Нетоксичное долгохранимое топливо.

Автор pkl, 26.05.2023 13:10:56

« назад - далее »

0 Пользователи и 3 гостей просматривают эту тему.

Какая топливная пара наилучшая для ЖРД ракет-носителей и космических аппаратов по совокупности характеристик/у каждого по два голоса/?

Кислород - водород
20 (26%)
Кислород - сжиженный природный газ либо метан
45 (58.4%)
Кислород - керосин
10 (13%)
Кислород - синтин, омар, боктан, децилин либо иной синтетический жидкий углеводород
8 (10.4%)
Перекись водорода - циклопропан
2 (2.6%)
Перекись водорода - гидрид бериллия либо гидрид иного металла
1 (1.3%)
Перекись водорода - пентаборан либо иное бороводородное соединение
1 (1.3%)
Перекись водорода - керосин
8 (10.4%)
Закись азота - циклопропан
1 (1.3%)
Закись азота - пропан
7 (9.1%)
Закись азота - смесь этана с этиленом
4 (5.2%)
Закись азота - диметиловый эфир
0 (0%)
Водный раствор солей аммония /перхлорат аммония, нитрат аммония, АДНА и т.п./ - жидкие углеводороды
2 (2.6%)
Водный раствор солей аммония /перхлорат аммония, нитрат аммония, АДНА и т.п./ - этиловый спирт
0 (0%)
Четырёхокись азота - гидразин и его производные /НДМГ, ММГ и тп./
14 (18.2%)
Четырёхокись азота - керосин
0 (0%)
Фтор - водород
3 (3.9%)
Фтор - аммиак
1 (1.3%)
Диоксид фтора - пентаборан
1 (1.3%)
Пентафторид хлора - пентаборан
1 (1.3%)
Озон - водород
2 (2.6%)
Смесь озона и фтора - водород
2 (2.6%)
Смесь озона и кислорода - водород
2 (2.6%)
Закись азота - аммиак
2 (2.6%)

Проголосовало пользователей: 77

Demir_Binici

#1060
Цитата: vlad7308 от 22.03.2025 18:05:34Если говорить только про РН, начиная со среднего класса, пока что уверенно побеждают умеренно криогенные пары, типа ЖК-керосин или ЖК-ЖМ.
Про ЖМ вы немного торопитесь. Хотя я тоже думаю, что это горючее постепенно сравняется с керосином. Большинство разрабатываемых многоразовых ракетных ступеней планируется на нём, хотя и не все.
Цитата: vlad7308 от 22.03.2025 18:05:34С РБ ситуация пока не установилась. Есть криогенные на тех же парах, есть даже ЖК-ЖВ, есть на НГМД.
Если говорить о РБ "в определении Старого", т.е. верхняя ступень для вывода на высокоэнергетические орбиты, то ситуация вполне установилась. Все кто умеет, используют водород, а кто не осилил продолжают использовать НДМГ или ЖК, хотя пока и не теряют надежды тоже освоить водород (КВТК). Пока лишь пара компаний проектирует новые РБ на ЖК-ЖМ.
И наметилась тенденция отказа от отдельного РБ при запуске на низкие орбиты и даже чуть выше. Это и Falcon 9 и новые китайские CZ-6A/6C, CZ-12, и NewGlenn. Но для этого нужно уметь повторно запускать двигатель. Те кто не в состоянии это освоить, вынуждены использовать РБ для всех пусков или изобретать всякие альтернативные РБ (АМ, блоки довыведения и пр.) или снабжать КА достаточно мощными ДУ, чтобы они могли вывести КА с совсем уж низкой опорной орбиты.
Чтобы никто не придрался, упомяну, что НГМД ещё какое-то время останется для специфических редких применений, вроде kick stage совместно с водородным РБ.

Цитата: vlad7308 от 22.03.2025 18:05:34С АМС и спутниками - еще разнообразнее, но криогеники там нет.
Скорее пока редкость. Однако, Nova-C уже дважды успешно долетел до Луны.
Думаю, что постепенно и на КА производные гидразина будут вытесняться более прогрессивными видами топлива. В первую очередь на криогенное. Да и электродвигатели развиваются.
А здесь на форуме всё вонючки обсуждают. Чем одна вонючка лучше другой, а в соседних ветках даже предлагают продолжить её использовать на первых-вторых ступенях. Конечно, если уровень развития не позволяет во что-то более сложное, то ничего и не остаётся.
Вроде сделали Ангару А5, бодро рапортуют о её серийном производстве, да и здесь на ФНК многие расписывают, как она хороша. Однако постоянно пишут об очередном этапе переговоров с Казахстаном о продолжении эксплуатации Протон-М после 2025 года. И Рокот вроде собираются снова начать запускать.

Бичпакет

Цитата: Prokrust от 22.03.2025 19:21:42первым возник Ацетам. Тому кто его придумал - зачет. У топлива конечно серьезные недостатки, только кислый тракт с небольшим давлением в итоге, охлаждать им никто не отважится, да и вообще почти наверняка под давлением ацетам взорвется, но мысль в правильном направлении.
Ваш буцетам - пародия на ацетам, но опять же в нужном направлении. К сожалению это полная химера - бутан никак не совместим как раствор с аммиаком и гидразином.
Тем не менее моя мысль тоже закрутилась в этом направлении. Аммиаку не хватает энергетики. Его пустотный УИ с кислородом = 357 (при 80 ratio). Но зато сладкий тракт с ним  - просто сказка!
Первым возник Ацетам, и Буцетам - достойный наследник Ацетама! Но Буцетам не является сортом Ацетама, а ваш Аминазин - является, это сорт Буцетама под названием Буцетам-82. 
Я предлагаю вам, Прокруст, объединить усилия и совместно продвигать Буцетам. А уж какой там сорт - 82 или ЭКО, это вопрос уже второй...негоже нам тут феодальничать. И переходите на гидразин-гидрат, мой вам совет)

Что же касается вашей критики, критику я приветствую. Да, гидразин в бутане не растворяется, зато он растворяется в аммиаке! А жидкий аммиак смешивается с жидким бутаном. Вот так получается однородная смесь, которая уже не расслоится на фракции. Зачем вообще нам бутан? Да чтобы снизить токсичность. При аварии с разливом, в окружающую среду (и на площадку) будет выброшено в 2 раза меньше аммиака, ведь в Буцетаме-ЭКО его 40%, а в Буцетаме-82 (Амминазин) -целых 80%.
Что же до сладкого цикла, бутан тут не помеха. В сладком ГГ на метане сажи и кокса нет совсем, это доказано. В сладком ГГ на пропане сажи тоже почти нет. В сладком ГГ на Буцетаме-ЭКО сажи тоже не будет, потому что и гидразин и аммиак в сладком газе высокой температуре разложатся на азот и водород, состав смеси будет с таким избытком по водороду, что реакции до сажебразования не дойдут, будет метан и СО
Сосисок в пакете, пожалуйста!

H2O

Долгохранимое по идее не должно быть криогенным. Надо чтобы при комнатной температуре хранилось долго без дополнительного охлаждения.
Здесь бутан-амил напрашивается пара. Не токсичная. Под небольшим давлением можно хранить долго.
По УИ чуть хуже токсичной "вонючки"

wisefilinn

Цитата: H2O от 31.03.2025 15:27:01Долгохранимое по идее не должно быть криогенным. Надо чтобы при комнатной температуре хранилось долго без дополнительного охлаждения.
Здесь бутан-амил напрашивается пара. Не токсичная. Под небольшим давлением можно хранить долго.
По УИ чуть хуже токсичной "вонючки"
А почему тогда не пентан, по такой логике?
Там и давить не надо.
Дирижаблефил - горе в семье

vlad7308

Цитата: H2O от 31.03.2025 15:27:01Долгохранимое по идее не должно быть криогенным. Надо чтобы при комнатной температуре хранилось долго без дополнительного охлаждения.
при комнатной температуре в какой комнате?
на НОО, на Луне, на ОЛО, на орбите Марса, Нептуна?
А комната будет в какой цвет покрашена снаружи?

Если в моей комнате на земле, то я не собираюсь в ней хранить никакое ракетное топливо! Даже нетоксичное!
это оценочное суждение

Кот Бегемот

Цитата: vlad7308 от 31.03.2025 16:35:15Если в моей комнате на земле, то я не собираюсь в ней хранить никакое ракетное топливо! Даже нетоксичное!
А спирт? :o

H2O

Цитата: vlad7308 от 31.03.2025 16:35:15
Цитата: H2O от 31.03.2025 15:27:01Долгохранимое по идее не должно быть криогенным. Надо чтобы при комнатной температуре хранилось долго без дополнительного охлаждения.
при комнатной температуре в какой комнате?
на НОО, на Луне, на ОЛО, на орбите Марса,
Имеются в виду земные условия. На орбите Марса требования к токсичности могут быть шире.

H2O

Цитата: wisefilinn от 31.03.2025 16:05:31А почему тогда не пентан, по такой логике?
Там и давить не надо.
Бутан по температуре кипения близок к амилу. Сжижается при небольшом давлении. Доступен в промышленных масштабах. Не токсичен.

Пентан тоже подходит.

Все лучше керосина. У керосина нестабильный фракционный состав, в зависимости от месторождения. И любят его некоторые бактерии, от чего он может портится со временем.


vlad7308

Цитата: H2O от 31.03.2025 17:42:22
Цитата: vlad7308 от 31.03.2025 16:35:15
Цитата: H2O от 31.03.2025 15:27:01Долгохранимое по идее не должно быть криогенным. Надо чтобы при комнатной температуре хранилось долго без дополнительного охлаждения.
при комнатной температуре в какой комнате?
на НОО, на Луне, на ОЛО, на орбите Марса,
Имеются в виду земные условия. На орбите Марса требования к токсичности могут быть шире.
я не про токсичность. Я про комнатную температуру. Где эта комната? На земле? То есть +20С? А почему?
это оценочное суждение

H2O


Как вариант, цистерну с топливом закопать в землю. Ниже глубины промерзания температура стабильна круглый год. И бутан и амил так можно хранить долго.

А на орбите Марса там совсем другие требования будут и по экологичности и по температуре. Это настодько разные случаи, что их в одну кучу свалить не получится.

vlad7308

это оценочное суждение

Prokrust

Цитата: H2O от 31.03.2025 15:27:01Здесь бутан-амил напрашивается пара. Не токсичная. Под небольшим давлением можно хранить долго.
По УИ чуть хуже токсичной "вонючки"
Как я понимаю речь о модернизации гептил-амиловых движков.
Да, напрашивается. Однако стоит добавить немножко гидразина в 3-м баке.
Для подачи в газогенератор кислого тракта ТНА и в камеру для зажигания.
Как результат - почти такой же простой движок, только добавить насос для сжатия гидразина.

SONY

Цитата: vlad7308 от 31.03.2025 17:48:08Где эта комната? На земле? То есть +20С? А почему?
Потому, что изначально ракета стартовать будет именно с Земли, а значит будет длительное время находиться в условиях нормальной для поверхности Земли температуры.

При этом подавляющее большинство космических аппаратов летает на околоземной орбите, где температурные условия ВНЕЗАПНО близки к тем, что на поверхности Земли. Разумеется, специальной конструкцией, выбором материалов, ориентации и т.д. можно заставить аппарат на околоземной орбите охладиться сильно ниже нуля, но если мы делаем не аппарат под топливо, а топливо под максимально широкий круг космических аппаратов, то должны исходить из возможности прогрева не то, что до +20, но и до более высоких температур. Например, в описании двигательной установки на платформе Экспресс-1000 сказано:
ЦитироватьДвигательная установка коррекции (рис. 4.11) представляет собой электроракетную двигательную установку, основанную на создании реактивной силы за счет разгона положительно заряженных ионов ксенона в электростатическом поле. Она включает в себя четыре блока хранение ксенона (БХК), блок подачи ксенона (БПК), четыре двигательных блока коррекции (ДБК), межблочные трубопроводы (МБТ) и систему преобразования и управления СПУ-2ЭА (на рисунке не показана).
Каждый БХК состоит из бака с ксеноном (Б), двух пироклапанов (ПК) и датчика давления (ДД). Давление ксенона в баке при максимальной температуре 30 °С составляет 1,4·107 Па.
Т.е. разработчики этой платформы (надо думать, что не "от нечего делать") предусмотрели потенциальную возможность прогрева топливных баков до +30. И нам стоит последовать их примеру.

Цитата: H2O от 31.03.2025 18:14:27Как вариант, цистерну с топливом закопать в землю. Ниже глубины промерзания температура стабильна круглый год.
Подскажите, а на какой глубине в районе Байконура земля круглогодично промерзает? :-)

Владимир Шпирько

Цитата: SONY от 01.04.2025 00:57:42
Цитата: vlad7308 от 31.03.2025 17:48:08Где эта комната? На земле? То есть +20С? А почему?
Потому, что изначально ракета стартовать будет именно с Земли, а значит будет длительное время находиться в условиях нормальной для поверхности Земли температуры.

