Смесь озона и фтора

[hecata]

Кроме того, там трудностям работы с трифторидом хлора посвещена не одна страница.

Трифторид хлора малоинтересен, интересен чисто трифторид, или четырехфторид, а может пятифторид, если такие соединения и возможны, но в упомянутой книге они вряд ли имеются

Такие соединения невозможны, поэтому в книжке о них ничего не сказано.

PS. 1000 сообщение написано в лучших традициях форума

[Сергей,]

На фторной плотность топлива будет 0,468 т/м3 вместо 0,375 т/м3.

0,375/0,468=0,8

Уменьшение объёма на 20% и увеличение УИ на 20 секунд по Вашему стоят всего того геморроя, который им сопутствует?

О каких 20 секундах речь?
У водорода- кислорода УИ - 450,  для фторных топлив до 600, разница есть?
Плотность может быть и существенно выше, в зависимости от компонентов.
До тысячи тонн на орбиту стоят гораздо большего! Заморачиваться есть смысл, вопрос только в финансах,

[Сергей,]

Кроме того, там трудностям работы с трифторидом хлора посвещена не одна страница.

Трифторид хлора малоинтересен, интересен чисто трифторид, или четырехфторид, а может пятифторид, если такие соединения и возможны, но в упомянутой книге они вряд ли имеются

Такие соединения невозможны, поэтому в книжке о них ничего не сказано.

PS. 1000 сообщение написано в лучших традициях форума

Не говорите никогда нет, ибо может оказаться и да!
Если будут данные опытов, например по ионизации фтора, в различных условиях и состояниях, и будут получены определенные результаты, скажем время жизни подобных нестабильных соединений, тогда и можно будет окончательно судить, но пока этого нет, а на нет и суда нет.
Эта самая книга, она не есть окончательный судья во всех инстанциях.
Кстати вспомнил, где-то читал о каких-то методах повышения энегетического состояния топлив, типа там облучение, кажется лазерное, или может магнитный резонанс. И топливо сохраняет некоторое время избыточную энергию! Кто знает, что можно в подобном направлении достичь?!
Потом всевозможные экзотические соединения, они могут оказаться весьма перспективными

[Salo]

У-у-у как всё запущено...

[Sigmoid]

Ну возьмем Сатурн-5, он вытаскивал на орбиту около 150 тонн. Без всякого фтора. Используя современные материалы и технологии (например, движки закрытой схемы типа рд-170 на 1 ступени) можно думаю при той же стартовой массе вытягивать и побольше, тонн 200. Потом на орбите включаем ЯРД. Включение на орбите дает минимум 2 плюса:
1) Меньше риск радиоактивного заражения. Пока реактор не включался он достаточно безопасен, если на первых ступенях произойдет авария, ничего страшного не случится.
2) Для разгонного блока не обязательно иметь большую тяговооруженность, а значит сам реактор можно взять поменьше.

Возьмем тот же самый РД-0410, он расходует 4 кг водорода в секунду, 14 тонн в час (он расчитан на час работы). Пять движков сожрут за час 70 тонн, при этом оставшиется 200-70=130 тонны разгонятся на (ln(200/130)*9000)~3900 метров, как раз достаточно что бы лететь на Луну, даже с небольшим запасом. В эти 130 тонн входят 10 тонн - масса движков и масса водородного бака на 70 тонн - тонны 3. Остальные 117 тонн - чистая ПН. В два с половиной раза больше, чем выводил настоящий Сатурн-5 (47 т). Для посадки на Луну надо еще ~2.6 км/с, значит на высококипящем топливе (с уи~3100) можно посадить на Луну около 50 тонн. На мой взгляд, с такой нагрузкой можно уже задумываться о лунной базе!

Ради интереса посчитал, сколько выведет фторный Сатурн. (2-3 ступени фторные вместо водородных, уи=500). Получилось 101 тонна, в которые входит масса пустой 3 ступени (а масса топлива получилась 70 тонн, значит тонн 5 третья ступень потянет). Т.е. реальная полезная нагрузка ~95 тонн.

Вывод: даже если включать ЯРД только на орбите, все равно это немного лучше, чем фтор на верхних ступенях.

[Shestoper]

[
О каких 20 секундах речь?
У водорода- кислорода УИ - 450,  для фторных топлив до 600, разница есть?

600 с - это теоретический максимум (при КПД двигателя 100%) для крайне дорогих топлив с добавкой металлов, плюс металлические порошки создают большие проблемы для ЖРД.
На кислород-водороде на реальном двигателе получен УИ 470 с.

