Нетоксичное долгохранимое топливо.

[Raul]

Вообще, как вариант - этанол. Производится в домашних условиях из борщевика, например. И с дизельным топливом его точно никто не перепутает

[mik73]

Солярка? Ее точно можно использовать в качестве ракетного горючего?

Но не нужно. Потому что в продуктах её разложения при высокой температуре и сгорания много всякого гадкого, что будет откладываться где не надо.
Даже на "ракетный керосин" (который строго говоря не вполне керосин) накладываются очень жёсткие требования к составу, чтобы увеличить термостабильность и уменьшить смолообразование. Лить туда любой керосин совсем не стоит. Собственно, этим в первую очередь, например, "нафтил РГ-1" от "горючего Т-1" отличается.

Вообще, как вариант - этанол.

Вперёд в прошлое? V-2, Р-1, Р-2, Р-5, Redstone, Viking и что там ещё было... На V-2 и Р-1 75%, чтобы движок не прогорал, на Р-2 и Р-5 был уже 95%. Но для дальнейшего увеличения эффективности (тяги и УИ) пришлось перейти на керосин.

[Raul]

Вперёд в прошлое?

Ну как сказать, в прошлое, или в будущее? Сажи при сгорании нет, плотность как у керосина, сырье рядом и произвести спиртовое горючее можно без обращения к промышленности. Идея заключается в переходе к натуральному ракетному хозяйству.

Насчет УИ не сказать, что сильно плохо. Думаю, что аэроспайк на этаноле может быть интересным решением.

http://www.ihst.ru/~akm/35t3.htm

РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ МАЛОЙ ТЯГИ

НА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ КОМПОНЕНТАХ ТОПЛИВА «О2 Г – С2Н5ОН»

В.В Богданов., Р.Х Кутуев.

(ФГУП «НИИМаш», г. Нижняя Салда)

Анализ перспектив развития ракетно-космической техники показывает, что в ближайшие 20 лет, а по некоторым прогнозам специалистов РКА, EКA и НАСА в течение 40 лет текущего столетия химическим ракетным двигателям, а, следовательно, химическим ракетным двигателям малой тяги (РДМТ), не будет альтернативы.

Наиболее перспективным представляется применение ЖДУ на экологически чистых компонентах топлива «О2 ж – Н2 ж», «О2 ж – керосин», «О2 ж – СН4 ж», «О2 ж – С2Н5ОН», которые более эффективны, чем долгохранимые топлива, оказывают щадящее влияние на природу Земли, околоземное пространство и контаминационную обстановку вокруг КЛА.

ФГУП "НИИМаш" на основе опыта создания РДМТ 17Д16 для орбитального корабля "Буран" продолжает экспериментально-теоретические работы по совершенствованию РДМТ до уровня параметров современных ЖРДМТ на долгохранимых компонентах топлива "АТ – НДМГ", "АТ – ММГ".

В докладе приведены основные результаты по исследованию рабочих процессов в РДМТ тягой 235 Н (24 кГс) на экологически чистых компонентах топлива «О2 г – С2Н5ОН».

Предложен рабочий процесс РДМТ, организованный струйными форсунками горючего и центробежной форсункой окислителя смесительной головки, а также  центробежной завесой окислителя в камере сгорания. Основная роль в рабочем процессе отводится центробежной форсунке окислителя. Она участвует в смесеобразовании, разрушая струи горючего и образуя газожидкостную смесь, готовую к воспламенению, организует теплозащиту огневого днища и управляет подачей продуктов смесеобразования из камеры сгорания в подсвечную полость к электроэрозионной свече во время запуска рабочего процесса и продувкой этой подсвечной полости окислителем из газового вихря в камеру сгорания через периферийные каналы после выхода двигателя на рабочий режим.

Работоспособность основного варианта двигателя подтверждена результатами холодных продувок на воздухе и огневыми испытаниями на компонентах топлива «О2 г – С2Н5ОН».

На демонстрационном образце РДМТ достигнуто стабильное и надёжное зажигание, получен удельный импульс тяги на уровне 3041 м/с (310 с) при удовлетворительном тепловом состоянии камеры из жаропрочного сплава Нб5В2МЦ с теплозащитным покрытием молибдена MoSi2.

[Евгений Б.]

Солярка? Ее точно можно использовать в качестве ракетного горючего?

Но не нужно. Потому что в продуктах её разложения при высокой температуре и сгорания много всякого гадкого, что будет откладываться где не надо.
Даже на "ракетный керосин" (который строго говоря не вполне керосин) накладываются очень жёсткие требования к составу, чтобы увеличить термостабильность и уменьшить смолообразование. Лить туда любой керосин совсем не стоит.
Собственно, этим в первую очередь, например, "нафтил РГ-1" от "горючего Т-1" отличается.

У метана таких проблем нет.
Даже если настроить ЖРД на чистый метан,
то он получается очень просто и дешево из природного газа.

[mik73]

У метана таких проблем нет.

