Нетоксичный аналог гидразина на основе динирамида аммония

[KBOB]

Как утверждает пресс-служба ESA, шведская компания ECAPS, входящая в структуру Шведской космической корпорации, разработала нетоксичный заменитель гидразина - топлива для двигателей ориентации космических аппаратов.
       В основе нового топлива LMP-103S - синтезированный в своё время в СССР динитрамид аммония (ammonium dinitramide, ADN), вода, метанол и аммиак. Топливо самовоспламеняется при контакте с кислородом либо с катализатором, что упрощает создание двигательной установки. В настоящее время ведётся разработка однокомпонентного жидкого топлива на базе ADN.

http://www.ecaps.se/?id=13995

Состав: 3-6% ammonia, 15-20% methanol and 60-65% ADN, balanced with water (the exact composition is not public information).

Наиболее токсичным компонентом является метанол.

Динитрамид и его соли впервые были получены в 1971г в Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского АН СССР  профессорами С.С. Новиковым, В.А. Тартаковским и О.А. Лукьяновым [2]. До них соли ДНА были, по-видимому, получены в двух лабораториях – в Новочеркасске и во Франции, но им была приписана неверная структура. Никто тогда не мог представить себе, что анион N3O4

[cisco]

Ждем новую модификацию (реинкарнацию) Протона  :twisted:

[Monoceros]

Динитрамид очень дорогой и характеристики у него совсем не намного лучше ПХА (это то, что касается твердого топлива)

Что касается жидкого - уже давно гуляют составы растор нитрата гидроксиламина + метанол, с экспериментальными движками.  Вот например: http://frpc.secna.ru/hems-2004/f08.rar

Не удивлюсь, если в скором времени появятся составы с растворами нитроформата гидразина, диперхлората гидразина, гексанитроэтана и прочих, замечательных веществ...

зы Это все монотоплива, к протону не имеет никакого отношения.

[KBOB]

Динитрамид очень дорогой и характеристики у него совсем не намного лучше ПХА (это то, что касается твердого топлива)

Что касается жидкого - уже давно гуляют составы растор нитрата гидроксиламина + метанол, с экспериментальными движками.  Вот например: http://frpc.secna.ru/hems-2004/f08.rar

Не удивлюсь, если в скором времени появятся составы с растворами нитроформата гидразина, диперхлората гидразина, гексанитроэтана и прочих, замечательных веществ...

зы Это все монотоплива, к протону не имеет никакого отношения.

Для монотоплив важна радиационная стойкость, а то пока до сатурна долетишь уже весь гидразин разложится. :cry:

[октоген]

Все это топлива из разряда фтор-водород... Со стороны выглядят соблазнительно, а как вплотную начнут заниматься, так проблем выше крыши.

[Chilik]

LMP-103S обеспечивает на 6% больший удельный импульс и обладает на 24% большей плотностью, чем гидразин, что в результате позволяет повысить эффективность расходования топлива на 30%.

Это из сегодняшней ленты новостей.
Что они под словом "гидразин" понимают: именно гидразин или НДМГ?

[Лютич]

Я про эту горючку еще три года назад слышал, когда они движки отжигали.
ЛКИ вроде на Призме планируют.

[октоген]

LMP-103S

Liquid Mono Propellant?   Тогда сравнивается с гидразином-монотопливом. Для маршевых ступеней перспективы не имеет.