[Shestoper]

С экологией ничего не будет, фторные соединения практически безопасны, почти как поваренная соль,

Особенно плавиковая кислота.  

[Shestoper]

Ну возьмем Сатурн-5, он вытаскивал на орбиту около 150 тонн. Без всякого фтора. Используя современные материалы и технологии (например, движки закрытой схемы типа рд-170 на 1 ступени) можно думаю при той же стартовой массе вытягивать и побольше, тонн 200. Потом на орбите включаем ЯРД. Включение на орбите дает минимум 2 плюса:
1) Меньше риск радиоактивного заражения. Пока реактор не включался он достаточно безопасен, если на первых ступенях произойдет авария, ничего страшного не случится.
2) Для разгонного блока не обязательно иметь большую тяговооруженность, а значит сам реактор можно взять поменьше.

Возьмем тот же самый РД-0410, он расходует 4 кг водорода в секунду, 14 тонн в час (он расчитан на час работы). Пять движков сожрут за час 70 тонн, при этом оставшиется 200-70=130 тонны разгонятся на (ln(200/130)*9000)~3900 метров, как раз достаточно что бы лететь на Луну, даже с небольшим запасом. В эти 130 тонн входят 10 тонн - масса движков и масса водородного бака на 70 тонн - тонны 3. Остальные 117 тонн - чистая ПН. В два с половиной раза больше, чем выводил настоящий Сатурн-5 (47 т). Для посадки на Луну надо еще ~2.6 км/с, значит на высококипящем топливе (с уи~3100) можно посадить на Луну около 50 тонн. На мой взгляд, с такой нагрузкой можно уже задумываться о лунной базе!

Ради интереса посчитал, сколько выведет фторный Сатурн. (2-3 ступени фторные вместо водородных, уи=500). Получилось 101 тонна, в которые входит масса пустой 3 ступени (а масса топлива получилась 70 тонн, значит тонн 5 третья ступень потянет). Т.е. реальная полезная нагрузка ~95 тонн.

Подкорректирую расчет.
На современных движках закрытой схемы двухступенчатый носитель с керосином на первой ступени и водородом на второй может вывести на НОО примерно 5,2% стартовой массы.
Для Сатурна это будет 160 тонн.

Для водородных баков сухая масса бака составляет примерно 10-13% от массы водорода.

[Shestoper]

термоядерные взрыволеты далеки от работоспособных проектов,

Ядерный близок
УИ в районе 2000 с. Из близких  к реализации двигателей уступает только ЭРД, но на несколько порядков превосходит его по тяге.

[октоген]

Фантазеры, чего не обсуждаете литий-кислород-водород? 501 с теоретического  УИ при рабочих параметрах РД-0120, но весь гешефт в сочетании чуть большей плотности и чуть большего УИ Только жидкий литий ( 180-200 цельсия)-это фантастический геморрой, он  коррозионноактивен и ваши элементы арматуры утекут в форсунки вместе с литием...

[Nikola]

Не говорите никогда нет, ибо может оказаться и да!
Если будут данные опытов, например по ионизации фтора, в различных условиях и состояниях, и будут получены определенные результаты, скажем время жизни подобных нестабильных соединений, тогда и можно будет окончательно судить, но пока этого нет, а на нет и суда нет.
Эта самая книга, она не есть окончательный судья во всех инстанциях.
Кстати вспомнил, где-то читал о каких-то методах повышения энегетического состояния топлив, типа там облучение, кажется лазерное, или может магнитный резонанс. И топливо сохраняет некоторое время избыточную энергию! Кто знает, что можно в подобном направлении достичь?!
Потом всевозможные экзотические соединения, они могут оказаться весьма перспективны

Не думайте что вы самый первый. Все эти вещи проделаны, измерены, расчитаны в 60-х. Показано что технически доступен водород + кислород, потом ЯРД и все. Чего воду мутить?
Если действительно хотите над этой проблемой подумать ищите не "волшебное" химическое соединение а управляемую силу, которая позволит удержать возбужденные соединения от релаксации.

[Сергей,]

Фантазеры, чего не обсуждаете литий-кислород-водород? 501 с теоретического  УИ при рабочих параметрах РД-0120, но весь гешефт в сочетании чуть большей плотности и чуть большего УИ Только жидкий литий ( 180-200 цельсия)-это фантастический геморрой, он  коррозионноактивен и ваши элементы арматуры утекут в форсунки вместе с литием...

