Высококипящая нетоксичная замена амилу: перекись водорода vs закись азота

[Комодский Варан]

Предлагаю пообсуждать альтернативы амилу (тетраоксид азота, "вонючка" .

Многие продвигают перекись, но я вот считаю, что закись азота ничем не хуже.

По УИ в сочетании с керосином закись азота эквивалентна 85% перекиси водорода.
При использовании как однокомпонентное топливо, закись азота эквивалентна 95% перекиси водорода.

Таблица плотности перекиси в зависимости от концентрации: 


Таблица плотности закиси:



Таблица выше неполная, при температуре -88*С плотность закиси = 1226 кг/м3

Плюсы перекиси (и соответственно, минусы закиси):
- немного большая плотность высококонцентрированных растворов (однако, плотность 88% ВПВ = плотности жидкой закиси).
- немного больший УИ при использовании, как двухкомпонентное топливо.

Плюсы закиси, и минусы перекиси:
- Намного меньшая взрывоопасность по сравнению с ВПВ.
- Простота хранения (Закись не нужно стабилизировать, она не теряет концентрацию со временем, и не требует хранения в тёмном месте)
- В несколько раз меньшая цена

Если у вас есть какие-либо свои варианты - представляйте.

[avmich]

Почему бы и не пообсуждать.

Вот тут - http://www.h2o2.com/technical-library/physical-chemical-properties/physical-properties/default.aspx?pid=11&name=Density-of-H2O2-Solutions - приводятся совсем другие данные о плотности растворов перекиси. А именно, при н.у. 85% перекись - это примерно 4/3 кг/л, а 100% перекись - примерно 3/2 кг/л.

Где правильные данные?

[avmich]

Ага, разобрался    . В приведённой таблице, видимо, плотность подразумевается под заголовком "p" - тогда это похоже на правду.

Плотность закиси, согласно http://encyclopedia.airliquide.com/Encyclopedia.asp?GasID=55 - 1,2 кг/л, но это при температуре, когда она ещё не кипит, -88 С. При н.у. будет меньше.

К минусам закиси по сравнению с перекисью отнёс бы то, что при н.у. она - газ, и чтобы она была жидкой, её надо хранить при повышенном давлении - 50 атмосфер - а значит, нужны соответствующие ёмкости. Перекись такого не требует.

УИ. Согласно http://rocketworkbench.sourceforge.net/equil.phtml при 10 атм в камере и 1 атм на срезе сопла "замороженная" модель с закисью даёт вакуумный УИ 1614 м/с, в камере при этом 1907 К. 100% перекись водорода даёт вакуумный УИ 1526 м/с, в камере при этом 1273 К. То есть, у однокомпонентной закиси УИ выше - ценой более высокой температуры в камере.

[Старый]

Комодский Варан пишет:
Предлагаю пообсуждать альтернативы амилу (тетраоксид азота, "вонючка"    .

Азотный тетроксид практически не ядовит, во всяком случае значительно менее ядовит чем гептил. А больше он ни с чем не используется. Так что менять его нет смысла.

[Старый]

Закись азота взрывоопасна т.е.способна взорваться сама по себе.

[Комодский Варан]

avmich пишет:
Ага, разобрался    . В приведённой таблице, видимо, плотность подразумевается под заголовком "p" - тогда это похоже на правду.

Плотность закиси, согласно http://encyclopedia.airliquide.com/Encyclopedia.asp?GasID=55 - 1,2 кг/л, но это при температуре, когда она ещё не кипит, -88 С. При н.у. будет меньше.

К минусам закиси по сравнению с перекисью отнёс бы то, что при н.у. она - газ, и чтобы она была жидкой, её надо хранить при повышенном давлении - 50 атмосфер - а значит, нужны соответствующие ёмкости. Перекись такого не требует.

УИ. Согласно http://rocketworkbench.sourceforge.net/equil.phtml при 10 атм в камере и 1 атм на срезе сопла "замороженная" модель с закисью даёт вакуумный УИ 1614 м/с, в камере при этом 1907 К. 100% перекись водорода даёт вакуумный УИ 1526 м/с, в камере при этом 1273 К. То есть, у однокомпонентной закиси УИ выше - ценой более высокой температуры в камере.

При минус 30-35*С закись сжижается при давлении около 10 атм. Создать такую температуру можно без проблем, это даже не криогенка. Вот небольшая таблица с критическим давлением для разных температур:

[avmich]

Комодский Варан пишет:
При минус 30-35*С перекись сжижается при давлении около 10 атм.

Не перекись, а закись (и не водорода, естественно, а азота). Концентрированная перекись при таких температурах уже твёрдая.

[Комодский Варан]

Старый пишет:

Закись азота взрывоопасна т.е.способна взорваться сама по себе.

Температура разложения (и соответственно, энергия, необходимая для разложения) составляет 152*С для перекиси и 300*С для закиси азота. Поэтому закись намного стабильней. Закись не начинает шипеть при попадании пылинки неизвестного происхождения в ёмкость, в отличие от ВПВ.

