кстати, у двухокиси азота класс токсичности - 3. У четырёхокиси азота так же?


Закись азота тоже токсична, как и диметиловый эфир, но всё познаётся в сравнении.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

pkl


Цитата: Штуцер от 26.05.2023 14:40:53
Цитата: pkl от 26.05.2023 13:10:56Много думал, конечно, о необходимости нетоксичной и высококипящей топливной пары и решил, что пора выносить на обсуждение. Что это может быть, помимо избитой комбинации перекись водорода - керосин?
Глушко думал - думал, не придумал.
В ГИПХЕ доктора с кандидатами думали - думали, не придумали.
Мышка пробежала, хвостиком махнула, яичко и разбилось.
У мышки.
Да, теперь давайте мы попробуем.  :)
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

ZOOR

Цитата: pkl от 26.05.2023 16:40:08я бы хотел подобрать универсальную топливную пару, оптимальную и для РН, и для КА.
Критерий оптимальности вменяемый не забудьте придумать
Я зуб даю за то что в первом пуске Ангары с Восточного полетит ГВМ Пингвина. © Старый
Если болит сердце за народные деньги - можно пойти в депутаты. © Neru - Старому

Штуцер

Цитата: pkl от 26.05.2023 16:43:33Да, теперь давайте мы попробуем. 
Пробуйте, пробуйте.
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!

SONY

Цитата: Штуцер от 26.05.2023 16:25:58Минусы

- парЫ достаточно тяжелые
- баки надо подогревать
Если отказаться от подогрева баков, то как раз пропадёт проблема с тяжёлыми парами!
По мере расхода топлива (и, соответственно, снижения оставшейся массы аппарата) нам нужна всё меньшая тяга, а значит всё меньшее давление подачи топлива в двигатель. Здесь у нас это достигается не дросселированием, а естественным снижением температуры и давления в баках. Причём по мере снижения температуры у нас падает плотность паров и возрастает плотность жидкой фазы, а потому доля топлива, остающегося в баках в виде пара, в конце работы будет невелика.

Цитата: Штуцер от 26.05.2023 16:25:58- входы в двигатели охлаждать, иначе будут разрывы сплошности
Двигатель вообще в принципе охлаждать нужно...

Штуцер

Цитата: SONY от 26.05.2023 17:15:17Если отказаться от подогрева баков, то как раз пропадёт проблема с тяжёлыми парами!
Как это?
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!

pkl

Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

pkl


Цитата: ZOOR от 26.05.2023 16:46:23
Цитата: pkl от 26.05.2023 16:40:08я бы хотел подобрать универсальную топливную пару, оптимальную и для РН, и для КА.
Критерий оптимальности вменяемый не забудьте придумать
Скажу так: топливо, которое одинаково удобно можно использовать и для РН, и для КА.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Штуцер

Цитата: pkl от 26.05.2023 17:33:24Скажу так: топливо, которое одинаково удобно можно использовать и для РН, и для КА.
До фига разных условий.
Начиная от самовоспламеняемости и заканчивая длительностью хранения и температурой эксплуатации.
Все универсальное влечет потери.
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!

SONY

Цитата: Штуцер от 26.05.2023 17:18:59Как это?
Я далее подробно объяснил... Попробуйте прочесть дальше первого предложения.

azvoz

Цитата: pkl от 26.05.2023 17:33:24
Цитата: ZOOR от 26.05.2023 16:46:23
Цитата: pkl от 26.05.2023 16:40:08я бы хотел подобрать универсальную топливную пару, оптимальную и для РН, и для КА.
Критерий оптимальности вменяемый не забудьте придумать
Скажу так: топливо, которое одинаково удобно можно использовать и для РН, и для КА.

То есть на УИ не обращать внимания?

pkl

Почему я решил завести эту тему? Современная ракетно-космическая техника как была, так и остаётся чрезвычайно сложной, дорогой и довольно опасной, вследствие чего стоимость доступа в космос остаётся высокой и нет абсолютно никаких предпосылок, что она хоть когда-то снизится. Даже Э. Маск-мессия, по большому счёту, со своими методами ничего добиться не смог, его Старшип не сильно то дешевле SLS. И причина очень проста - сложность техники. И в создании, и в эксплуатации. Сложность наземной  инфраструктуры. Ровно по этой причине многоразовые средства выведения дешёвыми так и не стали. Потому что РН это не самолёт, это совсем другой уровень сложности, опасности и т.п. Я задумался: а есть ли возможность ещё как-то снизить стоимость запуска? Да и эксплуатации космических аппаратов тоже? Одно время я увлёкся идеей морского запуска. Что даёт морской запуск? Безопасность, запуск ракеты-носителя с морской платформы обещает существенное снижение рисков, т.к. даже в случае самых тяжёлых аварий, типа падения ракеты вскоре после старта, ущерб будет минимален, если это случится где-нибудь в открытом океане. Морской запуск позволяет запускать ракету в любом направлении с любой широты, что должно здорово повысить частоту запусков с одного стартового комплекса и сократить их число. Как и число космодромов со всей их инфраструктурой. В принципе, можно найти способ обойтись без космодромов как таковых. Можно здорово сэкономить на наземной инфраструктуре. Наконец, морское базирование снимает все вопросы, связанные с транспортировкой ракеты от завода к месту старта: буксиром да и на барже можно доставить ракету ЛЮБОЙ разумной размерности. Морем можно притащить всё что угодно:

Но, довольно скоро я понял, что использование криогенных компонентов для запуска с воды исключено. И дело не только в том, что рано или поздно на стартовой платформе придётся сооружать кислородно-азотный завод /или сразу жидкий водород получать?/ Нет, в принципе, можно, Морской старт доказал, что криогенное топливо, в принципе, можно использовать, но комплекс опять получается исключительно сложным и дорогим. Кроме того, будут серьёзны проблемы, связанные с намерзанием влаги на корпус ракеты, что, в частности, практически исключает запуск РН непосредственно с воды.

Параллельно возникла группа вопросов, связанных с дальним космосом: если для разгонного блока пара водород-кислород вполне сгодится, то для разных тормозных ступеней её использование практически исключено. При этом, надо сказать, в ряде случаев надо будет и взлетать с планет. Соблазнительно было бы использовать манёвр Оберта где-нибудь в гравитационном поле Юпитера, но... туда ещё надо долететь. Короче, для экспедиций на планеты надо много топлива, причём долгохранимого. Точнее, не просто долгохранимого, желательно, чтобы топливо могло сохраняться жидким в условиях, например, Луны либо Марса, не требуя дополнительных усилий и постоянной работы каких-то систем. Чтобы, допустим, села реактивная платформа на Луну либо Марс и сидела там, ждала экспедицию годами. Прилетают космонавты, заправляются и возвращаются домой. Также желательно, чтобы топливо могло синтезироваться в местных условиях. Всё это позволило бы накапливать его заранее, что довольно здорово расширило бы наши возможности по организации экспедиций. Ну и, раз предполагается использовать топливо в пилотируемых экспедициях, желательно, чтобы оно было нетоксичными или малотоксичным хотя бы.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан