Любительские окислители.

hecata · 26.04.2010 16:57:15

ЦитироватьИмеется в виду 98% и более азотка. У нее уи и плотность больше, чем у 85%-й перекиси. Не взрывоопасная, проще в изготовлении. Самовоспламеняется при контакте например со скипидаром. Можно организовать вытесниловку на ПАДе.

УИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше). С перекисью тоже можно достичь самовоспламенения, например добавив марганцовки в керосин. Азотная кислота сложнее в эксплуатационном плане, N2O4 например, проще (но у него проблемы с tпл).

FRC · 26.04.2010 18:14:33

Тема, вроде бы называлась, "любительские окислители".
По РДТТ мне сложно представить отечественного любителя, самостоятельно изготавливающего что-то сложнее карамели. Ее и то не многие делают.
Самым любительским для ЖРД и ГРД - исключительно закись. Примеры "успешного" (синтеза и применения в огневых испытаниях с выходом на заданные параметры) использования перекиси любительскими группами в РФ отсутствуют. В мире - единицы.
Азотка и производные - в любительских условиях не применимы. Требуется оборудование для получения и хранения. Риск травмы/отравления - сами понимаете.

На втором месте для любителей - жидкий кислород. Но это только после практики с закисью.

Алгоритм отбора прост (любительский):
1. легкость покупки (самостоятельная выработка окислителя не рассматривается)
2. цена
3. простота хранения
4. взрывоопасность
5. легкодоступность и простота арматуры (шланги, клапаны и проч).

1. закись и ЖК легко купить.
2. цена закиси от 160р/литр. ЖК - в пределах 100р/литр.
3. заксь в баллоне. ЖК - в Дьюаре.
4. закись - не надо бросать баллон в костер. ЖК - работайте на воздуже и не курите.
5. РВД и краны - для стенда можно уложиться в 5-8тыс.руб.

mihalchuk · 26.04.2010 22:01:04

ЦитироватьУИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше). С перекисью тоже можно достичь самовоспламенения, например добавив марганцовки в керосин. Азотная кислота сложнее в эксплуатационном плане, N2O4 например, проще (но у него проблемы с tпл).

Марганцовку в керосин?? Ну-ну. Я начинаю понимать, почему её изъяли из продаж.

Monoceros · 26.04.2010 22:29:43

Цитировать
ЦитироватьУИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше). С перекисью тоже можно достичь самовоспламенения, например добавив марганцовки в керосин. Азотная кислота сложнее в эксплуатационном плане, N2O4 например, проще (но у него проблемы с tпл).
Марганцовку в керосин?? Ну-ну. Я начинаю понимать, почему её изъяли из продаж.

Марганцовка не растворяется в керосине.

Monoceros · 26.04.2010 22:34:46

ЦитироватьУИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше).

Это вам так кажется.

hecata · 26.04.2010 21:41:02

Цитировать
ЦитироватьУИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше). С перекисью тоже можно достичь самовоспламенения, например добавив марганцовки в керосин. Азотная кислота сложнее в эксплуатационном плане, N2O4 например, проще (но у него проблемы с tпл).
Марганцовку в керосин?? Ну-ну. Я начинаю понимать, почему её изъяли из продаж.

Да 1-2% по массе. У Козлова из МАИ есть даже статья по этой технике.

Monoceros · 26.04.2010 23:07:09

ЦитироватьДа 1-2% по массе. У Козлова из МАИ есть даже статья по этой технике.

Марганцовка растворяется только в полярных растворителях, и то плохо (в спиртах практически не растворяется). В керосине точно не растворяется.

avmich · 27.04.2010 10:23:58

ЦитироватьТема, вроде бы называлась, "любительские окислители".
По РДТТ мне сложно представить отечественного любителя, самостоятельно изготавливающего что-то сложнее карамели. Ее и то не многие делают.
Самым любительским для ЖРД и ГРД - исключительно закись. Примеры "успешного" (синтеза и применения в огневых испытаниях с выходом на заданные параметры) использования перекиси любительскими группами в РФ отсутствуют. В мире - единицы.
Азотка и производные - в любительских условиях не применимы. Требуется оборудование для получения и хранения. Риск травмы/отравления - сами понимаете.