[Johannes]

[...][A short history of ADN] Bottaro (1993), originally introduced ADN to the public in the West by applying for a patent in 1990. The patent was granted to SRI (Standford Research Institute) in 1993 for this subject matter, which also claimed to have conceived and first synthesized the ADN molecule. Meanwhile, Pak (1993), of the LNPO Soyuz made public a paper at the AIAA Conference in the United States in 1993, in which he disclosed what is now accepted as being the origin of ADN in the former USSR (Union of Soviet Socialist Republics). One year later, Tartakovsky and Lukyanov (1994) re-asserted the Soviet origin of ADN at the Fraunhofer-ICT Conference in Germany in 1994. Nowadays, it is acknowledged that ADN was first synthesized in the early 1970s in the USSR. After going through developments in the 1970s and 1980s, the Soviets started producing tons of ADN for tactical-rocket/missile during the 1980s. In the meantime, the Soviet Union's economy was growing worse during that decade, and finally disrupted the Cold War in the late 1980s. In the course of events, specialists in ADN moved abroad and lent assistance to local engineers. By that time, the Soviet's plant was destroyed or dismantled and production was discontinued for good. In Sweden in 1996, FOI (Forskningsinstitut / Swedish Defense Research Agency) designed a new one-step process, and one year later, in 1997, Bofors inaugurated a plant and started producing ADN using the same FOI technology. SAAB AB purchased Bofors in 1999 and ultimately, Eurenco, a joint venture controlled by SNPE, took over AB Bofors in 2004. Thereafter Eurenco made ADN samples available for sale, which has stimulated engineers across the world to carry on developments. NASA/GRC (National Aeronautics and Space Administration / Glenn Research Center) has a requirement to produce ADN for solid rocket boosters. Even though NASA had started researching into ADN in 1990s, they interrupted this soon afterwards, due to the shortage of resources funded by AFOSR (Air Force Office of Scientific Research), and subsequently on account of the downturn in the American space program over the last two decades. However, in December 2008, they announced interest in acquiring items from FOI to produce ADN for the new ARES booster, the new vehicle that is meant to replace the Space Shuttle. Research into ADN is also under way in many countries e.g. Japan, India, China and more recently at AQI-IAE (Chemical Division - Institute of Aeronautics and Space) in Brazil. [...]

M

[hecata]

LMP-103S обеспечивает на 6% больший удельный импульс и обладает на 24% большей плотностью, чем гидразин, что в результате позволяет повысить эффективность расходования топлива на 30%.

Это из сегодняшней ленты новостей.
Что они под словом "гидразин" понимают: именно гидразин или НДМГ?

В европах как-то больше принят гидразин или ММГ. Нету там проблем замерзания горючего в баке.

bwt, АДНА разрабатывалась именно как замена ПХА в РДТТ. Но не пошла в силу нестабильности. В свою очередь в монотопливах тема амин + NO3- исследуется очень давно. Раньше такие эксперименты заканчивались ничем - все же молекулы, которые несут и горючее и окислитель стразу, обычно слишком  чувствительны, что бы с ними можно было работать в реальной эксплуатации. Странно, если шведы тут вдруг что-то новое изобрели, тема исследованна вдоль и поперек...

[SpaceR]

Так он в двухкомпонентном топливе неприменим? Кислород упоминается только как катализатор?

[Salo]

И.Черный. «Новости космонавтики»
   10 октября информационно-аналитическое агентство Space-Inform сообщило, что научно-исследовательское подразделение Армии США разработало и провело контрольные испытания нового компонента ракетного топлива, отличающегося низкой токсичностью и взрывоопасностью, который получил название «конкурирующее импульсное неканцерогенное ракетное топливо» (Competitive Impulse, Non-Carcinogenic Hypergol, или сокращенно CINCH). По своим энергетическим характеристикам компонент превосходит керосин RP-1 и сопоставим с «Аэрозином-50».
   CINCH универсален и может применяться как горючее в паре с жидким кислородом или перекисью водорода или как однокомпонентное топливо. В связи с этим перспективы его применения довольно широки; топливо может использоваться в различных ЖРД малой тяги, например в системах стабилизации или орбитального маневрирования. Армия США предполагает использовать его на перехватчиках THAAD, NASA – в паре с различными окислителями, а также как монотопливо в ступенях РН для запуска спутников.
В 1998 г. оно уже было успешно испытано в небольшом однокомпонентном ЖРД. В отличие от многих экспериментальных видов топлива, коммерческое производство CINCH уже налажено: права на его промышленный выпуск переданы компании 3М (г.Сент-Пол, шт. Миннесота).
   Разработкой экологически чистого топлива для двигателей КА и ракет занимается и совместное предприятие ECAPS (ECological Advanced Propulsion Systems) шведских компаний Swedish Space Corporation и Volvo Aero.
   Новое топливо, предназначенное для замены используемого сейчас гидразина, получило название HPGP 101 (High Performance Green Propellant). По энергетической ценности оно превосходит гидразин; кроме того, оно не взрывается и не является особо опасным веществом (гидразин – сильный яд и канцероген). Новое топливо создано на базе технологии, запатентованной компанией ECAPS.
   Шведская национальная комиссия по исследованию космического пространства намерена выделить 12 млн $ на создание топлива HPGP 101 для ЖРД управления КА. Соответствующий контракт заключен с Шведской космической корпорацией.

