Квазимонокомпонентное топливо :)

[Старый]

Да, блин, если в ТНА искорка чиркнет мало никому не покажется...

[Bell]

Мда... Искорки в ТНА - это трабл...

[Bell]

сколько там оптимальное отношение компонентов для метан-кислорода?

Стехиометрические соотношения: молярное 1:2, массовое 1:4, объемное 2:3
Фактически 2 л метана растворются в 3 л кислорода.

Проблема в том, что для такой смеси горение наверняка быстро перейдёт в детонацию, а от неё уже ничего не спасёт. Скорость детонации порядка нескольких километров в секунду.

Ээээ... че-то я насчет детонации сумлеваюсь
Кажись, это не динамит какой? Надо проверить...

Да, блин, если в ТНА искорка чиркнет мало никому не покажется...

Искорки маленькие, а температура среды (и самого ТНА) почти -200оС...

[Bell]

Проблема в том, что для такой смеси горение наверняка быстро перейдёт в детонацию, а от неё уже ничего не спасёт. Скорость детонации порядка нескольких километров в секунду.

Тэк-с... Посмотрим...

При детонации механизм распространения химического превращения взрывчатого вещества состоит в передаче энергии от слоя к слою волною сжатия, т. е. ударной волной. В этом случае химическое превращение распространяется по веществу со скоростью порядка тысяч метров в секунду. Детонация характеризуется резким скачком давления в месте взрывного превращения до 30—40 млн. Н/м2 (300—400 тысяч кгс/см2) и очень резким дробящим действием на окружающую среду.

Так вот, очень сомнительно, что ударная волна пройдет через форсунки в магистраль и что она вообще будет иметь место в КС. Т.е. зона уплотнения ессно там будет и она будет совпадать с фронтом горения, но никаких меганьютон на м2 там быть не может в принципе.

[hcube]

Это как раз не динамит. И не тротил. И даже не нитроглицерин. Это оксиливит. Стоит проскочить хоть маленькой искорке - и он сдетонирует весь и сразу. И толщина канала тут никакого значения играть не будет - даже если канал просто будет отсутствовать, хватит ударной волны в трубопроводе ;-).

Хотя конечно это надо экспериментировать. Что обычные оксиливиты взрывоопасны, я знаю. А вот насколько взрывоопасен переохлажденный оксиливит на базе метана... Надо на Авиабазе у Варбана спросить.

[Whitefox]

Наверно глупый вопрос, а как это всё (кислород и метан) равномерно перемешать и, что ещё более интересно, сохранить в таком равномерноперемешаном состоянии в течении нескольких часов подготовки ракеты к старту?

[X]

Наверно глупый вопрос, а как это всё (кислород и метан) равномерно перемешать и, что ещё более интересно, сохранить в таком равномерноперемешаном состоянии в течении нескольких часов подготовки ракеты к старту?

А в бак надо будет бетономешалку поставить, вот ее ракета и будет таскать на орбиту

[Serge77]

hcube> Что обычные оксиливиты взрывоопасны, я знаю.

Напомню, что оксиликвиты - это штатные ВВ, представляют собой пористые твёрдые горючие вещества, пропитанные жидким кислородом, например древесные опилки-О2, активированный уголь-О2. Эта смесь, естественно, имеет температуру жидкого кислорода.

hcube> А вот насколько взрывоопасен переохлажденный оксиливит на базе метана...

Он настолько же переохлаждённый, как и обычный оксиликвит.
Раз смесь твёрдого вещества и жидкого кислорода - это ВВ, то гомогенный раствор метана в кислороде, имеющий ту же температуру, будет гораздо более чувствительным, т.е. гораздо более опасным ВВ.

hcube>  Надо на Авиабазе у Варбана спросить.