На втором месте для любителей - жидкий кислород. Но это только после практики с закисью.

Алгоритм отбора прост (любительский):
1. легкость покупки (самостоятельная выработка окислителя не рассматривается)
2. цена
3. простота хранения
4. взрывоопасность
5. легкодоступность и простота арматуры (шланги, клапаны и проч).

1. закись и ЖК легко купить.
2. цена закиси от 160р/литр. ЖК - в пределах 100р/литр.
3. заксь в баллоне. ЖК - в Дьюаре.
4. закись - не надо бросать баллон в костер. ЖК - работайте на воздуже и не курите.
5. РВД и краны - для стенда можно уложиться в 5-8тыс.руб.

Однокомпонентные системы на закиси вообще бывают? На перекиси таких немало.

А делать двухкомпонентный ЖРД для любителей гораздо сложнее.

Я понимаю, что вкусы у всех разные. Каждый работает с тем, что ему кажется проще. Когда выписываешь плюсы и минусы, сложно удержаться от подчёркивания плюсов своих любимых компонентов :) .

avmich · 27.04.2010 10:26:57

Цитировать
ЦитироватьУИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше).
Это вам так кажется.

Расчёты приведёшь?

Туфи · 27.04.2010 02:35:13

Цитировать
ЦитироватьIf I remember well one of the methods to make TNM more prone to detonate is to add a small percent of amine.
Это какой амин, интересно? :shock: Обычно амины наоборот имеют тенденцию к воспламенению при контакте с таким...
Имхо, ТНМ и так слишком "усложненное" вещество для любителя (так же как и всякие растворы). Не будет получаться, а почему - непонятно, одни догадки.

Your question made me check where I read that and...I apologize :oops: it was a paper claiming that NM sensitized with ethylenediamine is comparable to TMN that I remembered falsely? No wonder I mixed that up as I was under impression that TNM isn't excellent explosive despite positive oxygen balance. NM use for that purpose on the other hand is well known. Well then I guess you could try to replace cheap nitric acid with expensive and dangerous TNM :?: . What would fuel component be? I'll go to my corner now to write 100 times "I'll never going to write things that I read long time ago again on forum".

dan14444 · 27.04.2010 05:42:52

ЦитироватьМарганцовка растворяется только в полярных растворителях, и то плохо (в спиртах практически не растворяется). В керосине точно не растворяется.

Было бы желание

Добавляем какой-нить 18-краун-6 - и готово

.

Monoceros · 27.04.2010 10:43:35

Цитировать
Цитировать
ЦитироватьУИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше).
Это вам так кажется.

Расчёты приведёшь?

Вот перекись:

ЦитироватьCODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION
510 HYDROGEN PEROXIDE (100 PC) 850.000 -1319 0.05080 2H 2O
854 RP-1 125.000 -1340 0.02890 2H 1C
1035 WATER 150.000 -3792 0.03610 2H 1O

THE PROPELLANT DENSITY IS 0.04462 LB/CU-IN OR 1.2351 GM/CC
THE TOTAL PROPELLANT WEIGHT IS 1125.0000 GRAMS

NUMBER OF GRAM ATOMS OF EACH ELEMENT PRESENT IN INGREDIENTS

84.451118 H 8.911386 C 58.302414 O

****************************CHAMBER RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
2553. 4137. 68.02 1000.00 -1857.45 3109.57 1.1803 51.374 1.324

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 13.004 13.006
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 51.3736 0.0000

41.14745 H2O 7.80084 CO2 1.11015 CO 0.93284 H2
0.26330 HO 0.08714 O2 0.02658 H 0.00481 O
3.04E-04 HO2

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 21.898

****************************EXHAUST RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
1313. 1904. 1.00 14.70 -2670.58 3109.57 1.2168 51.137 0.020

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 11.151 11.152
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 51.1367 0.0000

40.95470 H2O 8.43652 CO2 1.27068 H2 0.47447 CO

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 22.000

**********PERFORMANCE: FROZEN ON FIRST LINE, SHIFTING ON SECOND LINE**********

IMPULSE IS EX T* P* C* ISP* OPT-EX D-ISP A*M EX-T
248.8 1.1974 2324. 38.43 4961.1 8.92 307.3 0.15423 1274.
250.8 1.1736 2353. 38.75 5012.1 193.3 8.99 309.8 0.15581 1313.