[hecata]

Так он в двухкомпонентном топливе неприменим? Кислород упоминается только как катализатор?

Разрабатывалось явно с прицелом на замену гидразина в спутниках - т.е. как монопроппелянт. Самовоспламенение с кислородом - это, скорее всего отголоски разработки системы химического зажигания для этого топлива.

Это конечно мое имхо, но как-то за последние 40 лет ничего особо нового в топливе для ЖРД не изобрели, врядли и здесь революция

[октоген]

Вспомнил что о заменителе гидразина для двухкомпонентных пар  ГИПХ сообщал еще на заре 90-х... Воз пока и ныне там. Видать эти заменители не очень то по критерию стоимость/эффективность хороши.

[sychbird]

Вспомнил что о заменителе гидразина для двухкомпонентных пар  ГИПХ сообщал еще на заре 90-х... Воз пока и ныне там. Видать эти заменители не очень то по критерию стоимость/эффективность хороши.

Ну ГИПХ с начала девяностых ничем, кроме выживания отдельных структур и всего комплекса в целом заниматься был не способен. Его результат не показатель.

[Salo]

Азиридины?
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7562&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=

[hecata]

Вот интересная статейка, где сравниваются всякие варианты замены гидразина, в том числе ADN http://ы.ws/i8ve58

[Monoceros]

Все это топлива из разряда фтор-водород... Со стороны выглядят соблазнительно, а как вплотную начнут заниматься, так проблем выше крыши.

Откуда вы знаете?
Хотя, так можно сказать про любое топливо...

В европах как-то больше принят гидразин или ММГ. Нету там проблем замерзания горючего в баке.

В монотопливах только гидразин используют. ММГ замерзает так же как НДМГ, он лучше НДМГ, но существенно дороже. Отсюда и выводы.

bwt, АДНА разрабатывалась именно как замена ПХА в РДТТ. Но не пошла в силу нестабильности.

Что вообще значит "нестабильность"? Цена, вот первопричина первоначал.

В свою очередь в монотопливах тема амин + NO3- исследуется очень давно. Раньше такие эксперименты заканчивались ничем - все же молекулы, которые несут и горючее и окислитель стразу, обычно слишком  чувствительны, что бы с ними можно было работать в реальной эксплуатации.

А чего тут такого? Все твердые именно так.

[hecata]

bwt, АДНА разрабатывалась именно как замена ПХА в РДТТ. Но не пошла в силу нестабильности.

Что вообще значит "нестабильность"? Цена, вот первопричина первоначал.

Нестабильность значит что детонирует оно рано или поздно в эксплуатации. Для жидкостей еще и чувствительность к адиабатическому сжатию много значит.

Цена топлива которое заправляется в КА стоимостью >100 млн долларов (а речь идет именно о этой нише) несущественна, до 10000$/кг, если профит заметный будет.

[Дмитрий Виницкий]

Значит, значит! Синтин вспомните.