угу. но есть другие. низкая плотность, криогенные температуры.
собственно, про метан вспомнили в последние времена, с распространением идеи многоразовости, поскольку проще движки после полёта отчищать перед повторным использованием.

А если у нас

Идея заключается в переходе к натуральному ракетному хозяйству.

то можно получать метан прямо из коров. будет примерно как этанол из борщевика.

[Raul]

примерно как этанол из борщевика

Так и представил себе стадо коров с надувными шариками

Но это экзотика, а борщевик - перспективное сырье для "зеленых" технологий:

Борщевик как сырье для суперконденсаторов



Ключевую роль при создании емких суперконденсаторов играет поиск новых материалов с высокой пористостью. В Китае, например, наполнитель суперконденстаторов делают из сердцевины кокосовых орехов. А в МИСиСе [Московский институт стали и сплавов] придумали использовать для этого пористую сердцевину борщевика. Стебли борщевика сушат, очищают от кожуры, протравливают кислотой и выдерживают на водяной бане - после чего спекают при температуре 700-800 градусов и растирают в черный порошок. Ну а затем добавляют связующее и раскатывают в 150-нанометровую ленту, получая требуемый материал.

Емкость суперконденсаторов из борщевика находится, как это принято говорить, на мировом уровне, т.е. не хуже, чем c кокосовыми орехами. А выбор борщевика определятся его повсеместным произрастанием в России.

Ну а то, что из борщевика получается отличный этанол, можно сказать, вообще общее место:

Борщевик даёт в три раза больше этанола, чем сахарный тростник

Борщевик, с которым активно борются в России, может служить сырьём для получения этанола, даже лучшим, чем сахарный тростник, заявил доктор экономических наук, иностранный член Российской академии наук Владимир Квинт на встрече в Кемеровском государственном университете (КемГУ). Об этом сообщила пресс-служба вуза.

«Во многих странах им засаживают целые поля, так как с одного гектара борщевика можно получить этанола почти в три раза больше, чем с одного гектара сахарного тростника. На всё нужны технологии и правильная стратегия», — сказал учёный.

С неэффективностью государственного космоса по-любому надо что-делать... не знаю, помогут ли коровы перевести российское ракетостроение на метан , но борщевик предлагает некую научно обоснованную альтернативу

[tsyklon]

гибридные ракеты имеют потенциал, который плохо изучен.
и большое количество возможных комбинаций

1.жидкое топливо + твердый окислитель
или
2.жидкий окислитель + твердое топливо

перекись водорода + парафин имеют ISP почти как как жидкий кислород и керосин.

-вам также нужен один турбонасос, а не 2.!!! проще, надежнее и дешевле....

это означает, что достаточно электрического насоса , или Цикл с фазовым переходом. или комбинация этих двух циклов.


https://www.eucass.eu/doi/EUCASS2019-0682.pdf

[SONY]

перекись водорода + парафин имеют ISP почти как как жидкий кислород и керосин.

Перекись + парафин даст результат даже хуже, чем перекись + керосин. А последняя пара уже заметно хуже, чем кислород + керосин...

-вам также нужен один турбонасос, а не 2.!!! проще, надежнее и дешевле....

это означает, что достаточно электрического насоса , или Цикл с фазовым переходом. или комбинация этих двух циклов.

Электрического насоса достаточно и для керосин + кислород. См. Electron.
Гибридный двигатель означает, что в баке одного из компонентов (твёрдого) давление должно равняться давлению в камере сгорания (т.к. он и есть камера сгорания). А при таком раскладе проще уж оба бака под давлением и вытеснительная подача.

[tsyklon]

зависит от компонентов. 
если это перекись водорода, соотношение 7,5/1, поэтому топливная камера маленькая.

все-таки большая тема.

мое предыдущее предложение - твердый окислитель -Перхлорат аммония- + Пропан он охлаждает камеру и запустить турбину.

.  

[Raul]

Вот тема на ФНК:

Парафино-кислородный гибридный двигатель

Вакуумный УИ 340 с. Разве плохо?

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=962369

Все алканы с большим номером по формуле приблизительно CH2, это и определяет удельный импульс.

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=963768

Больше года тренировались с парафиновым гибридом. Горючка удобная в части формирования шашки (ротационной заливкой). И чистый и с наполнителями.
Но есть существенный недостаток - прочность шашки. Для небольших диаметров (мы работали на ф93мм) она достаточна, но для большего размера, очевидно, требуется сотовый каркас. Благо он легко формируется на малых шашках.
Мне представляется, что технология изготовления больших зарядов (ф0,5 метра и более) будет слишком сложной. 

Скорость уноса шашки была от 1,75 до 2мм/сек и от давления зависела не сильно (рабочие 2-3 МПа). Такая скорость позволяла делать обычный канальный заряд. Но из-за большой скорости разгара канала, нам не хватало толщины свода шашки на 15 секунд работы. Пришлось парафин отложить в сторону.

Кроме того, после останова двигателя, парафин продолжает активно "лететь" и портит измерения.
Если зажигание задерживается, то вылетевшие из сопла пары парафина (выгорает  при работе стартовой шашки), весело хлопают. Нормальный такой объемный взрыв.