[Комодский Варан]

Старый пишет:

Комодский Варан   пишет:
Предлагаю пообсуждать альтернативы амилу (тетраоксид азота, "вонючка"    .

Азотный тетроксид практически не ядовит, во всяком случае значительно менее ядовит чем гептил. А больше он ни с чем не используется. Так что менять его нет смысла.

В Плесецке опять трагедия.
На днях при работе с цистерной из-под амила офицер потерял сознание, другой кинулся помогать, - тоже потерял сознание. В цистерну полезли другие. Все были в средствах защиты. В результате инцидента - двое офицеров скончались, трое в реанимации (в том числе первый, потерявший сознание), два десятка человек получили отравления менее тяжкие...
Нет слов!
Вечная память погибшим!

Продолжение: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum14/topic13932/

[avmich]

Комодский Варан пишет:
Закись не начинает шипеть при попадании пылинки неизвестного происхождения в ёмкость, в отличие от ВПВ.

Это да, требования по чистоте у перекиси повышенные. С другой стороны, даже при 55 С скорость разложения довольно низкая - а такой температуры уже при эксплуатации не бывает практически.

[avmich]

Старый пишет:
Азотный тетроксид практически не ядовит, во всяком случае значительно менее ядовит чем гептил.

Гидразины ядовиты настолько, что даже существенно менее опасные вещества могут быть весьма вредными. Не зря так не любили красную дымящуюся азотную кислоту - а ведь она дымит тем самым тетроксидом.

[Старый]

Комодский Варан пишет:

Старый пишет:
Закись азота взрывоопасна т.е.способна взорваться сама по себе.

Температура разложения (и соответственно, энергия, необходимая для разложения) составляет 152*С для перекиси и 300*С для закиси азота. Поэтому закись намного стабильней. Закись не начинает шипеть при попадании пылинки неизвестного происхождения в ёмкость, в отличие от ВПВ.

Не разложение а взрыв. Тринитротолуол например способен взрываться при температуре значительно ниже температуры разложения, да собственно при любой температуре. 
 Закись взрывоопасна потому что она взрывается как взрывчатое вещество а не от температурного разложения. Кстати, случай в Вирджин Галактик уже был.  

[Юрий Морозов]

Все вышесказанное давно известно. Именно поэтому военые выбирают гептил.
Но если вспомнить прошлое то история подскажет что еще В П Глушко предлагал заменить гептил на менее токсичный ГА, Но военные уже сделали стандарты и ничего менять не хотели. А Глушко предлогал, убеждал...требовал. Но его все равно послали куда подальше.
 Вот ГА и надо возраждать а не экзотикой баловаться.

[Старый]

Юрий Морозов пишет:
 менее токсичный ГА

Это кто такой? Гидразин, чтоль?

[Комодский Варан]

Ещё один плюс закиси перед перекисью и гидразином - низкая температура замерзания. Если в полёте произойдёт авария (например, как у Аполлона-13), и система терморегулирования выйдёт из строя, то перекись ( темп. замерз. -0.5*С), как и гидразин (темп. замерз. 2*С) могут просто замёрзнуть. Тогда использование ДУ станет невозможным. Закись же замерзает при температуре -90*С.

[avmich]

Это одна из важных причин, почему применяется не гидразин, а его производная - несимметричный диметилгидразин - в России. В Штатах другие производные применяются. См. "Зажигание!".

[Сергей Капустин]

а какова температура горения керосин+закись? не будет ли она выше, чем у перекиси+керосин? в случае перекиси+керосин, сопло вроде (?) даже охлаждать не надо.

Кстати, моделисты, когда делают ГРД, обычно берут закись - ее можно самовытеснением подавать.

а еще слышал, что где-то в США взяли патент на смесь закись+кислород как окислитель.



если это все относиться к идее глупого носителя, то может в качестве топлива - желеобразный бензин (примесь стеарина) в ГРД?

[Комодский Варан]

Сергей Капустин пишет:
а какова температура горения керосин+закись? не будет ли она выше, чем у перекиси+керосин? в случае перекиси+керосин, сопло вроде (?) даже охлаждать не надо.

Кстати, моделисты, когда делают ГРД, обычно берут закись - ее можно самовытеснением подавать.

а еще слышал, что где-то в США взяли патент на смесь закись+кислород как окислитель.



если это все относиться к идее глупого носителя, то может в качестве топлива - желеобразный бензин (примесь стеарина) в ГРД?

Перекись 98% + керосин (РГ-1) температура в КС 2804*К (О/Г = 7.2/1)
Закись + керосин (РГ-1) температура в ВК 3118*К (О/Г = 9/1)
Всё это при 9 атм. в КС.

[avmich]

Перекись ещё очень хороша как хладагент, что ценно при регенеративном охлаждении .

[Комодский Варан]

avmich пишет:
Перекись ещё очень хороша как хладагент, что ценно при регенеративном охлаждении    .

Ну да... Пустишь её на регенеративное охлаждение, а она как начнёт активно разлагаться! 
И прощай ЖРД