Нетоксичное долгохранимое топливо.

[telekast]

Какая у вакуума теплопроводность? Вы о чем?

Я о том, что как Вы собрались бак с криогенным компонентом изолировать от остальной конструкции космического аппарата, которая будет весьма нагреваться? Держать его в вакууме на электромагнитной подвеске?

А как изолируют другие КА с помощью ЭВТИ?

[vlad7308]

Какая у вакуума теплопроводность? Вы о чем?

Я о том, что как Вы собрались бак с криогенным компонентом изолировать от остальной конструкции космического аппарата, которая будет весьма нагреваться? Держать его в вакууме на электромагнитной подвеске?

вы не инженер. Это все чепуха, причем решения несложные и известные.
Полная изоляция не нужна. Нужно всего лишь свести тепловой поток к необходимому уровню.

Кроме того, речь шла не о космических аппаратах, а о долговременном хранении в космосе или на Луне.

[Prokrust]

Нашел топливо для амила лучше по УИ чем гептил. Напомню, у гептила при 230 бар УИ = 300.
Это ацетам. В качестве топлива для кислорода он бесполезен, проиграет метану по УИ. Но для амила, как не криогенное топливо, он годится.
При давлении 330 бар в соотношении ацетилена к амммиаку как 1:1, УИ = 308 (пустотный УИ = 340).
Как добиться такого давления. Амил хорош для сжатия, но только кислый тракт так сжать не сможет. Кроме того применять ацетам для охлаждения - плохая идея. Итак, добавляем еще бак с чистым амиаком. Для охлаждения движка и для сжатия ацетама. По массе где-то в 1.6 раза меньше чем ацетама. Ацетам содержит где-то в 4 раза больше ацетилена, чем аммика. Получается общая пропорция ацетилена и аммика как равная. Кислый тракт сжимает амил и аммиак.
Результат очень хороший. Конечно метану+кислород он проиграет, но суть не в этом. Для хранения и использования в космосе, на Луне или Марсе - это лучшее. Да и для ракеты на НОО - очень не плохо.
PS.
Похоже есть большая вероятность, что тему с ацетамом закрыли по очень простой причине - жидкость взрывается, как и ацетилен, под давлением. Под большим давлением конечно чем ацетилен - но для ракетных движков давления должны быть большими. К сожалению информации почему именно прикрыли тему нет.

[Prokrust]

Продолжу поиск пары для амила, альтернативной гептилу.
Как писал ранее, гептил отличное топливо, имеет только два недостатка, цена и токсичность. И то и другое на мой взгляд решаемо, но все же поищем более дешевую альтернативу.
Для сравнения.
На гептиле (соотношение 2,3) только на кислом тракте с давлением 230 бар УИ = 300. Пустотный УИ где-то 334.
Гептил позволяет и сладкий тракт. В этом плане амил имеет энергию чтобы сжать себя же на давление 400 бар. Я не нашел данных по теплоемкости гептила при 500*С, но судя по всему на нем это тоже возможно.
С давлением 400 бар с двумя трактами получим УИ = 309. Пустотный УИ где-то 340.
Итак альтернативы.
Пропан. Сладкий тракт на нем делать никто не будет (а вдруг это реально?). Соотношение 4.6
На кислом тракте получаем давление 260 бар. УИ = 293. Пустотный УИ где-то 337.
Аммиак. На нем напротив. сладкий тракт напрашивается, у газа отличная теплоемкость. Соотношение 2.0
Только на сладком тракте давление 270 бар. УИ = 289. Пустотный УИ где-то 316.
На двух трактах давление 400 бар. УИ = 295. Пустотный УИ где-то 320.
Результаты не очень, но есть еще одна альтернатива.
Метиламин. Класс 2 по опасности (токсичность), однако по теплоемкости на уровне аммиака. Сладкий тракт без проблем. Соотношение 2.7
Только сладкий тракт 260 бар. УИ = 298. Пустотный УИ где-то 331.
На двух трактах давление 400 бар. УИ = 306. Пустотный УИ где-то 335.
Я бы сказал очень хорошо. Дешев в производстве, синтезируется из аммиака и метанола.
Плотность 656 кг/м3, жидкий от -94*С до -6*С, то есть можно хранить при одной температуре с амилом. При 20*С давление паров 3 бара.
PS.
Также проверил триметиламин. В целом копия метиламина, УИ чуть хуже, плотность чуть меньше.
Смотрел этиламин - тоже чуть хуже УИ. У него класс опасности 3, но на нем нельзя сделать сладкий тракт.
PS.PS
На propep ввел данные, чтобы получить УИ для метиламина.
B   1122 _Trimethylamine                 9H   3C   1N   0    0    0   -394 .0221]
B   1122 _Methylamine                    5H   1C   1N   0    0    0   -360 .0229]
B   1122 _Ethyllamine                    7H   2C   1N   0    0    0   -480 .0240]