Вот азотка:

ЦитироватьCODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION
681 NITRIC ACID (LIQ) 843.000 -658 0.05420 1H 1N 3O
854 RP-1 157.000 -1340 0.02890 2H 1C

THE PROPELLANT DENSITY IS 0.04765 LB/CU-IN OR 1.3190 GM/CC
THE TOTAL PROPELLANT WEIGHT IS 1000.0000 GRAMS

NUMBER OF GRAM ATOMS OF EACH ELEMENT PRESENT IN INGREDIENTS

35.762955 H 11.192700 C 13.377555 N 40.132664 O

****************************CHAMBER RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
2990. 4923. 68.02 1000.00 -765.07 2399.07 1.1924 37.395 1.819

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 12.311 12.313
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 37.3949 0.0000

16.84132 H2O 8.99397 CO2 6.53921 N2 2.19822 CO
0.93195 O2 0.85746 HO 0.56681 H2 0.29796 NO
0.08557 H 0.07832 O 0.00294 HO2 0.00044 NO2
1.39E-04 NHO 5.85E-05 N2O 4.84E-05 NHO2 4.30E-05 NHO2
2.63E-05 CHO 2.47E-05 N 1.42E-05 NH3

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 26.742

****************************EXHAUST RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
1833. 2840. 1.00 14.70 -1501.21 2399.07 1.1981 35.794 0.028

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 12.015 12.015
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 35.7935 0.0000

17.81886 H2O 11.05980 CO2 6.68631 N2 0.13241 CO
0.05422 H2 0.02049 O2 0.01567 HO 0.00451 NO
6.56E-04 H 1.42E-04 O

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 27.938

**********PERFORMANCE: FROZEN ON FIRST LINE, SHIFTING ON SECOND LINE**********

IMPULSE IS EX T* P* C* ISP* OPT-EX D-ISP A*M EX-T
242.1 1.2051 2712. 38.33 4853.4 8.78 319.3 0.15088 1458.
253.1 1.1326 2826. 39.31 4980.7 190.8 9.85 333.8 0.15484 1833.

Monoceros · 27.04.2010 10:46:33

ЦитироватьОднокомпонентные системы на закиси вообще бывают? На перекиси таких немало.

Конечно бывают, называются "ГРД"

Да и вобще, тупо открой кран - вот те и двигатель

Monoceros · 27.04.2010 10:56:49

ЦитироватьПо РДТТ мне сложно представить отечественного любителя, самостоятельно изготавливающего что-то сложнее карамели.

Крайне сомнительное заявление.

ЦитироватьАзотка и производные - в любительских условиях не применимы. Требуется оборудование для получения и хранения. Риск травмы/отравления - сами понимаете.

Тоже самое, риск травмы от закиси не меньше. И если возможно в любительских условиях избежать контакта жидкой закиси с испытателем, то это возможно и с азоткой.

ЦитироватьНа втором месте для любителей - жидкий кислород. Но это только после практики с закисью.

Ну конечно! РДТТ сложнее карамели представить сложно, а жк каждый второй юзает

Кроме того, ты не написал, что у жидкой закиси при комнатной температуре крайне низкая плотность, а требует довольно прочных (и тяжелых) баков.

hecata · 27.04.2010 18:15:05

Цитировать
ЦитироватьУИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше).
Это вам так кажется.

Нет, не кажется. Вот два очень похожих двигателя - тяга на камеру и давление в КС примерно равны:

http://www.astronautix.com/engines/gamma8.htm#Gamma 8

и

http://www.astronautix.com/engines/rd214.htm#RD-214

При том, что в РД-214 сопло более высотное.