Логично ;^))

[X]

Идея смелая, но начинать надо всегда с начала. В данном случае, прежде чем разрабатывать конструкцию, надо было бы выяснить, пробовал ли кто создать такую адскую смесь, и имеются ли данные по ее свойствам. Пока этот вопрос не разъяснится, предмета для разговора не существует. Все находится на уровне веры и интуиции.
Потом не очень ясно, в чем выигрыш. Убирается межбаковое днище, которое в случае совмещенного бака имеет малый вес. Убирается трубопровод. Количество топлива остается тем же, значит мощность ТНА не меняется. А то, что на валу будет турбина и один насос, вместо двух, это сильно ТНА не облегчит. Выигрыш минимальный, а если все это стоит на первой ступени, то вообще мифический, а возни ... неизвестно сколько
Рекомендую подождать, может кто-то все же смешивал кислород с метаном и остался жив    

[Fakas]

Так, все, я прозрел .
Смысла нету, так как есть множество случаев, когда надо регулировать соотношение компонентов :
1. Собственно регулирование тяги через Км.
2. На турбину надо давать Км, отличное от Км в КС -- на автономную практически стехиометрию, на предкамерную в случае с метаном очевидно с избытком горючего.
И т.д. и т.п.
Мало того, что это будет летающая боньба, так еще и нерегулируемая . Пардон, но идею в морг.

[X]

Регулировать конечно можно, но избавившись от одного большого бака мы получаем небольшой бак с чистым компонентом для регулировки. Сделать такое реально, но смысла нет. Как было два бака, так и осталось. Я поворачиваю большой палец вниз.

[X]

дались вам эти баки, дело в технологии в целом.  В стоимость современной ракеты основной вклад вносят не топливо ,  не баки  а всякие хайтечные штучки  - от суперматериалов для отдельных узлов РД , до дорогостоящих криогенных систем при подготовке запуска.  И если смесевое топливо способно снять немалую часть этих издержек , на баки всем будет глубоко плевать.
Поэтому Факас конечно все правильно говорит , но это дело 10е. Главный вопрос на который так никто и не ответил - как понизить взрывоопасность . Если это невозможно , вот тогда суши весла. А если возможно создание простой и безопасной технологии , то тут открывается простор для маневров. Можно вообще без ТНА обойтись.  Сделать например небольшой движок с наддувом или самонаддувом и продать Рутану . Количество туристов и достигаемая высота сразу удвоятся.

[X]

Главный вопрос на который так никто и не ответил - как понизить взрывоопасность.

Думаю - что никак. Все Materials Safety Data Sheets дружно заявляют, например, следующее:

Код Выделить Развернуть


METHANE
...
Stability Condition To Avoid: AVOID MIX OF LIQUID METHANE W/LIQUID O*2

Materials To Avoid: OXIDIZING AGENTS BRF*5, CL*2, CLO*2, NF*3, LIQUID O*2 & OF*2.

Кроме того, как вообще жидкий метан равномерно смешать с жидким кислородом? Из смеси газов не получится - из-за разных температур кипения они разделятся на фазы. Растворение твердого метана в жидком кислороде в больших количествах тоже невозможно (IMHO): ни метан, ни LOX не являются хорошими растворителями/растворяемыми. Например, в воде (т.е. в хорошем растворителе) метан довольно слабо растворяется (5 мл/100г воды при 273K). За счет чего метан вдруг будет растворяться в нужных количествах в кислороде?

Остается смесь твердый метан+жидкий кислород. А это уже совсем другая история... :-)

[Agent]

...
Остается смесь твердый метан+жидкий кислород. А это уже совсем другая история... :-)

Ага гибридный двигатель

[fagot]

Растворение твердого метана в жидком кислороде в больших количествах тоже невозможно (IMHO): ни метан, ни LOX не являются хорошими растворителями/растворяемыми. Например, в воде (т.е. в хорошем растворителе) метан довольно слабо растворяется (5 мл/100г воды при 273K). За счет чего метан вдруг будет растворяться в нужных количествах в кислороде?