При этом подавляющее большинство космических аппаратов летает на околоземной орбите, где температурные условия ВНЕЗАПНО близки к тем, что на поверхности Земли. Разумеется, специальной конструкцией, выбором материалов, ориентации и т.д. можно заставить аппарат на околоземной орбите охладиться сильно ниже нуля, но если мы делаем не аппарат под топливо, а топливо под максимально широкий круг космических аппаратов, то должны исходить из возможности прогрева не то, что до +20, но и до более высоких температур. Например, в описании двигательной установки на платформе Экспресс-1000 сказано:
ЦитироватьДвигательная установка коррекции (рис. 4.11) представляет собой электроракетную двигательную установку, основанную на создании реактивной силы за счет разгона положительно заряженных ионов ксенона в электростатическом поле. Она включает в себя четыре блока хранение ксенона (БХК), блок подачи ксенона (БПК), четыре двигательных блока коррекции (ДБК), межблочные трубопроводы (МБТ) и систему преобразования и управления СПУ-2ЭА (на рисунке не показана).
Каждый БХК состоит из бака с ксеноном (Б), двух пироклапанов (ПК) и датчика давления (ДД). Давление ксенона в баке при максимальной температуре 30 °С составляет 1,4·107 Па.
Т.е. разработчики этой платформы (надо думать, что не "от нечего делать") предусмотрели потенциальную возможность прогрева топливных баков до +30. И нам стоит последовать их примеру.

Цитата: H2O от 31.03.2025 18:14:27Как вариант, цистерну с топливом закопать в землю. Ниже глубины промерзания температура стабильна круглый год.
Подскажите, а на какой глубине в районе Байконура земля круглогодично промерзает? :-)
Глубина промерзания нужна только для труб и емкостей содержащих воду.  Для других веществ это не существенно.  
Но на глубине 4м, для большинства грунтов температура = среднегодовой температуре +/- 5С.   Если среднегодовая температура <0С, а грунт водосодержащий - то имеем вечную мерзлоту. 
Для Байконура среднегодовая температура 9...10С.  поэтому круглогодичного промерзания - нет.  Глубина промерзания до 0,6м.  Это максимум.  Обычно не более 0,45м - 2 штыка лопаты. И не более 3 месяцев в году. 

sliu

В тему о нетоксичном топливе. Сегодня 1 апреля.
Чел придумал топливо: окислитель фтор, горючее литий + цезий-137. Радиоактивный цезий-137 используется для поддержания лития в жидком состоянии.
https://x.com/toughsf/status/1769958999279927787

SONY

Цитата: Владимир Шпирько от 01.04.2025 02:03:47Глубина промерзания нужна только для труб и емкостей содержащих воду.  Для других веществ это не существенно.  
Но на глубине 4м, для большинства грунтов температура = среднегодовой температуре +/- 5С.   Если среднегодовая температура <0С, а грунт водосодержащий - то имеем вечную мерзлоту. 
Во-первых, вы явно не понимаете, о чём разговор (причём, кажется, не только прямо сейчас, а вообще во всей теме), раз заявляете, что "Для других веществ это не существенно". Т.к. у нас тут обсуждаются условия хранения чего угодно, только не воды.
Во-вторых, среднегодовая температура на Байконуре - +14 °С.

H2O

Цитата: SONY от 01.04.2025 02:23:30Во-вторых, среднегодовая температура на Байконуре - +14 °С.
На глубине несколько метров сезонные колебания несущественны. Хоть Байконур, хоть Плесецк, хоть Восточный - везде условия для хранения амила будут подходящие.
А хранить бутан еще проще. Там диапазон температур для хранения шире, чем у амила.

vlad7308

Цитата: SONY от 01.04.2025 00:57:42
ЦитироватьГде эта комната? На земле? То есть +20С? А почему?
Потому, что изначально ракета стартовать будет именно с Земли, а значит будет длительное время находиться в условиях нормальной для поверхности Земли температуры.
смешно, да.
Особенно с учетом дальнейшего Вашего текста.

Еще раз процитирую самого себя
Цитата: vlad7308 от 22.03.2025 18:05:34Короче, универсального, пригодного для всего топлива не бывает :)
Если говорить только про РН, начиная со среднего класса, пока что уверенно побеждают умеренно криогенные пары, типа ЖК-керосин или ЖК-ЖМ.
С РБ ситуация пока не установилась. Есть криогенные на тех же парах, есть даже ЖК-ЖВ, есть на НГМД.
С АМС и спутниками - еще разнообразнее, но криогеники там нет.