Хотя, признаться, я думал что УИ АК-27И/Керосин ниже секунд на 15.

hecata · 27.04.2010 18:19:20

Цитировать
ЦитироватьДа 1-2% по массе. У Козлова из МАИ есть даже статья по этой технике.
Марганцовка растворяется только в полярных растворителях, и то плохо (в спиртах практически не растворяется). В керосине точно не растворяется.

Возможно речь шла не о марганцовке, если она действительно не растворяется в керосине. Не могу найти исходную статью, сайт mai202.ru лежит...

Но речь шла именно о добавлении KMO4 (или, возможно, какого-то другого соединения марганца) в керосин, для получения гиперголичности. Были показаны задержки воспламенения в зависимости от содержания добавки.

Это серьезная работа серьезных людей, так что если я все же ее найду, вопросов с пруфами досягаемости гиперголичности системы Перекис-Керосин думается не возникнет.

avmich · 28.04.2010 06:34:39

Цитировать
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьУИ у нее меньше, чем у перекиси (даже у АК-27И меньше).
Это вам так кажется.

Расчёты приведёшь?

Вот перекись:
ЦитироватьCODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION
510 HYDROGEN PEROXIDE (100 PC) 850.000 -1319 0.05080 2H 2O
854 RP-1 125.000 -1340 0.02890 2H 1C
1035 WATER 150.000 -3792 0.03610 2H 1O

THE PROPELLANT DENSITY IS 0.04462 LB/CU-IN OR 1.2351 GM/CC
THE TOTAL PROPELLANT WEIGHT IS 1125.0000 GRAMS

NUMBER OF GRAM ATOMS OF EACH ELEMENT PRESENT IN INGREDIENTS

84.451118 H 8.911386 C 58.302414 O

****************************CHAMBER RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
2553. 4137. 68.02 1000.00 -1857.45 3109.57 1.1803 51.374 1.324

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 13.004 13.006
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 51.3736 0.0000

41.14745 H2O 7.80084 CO2 1.11015 CO 0.93284 H2
0.26330 HO 0.08714 O2 0.02658 H 0.00481 O
3.04E-04 HO2

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 21.898

****************************EXHAUST RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
1313. 1904. 1.00 14.70 -2670.58 3109.57 1.2168 51.137 0.020

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 11.151 11.152
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 51.1367 0.0000

40.95470 H2O 8.43652 CO2 1.27068 H2 0.47447 CO

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 22.000

**********PERFORMANCE: FROZEN ON FIRST LINE, SHIFTING ON SECOND LINE**********

IMPULSE IS EX T* P* C* ISP* OPT-EX D-ISP A*M EX-T
248.8 1.1974 2324. 38.43 4961.1 8.92 307.3 0.15423 1274.
250.8 1.1736 2353. 38.75 5012.1 193.3 8.99 309.8 0.15581 1313.
Вот азотка:
ЦитироватьCODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION
681 NITRIC ACID (LIQ) 843.000 -658 0.05420 1H 1N 3O
854 RP-1 157.000 -1340 0.02890 2H 1C

THE PROPELLANT DENSITY IS 0.04765 LB/CU-IN OR 1.3190 GM/CC
THE TOTAL PROPELLANT WEIGHT IS 1000.0000 GRAMS

NUMBER OF GRAM ATOMS OF EACH ELEMENT PRESENT IN INGREDIENTS

35.762955 H 11.192700 C 13.377555 N 40.132664 O

****************************CHAMBER RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
2990. 4923. 68.02 1000.00 -765.07 2399.07 1.1924 37.395 1.819

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 12.311 12.313
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 37.3949 0.0000

16.84132 H2O 8.99397 CO2 6.53921 N2 2.19822 CO
0.93195 O2 0.85746 HO 0.56681 H2 0.29796 NO
0.08557 H 0.07832 O 0.00294 HO2 0.00044 NO2
1.39E-04 NHO 5.85E-05 N2O 4.84E-05 NHO2 4.30E-05 NHO2
2.63E-05 CHO 2.47E-05 N 1.42E-05 NH3