Масло в воде вообще не растворяется, а в хлороформе, например - запросто. За счет чего это происходит?- а все просто - подобное растворяется в подобном (то есть полярные вещества лучше расторимы в полярных растворителях, неполярные - в неполярных). Кстати, Белл на 2-й странице приводил реальную растворимость, чтобы не быть голословным.

[X]

Ну, тогда уж лучше водород в кислороде растворять нужно. По-моему, это выгоднее, чем метан+кислород  

[Serge77]

...
Остается смесь твердый метан+жидкий кислород. А это уже совсем другая история... :-)

Ага гибридный двигатель

Ну это будет не самый экзотический ГРД. Американцы испытывали ГРД на жидком водороде и твёрдом озоне. Вот комментарий одного из разработчиков:

I have made Quadricyclane,worked with folks at Edwards AFB that made Cubane and LH2/Solid O3 hybrids.All exciting stuff but these exotic compounds will give you a severe case of "sticker" shock, plus they don't significantly pierce the "ISP" ceiling.Unless there is an order of magnitude increase in ISP, we're hopelessly stuck to the solar system, let alone the nearest stars.I have some literature somewhere on these exotics.- Ken Mason

А вот более интересный комментарий другого спеца:

I worked on a mono propellant, that was tested by the USAF, with a theoretical Isp of 525 with a density >1.1 gm/cc. The delivered Isp, during the time I was involved, was approx 325 when we could get it to lite. The mono propellant itself was safe to handle with very low toxicity. The ignition source was a secondary chemical, ClF3, that is highly toxic and corrosive which  provided an ignition reliability of about 25%. Ignition and stable burning were the two main issues that killed the project, but we did successfully fire it several times. John Krell

Кто может отгадать, что это за монотопливо с УИ 525, стабильное и нетоксичное? Это я не загадки загадываю, я сам не знаю и автор не пишет.

[X]

Кто может отгадать, что это за монотопливо с УИ 525, стабильное и нетоксичное?

Может, это "утка"? 525 с. - очень (запредельно?) круто для монотоплива. Например, ~510 с. в вакууме дает топливо F2 + H2/Li, а на уровне Земли даже LOX + H2/Be до 500 не дотягивает. К тому же, зачем монотопливу зажигание, да еще от ClF3, да при этом еще такое ненадежное :roll: ?

Мне кажется, что если бы существовало монотопливо с УИ 525 с., стабильное, нетоксичное и с плотностью >1.1, то уже давно бы все про водород с кислородом забыли, не говоря уж о керосине. Несмотря на проблемы с зажиганием от ClF3 :-)

Можно ссылку на этого спеца получить?

Растворится не больше нескольких десятых процента CH4. Остальное замерзнет.

а вот здесь можно поподробнее ?

Да у меня и нет подробностей (скорее всего, никто и не пробовал сделать такой раствор :-)) - это мое мнение было.

[Bell]

Хм...
1. Я с трудом представляю какие ритуальные танцы нужно сплясать, чтобы не рванула смесь водорода с озоном (!)... Даже при жидководородных температурах должен образовыватся атомарный кислород, на порядок более активный, чем молекулярный...

2. 525 с - Это фантастика! (с) Фтор с боранами??? Не, такая смесь не просто взрывоопасна, а вообще самовоспламенится...

[Serge77]

AP> Может, это "утка"?

Нет, на AROCKET уток от спецов не бывает. AROCKET - это международный mail list любительского ракетостроения, там много специалистов, работающих или работавших в ракетной отрасли в Штатах.
http://exrocketry.net/mailman/listinfo/arocket

AP> 525 с. - очень (запредельно?) круто для монотоплива.

Я в курсе ;^))

AP> К тому же, зачем монотопливу зажигание

В каком смысле?

AP> Можно ссылку на этого спеца получить?

На спеца нет, есть только то, что я выше написал.