Нетоксичное долгохранимое топливо.

[Владимир Шпирько]

Как 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? :-)

Это Ваше..... ответ простой ни на какой.  Так проще.

Табличка в первой ссылке 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)  рассыпалась.... от туда и данные про 9,1С.  привел только последний столбик.

Но 9С или 11С  для хранения значения не имеет. на глубине 4м. Температура будет 5...16С.  Это tгрунта, а если залить что-то холодное или горячее - то естественно другая, но потом вернется к указанным величинам.

[Дем]

Имеются в виду земные условия.

А зачем хранить топливо на Земле? Произвёл - залил в ракету - улетела, мы же не про МБР...

На орбите Марса требования к токсичности могут быть шире.

или Уже. Вот сейчас на МКС при работе движков некое количество чего-то там оседает на внешней поверхности, а потом скафандры приходится обрабатывать.

Только человек там пишет, что тема у нас "Нетоксичное долгохранимое топливо", а значит обсуждать в этой теме нужно некриогенное топливо.

Криогенность - понятие относительное. На орбите и амил-гептил криогенное...

[Prokrust]

Криогенность - понятие относительное. На орбите и амил-гептил криогенное...

Криогенность - понятие инженерное. Принципиальный вопрос - нужно ли топливо охлаждать с помощью холодильника.
Скажем на НОО кислород охлаждать нужно. А Амил - нет, достаточно тени.
На Луне кислород охлаждать нужно. А Амил - нет, достаточно тени.

[H2O]

А зачем хранить топливо на Земле? Произвёл - залил в ракету - улетела, мы же не про МБР...

Вот! Техническое задание составлено некорректно инзначально.
Приходится подгонять топливные пары под несуществующую задачу.

Топливо для чего? Для коррекции АМС, или для носителя.
Раз мы в ветке "средства выведения" наверное имелось в виду носители.

Тербования к нетоксичности - это понятно: экология и безопасность персонала.

Но долгохранимость то зачем нужна? Как Вы говорите: произвел, залил, улетела.

Так, для перспективных разарботок на будущее можно рассматривать жидкие: водород, метан и кислород.
Все остальные топливные пары можно рассматривать только для каких-то особых спец-задач.

[Дем]

Скажем на НОО кислород охлаждать нужно. А Амил - нет, достаточно тени.
На Луне кислород охлаждать нужно. А Амил - нет, достаточно тени.

Нет, кислороду тоже достаточно тени. Не водород, однако.

Но долгохранимость то зачем нужна? Как Вы говорите: произвел, залил, улетела.

АМС летят месяцами-годами. Так что нужна.

[vlad7308]

Почему именно некриогенное? Я вам обхяснил: потому, что длительно хранить нужно при нормальных земных условиях или близких к ним.

У Вас не особо убедительно получилось. Особенно пример с ксеноном.
Ну да ладно.

[vlad7308]

Вот! Техническое задание составлено некорректно инзначально.
Приходится подгонять топливные пары под несуществующую задачу.

Именно.

[Prokrust]

Скажем на НОО кислород охлаждать нужно. А Амил - нет, достаточно тени.
На Луне кислород охлаждать нужно. А Амил - нет, достаточно тени.

Нет, кислороду тоже достаточно тени. Не водород, однако.

Выкипит кислород на НОО. И тем более на Луне.
Тень не спасет.

[SONY]

А зачем хранить топливо на Земле? Произвёл - залил в ракету - улетела

Затем, что топливо обычно производится на заводах, находящихся далеко не на космодроме.
Так что его не только хранить, его ещё и перевозить на сотни, а порой и тысячи, километров нужно.
И даже кислород, который реально производят на космодроме, т.к. делается буквально из воздуха, и то приходится хранить, т.к. необходимое для полёта количество кислорода невозможно произвести быстро, он длительное время накапливается перед заправкой ракеты.

Приходится подгонять топливные пары под несуществующую задачу.

Задача существует в рамках этой темы форума. Есть ли она в реальной космонавтике - не важно. Тема называется "Нетоксичное долгохранимое топливо", значит либо предлагаете топливо, которое нетоксично и может долго храниться без технически сложных решений по хранению, либо проходите мимо.

[H2O]

А какие критерии долгохранимости? Если это высококипящие компонеты, то, боюсь, совсем не токсичного топлива не бывает потому, что нет не токсичного высококипящего окислителя. Что амил, что азотка, что концентрированная перекись - те еще бяки.

А так и жидкий метан с кислородом можно назвать долгохранимыми. Смотря какие требования к догохранимости.

[SONY]

А какие критерии долгохранимости?

Автор темы не выдвигал конкретных требований.

Первое очевидное требование - химическая стабильность.
Далее лично я бы разделил этот критерий на "желательно" и "обязательно".

Обязательно - критическая температура выше +30 °C и давление насыщенных паров не более примерно 50 атмосфер при температуре +20 °C. Это позволит хранить вещество без активного охлаждения в относительно лёгких (но всё-таки достаточно прочных, что, безусловно, накладывает ряд ограничений) баках.

Желательно - температура кипения выше +30 °C.

боюсь, совсем не токсичного топлива не бывает потому, что нет не токсичного высококипящего окислителя

Под "обязательно" подпадает закись азота.
Под "желательно" попадают составы на основе нитрата гидроксиламмония (HAN), динитрамида аммония (ADM) и обычного нитрата аммония (AN). Но, конечно, у них хватает своих проблем...

[vlad7308]

Скажем на НОО кислород охлаждать нужно. А Амил - нет, достаточно тени.
На Луне кислород охлаждать нужно. А Амил - нет, достаточно тени.