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 26.742

****************************EXHAUST RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V
1833. 2840. 1.00 14.70 -1501.21 2399.07 1.1981 35.794 0.028

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 12.015 12.015
NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 35.7935 0.0000

17.81886 H2O 11.05980 CO2 6.68631 N2 0.13241 CO
0.05422 H2 0.02049 O2 0.01567 HO 0.00451 NO
6.56E-04 H 1.42E-04 O

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 27.938

**********PERFORMANCE: FROZEN ON FIRST LINE, SHIFTING ON SECOND LINE**********

IMPULSE IS EX T* P* C* ISP* OPT-EX D-ISP A*M EX-T
242.1 1.2051 2712. 38.33 4853.4 8.78 319.3 0.15088 1458.
253.1 1.1326 2826. 39.31 4980.7 190.8 9.85 333.8 0.15484 1833.

Спасибо за расчёт.

Тут есть два комментария. Во-первых, замороженная модель у перекиси даёт выше УИ, чем у азотки. Обычно считается, что профи получают УИ между замороженным и мгновенным, поэтому эти расчёты не дают однозначного ответа, где получится выше УИ. Во-вторых, соотношение топлива и окислителя в случае с перекисью 85% не оптимизировано под УИ - надо брать не 12,5 процентов керосина, а скорее 14, если не больше.

avmich · 28.04.2010 06:44:16

Цитировать
ЦитироватьОднокомпонентные системы на закиси вообще бывают? На перекиси таких немало.
Конечно бывают, называются "ГРД" :D
Да и вобще, тупо открой кран - вот те и двигатель ;)

ГРД - не однокомпонентный двигатель ;) . А тупо открыть кран, и получить тягу - УИ будет ниже плинтуса.

По мне, для работы с движками относительно большой тяги, десятки килограммов, перекись - вполне возможный вариант. Отработав однокомпонентные схемы с перекисью, уже можно переходить к двухкомпонентным, а это уже использовалось в орбитальных ракетах. При достаточно высоком УИ - выше, чем с опасной азоткой, или ГРД - достаточно плотном, в целом, топливе, хороших возможностях по охлаждению, возможностью создания простого газогенератора, если понадобятся насосы.

Monoceros · 27.04.2010 20:52:30

ЦитироватьНет, не кажется. Вот два очень похожих двигателя - тяга на камеру и давление в КС примерно равны:

http://www.astronautix.com/engines/gamma8.htm#Gamma 8

и

http://www.astronautix.com/engines/rd214.htm#RD-214

При том, что в РД-214 сопло более высотное.

Хотя, признаться, я думал что УИ АК-27И/Керосин ниже секунд на 15.

Я Вейду не доверяю, много раз натыкался на явный бред. Вот и сейчас там написан уи для гаммы больше чем дает пропеп, а это невозможно. Здесь http://www.astronaut.ru/bookcase/books/afanasiev3/afanasiev3.htm намного более правдоподобно: на уровне моря 217, в вакууме 251. И разница в 5 бар это существенно.

Monoceros · 27.04.2010 20:57:28

Цитировать
Цитировать
ЦитироватьДа 1-2% по массе. У Козлова из МАИ есть даже статья по этой технике.
Марганцовка растворяется только в полярных растворителях, и то плохо (в спиртах практически не растворяется). В керосине точно не растворяется.

Возможно речь шла не о марганцовке, если она действительно не растворяется в керосине. Не могу найти исходную статью, сайт mai202.ru лежит...

Но речь шла именно о добавлении KMO4 (или, возможно, какого-то другого соединения марганца) в керосин, для получения гиперголичности. Были показаны задержки воспламенения в зависимости от содержания добавки.

Это серьезная работа серьезных людей, так что если я все же ее найду, вопросов с пруфами досягаемости гиперголичности системы Перекис-Керосин думается не возникнет.

На сайте мосгирда написано, что для спирта - ацетат марганца, а для керосина тоже есть, но что - секрет (с точки зрения государства). Так что не все так просто.
И добавки не должны быть мизерными, т.к. задержка воспламенения тоже важный параметр. Не мизерные добавки будут влиять на уи.