[telekast]

Для вариации твердо-жЫдкого гибридв пары ЖК+металл здесь еще не озвучивали?! Тогда я первым буду!
ЖК+алюминий. Пишут что УИ на уровне 285с. Еще Цандер вроде предлагал ступени со сгораемым корпусом, Челомей чтото по данному вопросу рассматривал, емнип.

[SONY]

Для вариации твердо-жЫдкого гибридв пары ЖК+металл здесь еще не озвучивали?! Тогда я первым буду!
ЖК+алюминий. Пишут что УИ на уровне 285с.

У такой пары УИ равен нулю. Ибо в реакции не образуется газов. Вообще. Только жаростойкая керамика - корунд.
Алюминий, как и вообще все металлы, работает лишь как небольшая примесь к углеводородному топливу, которая повышает температуру углекислого газа и водяного пара.

[telekast]

Для вариации твердо-жЫдкого гибридв пары ЖК+металл здесь еще не озвучивали?! Тогда я первым буду!
ЖК+алюминий. Пишут что УИ на уровне 285с.

У такой пары УИ равен нулю. Ибо в реакции не образуется газов. Вообще. Только жаростойкая керамика - корунд.
Алюминий, как и вообще все металлы, работает лишь как небольшая примесь к углеводородному топливу, которая повышает температуру углекислого газа и водяного пара.

Будет греть избыточный кислород, например. Есть же метод подавать избыток горючего для увеличения УИ. Ну тут также можно, только наеборот.
Не нравится алюминий подберите другой металл, натрий, калий, литий, барий. Железо, наконец. Самовосламенение груза окатышей стало причиной не одной аварит морских рудовозов. В атмосфере чистого кислорода полыхнет только так.
Имху

[SONY]

Будет греть избыточный кислород, например.

Отлично: сопло не только абразивно изнашиваться будет, но ещё и гореть.

Не нравится алюминий подберите другой металл, натрий, калий, литий, барий. Железо, наконец.

Я же пишу: "вообще все металлы"...

Если так хотите отказаться от углеводородного топлива (почему, блин?), то возьмите чистый углерод.

[telekast]

Не нравится алюминий подберите другой металл, натрий, калий, литий, барий. Железо, наконец.

Я же пишу: "вообще все металлы"...

Хорошо. Но я же тоже пишу "греть избыток окислителя" 

[SONY]

Хорошо. Но я же тоже пишу "греть избыток окислителя" 

Я там уже дополнил ответ.

[Вернер П.]

А вообще, оказывается, надо правильно выбрать место "дачи и космодрома"
https://elitegas.ru/gazmap/lng/ - газовые заправки СПГ

Хорошо, заправиться метаном есть где (одна заправка не очень далеко от моего сада). Криобак, однако, тяжелая штука, его надо будет везти отдельно от ракеты и заправляться уже на старте. Вы не думаете, что технология заправки двумя криогенными компонентами будут сложноватая для частной ракеты? ВРУ - вещь практически  бытовая, криогенная ВРУ - посложнее, но возиться в поле с метаном... - так можно без соседа по участку остаться... (не с кем будет космос обсуждать)...

Почему я и охладел к криогенном топливу /хотя был горячим поклонником водорода/ - можно действительно улететь на небо без всяких ракет.

Чтобы этого не произошло, один из компонентов топлива в газообразном состоянии должен быть легче воздуха (менее плотный). Окислитель (кислород) тяжелее воздуха, значит остается подбирать горючее.

[Вернер П.]

У метана таких проблем нет.

угу. но есть другие. низкая плотность, криогенные температуры.

Криогенность имеет плюсы даже с точки зрения безопасности.
Если сравнить необходимые действия персонала по устранению пролива керосина и жидкого метана.
Например, последствия утечки, когда сама утечка прекращена, но литров 100 успело разлиться.
В первом случае персоналу необходимо подходить к месту пролива и предпринимать некоторые действия (использовать адсорбент или т.п.). Во втором случае никуда идти и вообще ничего делать не нужно, просто подождать.

[Феликс]

Для вариации твердо-жЫдкого гибридв пары ЖК+металл здесь еще не озвучивали?! Тогда я первым буду!
ЖК+алюминий. Пишут что УИ на уровне 285с.

У такой пары УИ равен нулю. Ибо в реакции не образуется газов. Вообще. Только жаростойкая керамика - корунд.
Алюминий, как и вообще все металлы, работает лишь как небольшая примесь к углеводородному топливу, которая повышает температуру углекислого газа и водяного пара.

Почему же тогда работает цинк-сера? Тоже на выходе ноль газов, но работает же, пусть и с невысоким УИ

[SONY]

Почему же тогда работает цинк-сера? Тоже на выходе ноль газов, но работает же, пусть и с невысоким УИ

По той же причине, по которой и "алюминиевый порох": мы запускаем ракету в воздухе, а шашка топлива - прессованный порошок, в котором полно пор... Расширяющийся от нагрева воздух и сам из двигателя вылетает, и твёрдые частицы за собой уносит.