Нет, кислороду тоже достаточно тени. Не водород, однако.

Выкипит кислород на НОО. И тем более на Луне.
Тень не спасет.

И за какое время выкипит?
Например, 10 кубов. И 100 заодно.

[khach]

На любом современном медицинском томографе сейчас стоит криокулер-рециркулятор газовой фазы в жидкую. Для жидкого гелия, т.е для 4.2К. Мощность охлаждения пара ватт, но  уже для водородных температур будет намного больше. Конечно компрессор рециркулятора потребляет несколько киловатт которые надо куда то сливать с теплообменника, но это тоже не проблема в наземном варианте.
Теплоприток в правильно спроектированном криогенном танке будет меньше, чем холодопроизводительность криокулера.
И это массовка, доступная для использования.  Есть еще турбомикродетандеры, но у них холодопроизводительность еще больше. Т.е при наличии подвода электроэнергии и возможности обеспечить охлаждение компрессора проблем с сохраняемостью криокомпонетов нет. На Луне конечно будут проблемы с отводом тепла с радиатора компрессора, но тоже решаемые.

[AlexNB]

И за какое время выкипит?
Например, 10 кубов. И 100 заодно.

Если брать простенькую однослойную вакуумную ТИ, то 1 куб за неделю, 10 кубов за 4.
Если хорошую многослойную, то месяцы. Если есть, грубо говоря, Вт 100-200 электроэнергии, то многослойная с криохолодильниками, о которых пишет khach, - неограниченно. То же и для водорода. А теплоотвод с радиатора компрессора решается повышением его температуры, была бы электроэнергия.

[Дедан]

На любом современном медицинском томографе сейчас стоит криокулер-рециркулятор газовой фазы в жидкую. Для жидкого гелия, т.е для 4.2К. Мощность охлаждения пара ватт, но  уже для водородных температур будет намного больше

Товарищ оБшибается. Всё наоборот. Надо бы поправить.
Ежели ЖК и ЖВ никакого электричества и не нужно. Турбодетандер,он и в Африке турбодетандер. Кстати электричество может вырабатывать.
Самое энергоэффективное топливо Для ГТД+ турбокомпрессор. И вода на выходе.

[AlexNB]

На любом современном медицинском томографе сейчас стоит криокулер-рециркулятор газовой фазы в жидкую. Для жидкого гелия, т.е для 4.2К. Мощность охлаждения пара ватт, но  уже для водородных температур будет намного больше

Товарищ оБшибается.Всё наоборот. Надо бы поправить.

Ну да, для водорода, по сравнению с гелием, раз в 5 меньше.

[H2O]

Если брать простенькую однослойную вакуумную ТИ, то 1 куб за неделю, 10 кубов за 4.
Если хорошую многослойную, то месяцы. Если есть, грубо говоря, Вт 100-200 электроэнергии, то многослойная с криохолодильниками, о которых пишет khach, - неограниченно. То же и для водорода.
------------------------------------------------------------------------------------------

Вот! На современном техническом уровне, криогеника не представляет никаких сложных технических проблем.
Поэтому придумывать высококипящие топливные пары нет смысла. Это древние анахронизмы из 60-х годов.

[vlad7308]

Да. Умеренная криогеника, типа ЖК или ЖМ, не представляет особых проблем. В космосе, начиная с НОО.
Экстремальная криогеника, типа ЖВ или жидкий гелий - таки да, сложнее. Причем не столько физически, сколько технологически (на нынешнем уровне развития технологий).

ЗЫ Речь исключительно о больших объемах топлива и умеренных САС. Не про дальние АМС или ГСО спутники. Всё всегда пляшется от задачи и возможностей.

[Дедан]

Да. Умеренная криогеника, типа ЖК или ЖМ, не представляет особых проблем. В космосе, начиная с НОО.
Экстремальная криогеника, типа ЖВ или жидкий гелий - таки да, сложнее. Причем не столько физически, сколько технологически (на нынешнем уровне развития технологий).

ЗЫ Речь исключительно о больших объемах топлива и умеренных САС. Не про дальние АМС или ГСО спутники. Всё всегда пляшется от задачи и возможностей.

Какие-такие Сложности? Самая большая это текучесть водорода даже через металл. И! наличие  в атмосфере кислорода! Именно поэтому вся аппаратура так сложна и дорога. И опасна. В космосе мухи и котлета Отдельно.
Если кого-то тревожит проблема радиаторов для турбодетандеров,то нету такой проблемы . Энергия сбрасывается с горячего сжатого газа после компрессора,а затем турбиной на механическую работу вращение электрогенератора например.
Вся проблема заключается в наличии отсутствия   больших количеств  Ж и К на орбите. И систем заправки. Но потихоньку проблему решают,пока для долгохранимых топлив Этим же вплотную занимается Маск,потому как без дозаправки  его СШ -пустышка,сосать можно,а толку.....
Ещё одна проблема в гигантомании.Имея флот многоразов плюс ССТО можно осваивать космос намного быстрее проще и дешевле. 

[H2O]

Какие-такие Сложности? Самая большая это текучесть водорода даже через металл. И! наличие  в атмосфере кислорода! Именно поэтому вся аппаратура так сложна и дорога. И опасна. В космосе мухи и котлета Отдельно.

Были же новости, что Амеры хотят сделать новый Центавр, который сможет маневрировать и летать неограниченно долго. Значит хранение ЖВ - не такая уж сложная техническая проблема.
А про ЖК и ЖМ даже речи нет. По современным меркам - это даже не криогенные компоненты.