А определяется выбор задачей и тех.возможностями.
На 99% уверен, что новую химическую топливную пару (или не пару) на ФНК в 2025 году выдумать невозможно :)
С поправками и уточнениями от Demir_Binici
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2712062
это оценочное суждение

Владимир Шпирько

#1078
Цитата: SONY от 01.04.2025 02:23:30
Цитата: Владимир Шпирько от 01.04.2025 02:03:47Глубина промерзания нужна только для труб и емкостей содержащих воду.  Для других веществ это не существенно. 
Но на глубине 4м, для большинства грунтов температура = среднегодовой температуре +/- 5С.  Если среднегодовая температура <0С, а грунт водосодержащий - то имеем вечную мерзлоту.
Во-первых, вы явно не понимаете, о чём разговор (причём, кажется, не только прямо сейчас, а вообще во всей теме), раз заявляете, что "Для других веществ это не существенно". Т.к. у нас тут обсуждаются условия хранения чего угодно, только не воды.
Во-вторых, среднегодовая температура на Байконуре - +14 °С.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%83%D1%80_(%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4)

Среднее число дней с явлениями погоды за год: осадки — 58 (январь — 9, июнь — 2), туман — 27, метель — 6, гроза — 7. Число ясных дней по общей облачности — 119, пасмурных по нижней облачности — 17.

Климат Байконура

Источник: Климат Байконура. ru.climate-data.org. Дата обращения: 28 октября 2020. Архивировано 8 сентября 2017 года.

Это о среднегодовой температуре.   Среднегодовая температура 9,1С.  мах среднегодовая за последнии 50лет - 14,7С,  мин 3,5С.
А на черновике табличка не рассыпалась...

А по теме дискуссии - вода при замерзании может порвать трубы и ёмкости.  Керосин, амил, НДМГ, пропан и многое другое в твердом  состоянии имеет плотность выше, чем в жидком и => не порвет трубы.   

SONY

Цитата: H2O от 01.04.2025 08:19:44На глубине несколько метров сезонные колебания несущественны. Хоть Байконур, хоть Плесецк, хоть Восточный - везде условия для хранения амила будут подходящие.
А хранить бутан еще проще. Там диапазон температур для хранения шире, чем у амила.
При нормальном давлении (1 атмосфера) бутан хранится только при отрицательных температурах.
При повышенном давлении и амил хранится при любых естественных для Земли температурах. Едва ли даже под палящим солнцем Казахстана бак прогреется сильнее чем до +70, а при такой температуре давление насыщенных паров над жидким амилом* - менее 7,7 бара. Для сравнения, над бутаном - около 8,1 бара. Т.е. амил хранить несколько проще, чем бутан.
Соответственно, если мы готовы делать баки под давлением, то нам нет никакого смысла ничего никуда закапывать. Если же мы хотим хранить без давления, то для бутана нам нужна вечная мерзлота.

* - термодинамические свойства амила.

Цитата: vlad7308 от 01.04.2025 14:58:01Еще раз процитирую самого себя
Очень за вас рад.
Только человек там пишет, что тема у нас "Нетоксичное долгохранимое топливо", а значит обсуждать в этой теме нужно некриогенное топливо.
Почему именно некриогенное? Я вам обхяснил: потому, что длительно хранить нужно при нормальных земных условиях или близких к ним.

Хотите сказать, что у космонавтики нет потребности в каком-то новом для неё долгохранимом топливе? Не буду спорить. Но эта тема именно о нём!

Цитата: Владимир Шпирько от 01.04.2025 22:12:48https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%83%D1%80_(%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4)

Среднее число дней с явлениями погоды за год: осадки — 58 (январь — 9, июнь — 2), туман — 27, метель — 6, гроза — 7. Число ясных дней по общей облачности — 119, пасмурных по нижней облачности — 17.
И к чему всё это?..

Цитата: Владимир Шпирько от 01.04.2025 22:12:48Климат Байконура

Источник: Климат Байконура. ru.climate-data.org. Дата обращения: 28 октября 2020. Архивировано 8 сентября 2017 года.

Это о среднегодовой температуре.   Среднегодовая температура 9,1С.  мах среднегодовая за последнии 50лет - 14,7С,  мин 3,5С.
По указанной ссылке ничего такого нет.
Там:
ЦитироватьВ Байконур, средняя годовая температура составляет 11.1 °C

Цитата: Владимир Шпирько от 01.04.2025 22:12:48А по теме дискуссии - вода при замерзании может порвать трубы и ёмкости.  Керосин, амил, НДМГ, пропан и многое другое в твердом  состоянии имеет плотность выше, чем в жидком и => не порвет трубы.   
Тут обсуждается не разрыв при замерзании, а охлаждение для снижения давления паров!