[Владимир Шпирько]

Ну, допустим триэтиламин и смесь триэтиламин/диэтиламин 60/40 - использовались в Войсках ПВО.  В комплексе С-200 ракета 5В21, 5В28... С-75 ракета В-755.  Окислитель Четырехокись азота с Азотной кислотой АК-27.

[Prokrust]

Ну, допустим триэтиламин и смесь триэтиламин/диэтиламин 60/40 - использовались в Войсках ПВО.  В комплексе С-200 ракета 5В21, 5В28... С-75 ракета В-755.  Окислитель Четырехокись азота с Азотной кислотой АК-27.

Да, это топливо перспективное.
Но не удивительно что военные предпочли гептил. Для них он объективно лучше. Цена маловажна, МБР запускаются не часто.
PS.
У вариантов с аммиаком и метиламином с давлением 400 бар, есть еще одна возможность. И у аммиака и метиамина еще есть энергия. Ее можно использовать чтобы добавить небольшой третий бак с гидразином. Это решит проблемы с зажиганием, упростит конструктивно движок (3 насос чтобы качать гидразин конечно потребуется)  и добавит УИ.
Безводный гидразин имеет 2 класс опасности.
В пропорции 1 гидразин + 3 аммиак + 7.1 амил, с давлением 400 бар, получим УИ 300. Пустотный УИ где-то 324.
В пропорции 3 гидразин + 10 метиламин + 30 амил, с давлением 400 бар, получим УИ 307. Пустотный УИ где-то 336.
Довольно значительная прибавка для аммиака и малозначащая для метиламина.

[Prokrust]

Посмотрел на Закись азота + Аммиак еще раз, но в формате СуперХеви. Казалось бы - какой смысл.
Но есть нюанс. У закиси азота при разложении энергии просто до хрена. В паре с амиаком, на двух ТНА, можно достичь давления 550 бар. Не уверен что железо потянет, но все же. Конечно УИ сильно не вырастет, будет 287. Пустотный УИ где-то 309. Ну и плотность довольно большая, где-то 1047 кг/м3.
Но суть в том, что тяга движка пропорционально зависит от давления в камере. То есть можно создать движок с большей тягой чем метановый с таким же размером сопла. А точнее в 550 бар/350 бар / (330 УИ / 287 УИ) = 1,37 раза.
Что означает, что по закону куба/квадрата СуперХеви может быть в 1,37*1,37*1,37= 2,6 раза тяжелее.
Даешь 500 тонн на НОО!
Чем тяжелее СуперХеви, тем эффективнее вся система. Вес решает.
PS.
Что такое по сути СуперХеви? Он разгоняется до скорости 1.5 км/с и возвращается назад. Немного так-то, в целом разнгон не большой и не так уж важен УИ. А можно и несколько меньше разогнать. У метана на Старшипе достаточно хороший УИ, чтобы Старшип достигал орбиты с грузом с меньшей начальной  скорости.
PS.PS.
СуперХеви в принципе выполняет ту же работу, что и твердотопливный бустер для водородной ракеты. Только более качественно и многоразово. И закись азота с аммиаком очень хорошо годятся на эту роль, с большим УИ чем твердотопливный и что важно, дешево.

[garg]

Но суть в том, что тяга движка пропорционально зависит от давления в камере. То есть можно создать движок с большей тягой чем метановый с таким же размером сопла. А точнее в 550 бар/350 бар / (330 УИ / 287 УИ) = 1,37 раза.
Что означает, что по закону куба/квадрата СуперХеви может быть в 1,37*1,37*1,37= 2,6 раза тяжелее.
Даешь 500 тонн на НОО!