А рабочий УИ какой?
Это топливо лучше водородного будет, и значительно дешевле фторного, и безопасней. Странно что на нем никто не летает. Расплавленный литий не обязателен. Трубопроводы можно изнутри покрыть пленкой не кородирующего металла или еще чего. Особых проблем быть не должно.
Кстати очень любопытно, а какой теоретический импульс у алюминия, кислорода и водорода?

[Сергей,]

Ну возьмем Сатурн-5, он вытаскивал на орбиту около 150 тонн. Без всякого фтора. Используя современные материалы и технологии (например, движки закрытой схемы типа рд-170 на 1 ступени) можно думаю при той же стартовой массе вытягивать и побольше, тонн 200. Потом на орбите включаем ЯРД. Включение на орбите дает минимум 2 плюса:
1) Меньше риск радиоактивного заражения. Пока реактор не включался он достаточно безопасен, если на первых ступенях произойдет авария, ничего страшного не случится.
2) Для разгонного блока не обязательно иметь большую тяговооруженность, а значит сам реактор можно взять поменьше.

Возьмем тот же самый РД-0410, он расходует 4 кг водорода в секунду, 14 тонн в час (он расчитан на час работы). Пять движков сожрут за час 70 тонн, при этом оставшиется 200-70=130 тонны разгонятся на (ln(200/130)*9000)~3900 метров, как раз достаточно что бы лететь на Луну, даже с небольшим запасом. В эти 130 тонн входят 10 тонн - масса движков и масса водородного бака на 70 тонн - тонны 3. Остальные 117 тонн - чистая ПН. В два с половиной раза больше, чем выводил настоящий Сатурн-5 (47 т). Для посадки на Луну надо еще ~2.6 км/с, значит на высококипящем топливе (с уи~3100) можно посадить на Луну около 50 тонн. На мой взгляд, с такой нагрузкой можно уже задумываться о лунной базе!

Ради интереса посчитал, сколько выведет фторный Сатурн. (2-3 ступени фторные вместо водородных, уи=500). Получилось 101 тонна, в которые входит масса пустой 3 ступени (а масса топлива получилась 70 тонн, значит тонн 5 третья ступень потянет). Т.е. реальная полезная нагрузка ~95 тонн.

Вывод: даже если включать ЯРД только на орбите, все равно это немного лучше, чем фтор на верхних ступенях.

Была поправка, 160 на орбите, водородные баки тяжелей.
Неужто ЯРД всего 2 т весит? Что-то не верится!
Думаю что стоимость 5 ЯРД будет порядка если не больше стоимости целой ракеты!
Что касается фтора, то там УИ под 600 будет, а не 500. Может я и ошибаюсь, но теоретический УИ свыше 600 кажется, точно не помню. С озоном может быть и выше. Так что баланс не столь обнадеживающ у вас, как вы нарисовали, тем более 5 РД-170 на первой ступени, это явно перебор, эти движки не особо надежные, вероятно большая вибрация, даже может и резонанс, сомнительно что такая ракета может полететь, амеры с тяжелыми ракетами замучались!

[Sigmoid]

Кстати очень любопытно, а какой теоретический импульс у алюминия, кислорода и водорода?

Сергей, поймите. Никто ради фтора заморачиваться не будет. Кислород+водород - почти идеальное топливо. Водород дорог, но он и для фтора нужен тоже, зато фтор намного дороже кислорода, и на порядок более опасен. Водород+кислород дает безопасную воду, водород+фтор - плавиковую кислоту. Водородные двигатели реально существуют уже несколько десятилетий, фторные никогда не выходили за пределы лабораторий. И никто ради лишних 20 с УИ заморачиваться не будет. Даже если ракета на фторе будет весить 1000 т, а аналогичная по ПН на водороде/кислороде - 3000 т, все равно она выйдет значительно дешевле, а если учесть еще последствия для экологии - то просто на порядки дешевле. Вам просто понравилась идея фторных ракет, и вы пытаетесь подогнать хоть какую-нибудь цель, оправдывающую их создание.

ЯРД сложен и опасен, вопросов нет. Но зато и преимущество неоспоримо. За удвоение УИ стоит побороться. За увеличение УИ на 5% ценой превращения ракеты в гигантскую химическую бомбу никто бороться не будет. Даже в случае нормального старта выброс нескольких сотен тонн плавиковой кислоты превратит окрестности космодрома в пустыню, а весь обслуживающий персонал будет работать не в противогазах даже, а в полноценных скафандрах. А если взрыв на старте? ЯРД опасен, но даже в нем вся радиация сосредоточена в самом двигателе, в крайнем случае можно придумать САС для него, а потом найти куда он упал и залить на 5м бетоном. А если фторная ступень взорвется при запуске, что делать? Экологическая катастрофа, сравнимая с крупным взрывом на химическом предприятии гарантирована.

Подумайте, стоит ли весь этот геморрой увеличения ПН пусть даже и вдвое? Может проще две кислородно-водородные ракеты запустить?

Плавиковая кислота сильно ядовита. Обладает слабым наркотическим действием. Возможны острые и хронические отравления с изменением крови и кроветворных органов, органов пищеварительной системы, отёк легких.

Обладает выраженным ингаляционным действием, раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки глаз (вызывает болезненные ожоги и изъязвления); кожно-резорбтивным, эмбриотропным, мутагенным и кумулятивным действием. Ей присвоен первый класс опасности для окружающей среды.

При попадании на кожу в первый момент не вызывает сильной боли, легко и незаметно всасывается, но через короткое время вызывает отёк, боль, химический ожог и общетоксическое действие. Симптомы от воздействия слабо концентрированных растворов могут появиться через сутки и даже более после попадания их на кожу.

Токсичность плавиковой кислоты и её растворимых солей предположительно объясняется способностью свободных ионов фтора связывать биологически важные ионы кальция и магния в нерастворимые соли.  Специфические антидоты практически отсутствуют, поэтому при сорбции кожей смертельной дозы фтороводорода человек может жить несколько суток (на наркотиках), но без надежды на спасение.

ПДК в атмосферном воздухе, мг/м

[Сергей,]

термоядерные взрыволеты далеки от работоспособных проектов,

Ядерный близок
УИ в районе 2000 с. Из близких  к реализации двигателей уступает только ЭРД, но на несколько порядков превосходит его по тяге.

Любопытно, любопытно, и что же там взрывается, микроатомные бомбочки, или как, наверно из трансплутониевых элементов?!
Или вы имели ввиду Орион? Так его ж никто и не думает строить

[Salo]

Так что баланс не столь обнадеживающ у вас, как вы нарисовали, тем более 5 РД-170 на первой ступени, это явно перебор, эти движки не особо надежные, вероятно большая вибрация, даже может и резонанс, сомнительно что такая ракета может полететь, амеры с тяжелыми ракетами замучались!

С какой тяжёлой ракетой амеры намучались?

Чего бы это вдруг? На Энергии 4 штуки РД-170 летали, а 5 уже никак? Насчет надежности откуда данные? РД-170 использовался на Энергии и Зените, обе Энергии стартовали успешно, из 16 Зенитов было 3 неуспешных, но вроде только один из за взрыва двигателя.

Почему Зенитов только 16? И взрыв двигателя это некоторое преувеличение.

[Сергей,]

2 дня на наркотиках, это нечто! Но не пугайте, плавиковой кислоты не будет, обыкновенная соль, хотя малая концентрация все-же возможна. А если кровь всю переливание сделать, разве не поможет?
На счет того, что фторная будет существенно дороже водородной вы кажется ошибаетесь, жидкий водород стоит примерно как и фтор, единственно фтора по весу больше надо. Всеже прирост УИ там значительный, и вопрос стоит в том, а есть ли смысл за ним гнаться?
В крайнем случае можно и на литий кислород перейти. Потом смесь озона со фтором может оказаться гораздо перспективней.
Работа в скафандрах на старте, не самое страшное, тем более что после заливки баков людей можно со старта убрать, да и нужно убрать по любому, хоть со фтором, хоть с водородом, так что скафандры могут понадобиться только на крайний случай

[Сергей,]

С ЯРД будет огромный шум на весь мир, если начнут пускать, особенно зеленые всех стран и континентов сбегутся и станут живой стеной вокруг вас!
Частникам вообще не разрешат ракеты с ЯРД делать, а кроме них некому браться за неподъемные проекты.
Речь была об амерских Аресах. Энергия летала всего 2 раза, движки просто не успели себя показать. А у Зенитов вроде больше трех аварий было, хотя точно не скажу.
550 откуда вы взяли? Писали про 600, и я вспоминаю справочные данные подобные

[dan14444]

А приходите в лабораторию, поработайте с плавиковкой. Лучше - газообразной. Если не хватит - поработайте с фтором.
 
З.Ы. И было б чего обсуждать - никакого благородного безумия в F нет.

[Сторонний]

На паре водород+кислород при большом желании можно получить удельный импульс до 485 секунд.

 Какой смысл возиться с взрывоопасными озоном и фтором?