С хрена ли? Вас плющит с недосыпу? Движок  том же диаметре тяга 1,37. Тяга Суперхеви в том же размере больше в  те же 1,37 раза. Тупо потому что движков в жопу больше не влезает при равных габаритах. Соответственно и вес хрен ты в куб 1,37 поднимешь ибо не оторвется.
А в те же баки  и вовсе войдет в 1,15-1,17 раза больше топлива.(масковский переохлажденный металокс 1/3,8 имеет плотность под 900-920 кг/м³ .
В итоге при заправке в тотже суперхеви можно влить  4100 против 3500, запас по дельте при прочих равных выше на 100 м/с от силы, ну может еще чуть отыграть на меньших гравпотерях. ПН вырастет на вскидку на 15-20 тонн.
Эффект  конечно есть, но на фоне цены топлива, цены обвязки хранилища еще одной топливной пары, цены разработки новых движков. Фигня короче выходит.

[Prokrust]

С хрена ли? Вас плющит с недосыпу? Движок  том же диаметре тяга 1,37. Тяга Суперхеви в том же размере больше в  те же 1,37 раза. Тупо потому что движков в жопу больше не влезает при равных габаритах. Соответственно и вес хрен ты в куб 1,37 поднимешь ибо не оторвется.
А в те же баки  и вовсе войдет в 1,15-1,17 раза больше топлива.(масковский переохлажденный металокс 1/3,8 имеет плотность под 900-920 кг/м³ .

Логика другая. Вот есть Старшип и усиленные движки в 1.37 раза. Увеличиваем Старшип линейно в 1.37 раза во все стороны, масса взлетает в 1,37 в кубе. Но и площадь торца, где движки ставим - тоже увеличивается в 1,37 в квадрате. Добавляем на эту дополнительную площадь движки (или просто сопло побольше вместе с тягой). С усиленными движками все сходится.
Конечно если просто Старшип удлинить - тогда да, только в 1,37 раза масса больше и получится.
Но с плотностью вы меня уели. Да, баки потребуются меньше размером.

В итоге при заправке в тотже суперхеви можно влить  4100 против 3500, запас по дельте при прочих равных выше на 100 м/с от силы, ну может еще чуть отыграть на меньших гравпотерях. ПН вырастет на вскидку на 15-20 тонн.
Эффект  конечно есть, но на фоне цены топлива, цены обвязки хранилища еще одной топливной пары, цены разработки новых движков. Фигня короче выходит.

Для Маска это бессмысленно. Для нас - в принципе можно подумать, стоит ли гнаться за ним (если конечно будем). Понятно что у нас с традициями кислого тракта, как бы и обсуждать нечего. Догоним и перегоним!
А если рассуждать здраво, то как вариант сладкого тракта на аммиаке+кислород с давлением 300 бар и вот этот вариант с закисью азота и аммиаком на все 550 бар - имеют смысл. Не надо упарываться в установке рекордов по созданию лопаток выдерживающих сверх агрессивный горячий кислород на давлении 350 бар.
Конечно будут свои сложности с зажиганием и стабильностью пламени.
С тем что две разные топливные пары для суперХеви и для Старшипа это минус, согласен. Но все же не думаю что  у нас будет много таких космодромов, один раз вложится.

[garg]

Логика другая. Вот есть Старшип и усиленные движки в 1.37 раза. Увеличиваем Старшип линейно в 1.37 раза во все стороны, масса взлетает в 1,37 в кубе.

Не дружишь ты с физикой человече, и даже по ходу в глаза ее не видел. Схрена увеличивать старшип? Ты подумал? Насколько увеличилась тяга - на столько максимум можно утяжелить ракету. При сохранении ТВР - тяговооруженности, если ты увеличишь массу ракеты выше тяги движков - она просто не оторвется от земли - андестенд? Или мир полон для тебя магии?

А увеличивать ракету можно и на метане - никакой разницы. Но расходы разработки вообще уходят с нуля в небеса. И не только ракеты, но и космодрома и стартового стола и проч и проч. Я расписал насколько теоритически с минимальными затратами можно выиграть от другой топливной пары (не считая затрат не переразработку движков и топливной инфраструктуры).
Ты же порешь чушь, но так плохо, что ей не нравится. Ты ее насилуешь буквально.

[Prokrust]

Логика другая. Вот есть Старшип и усиленные движки в 1.37 раза. Увеличиваем Старшип линейно в 1.37 раза во все стороны, масса взлетает в 1,37 в кубе.

Не дружишь ты с физикой человече, и даже по ходу в глаза ее не видел. Схрена увеличивать старшип? Ты подумал? Насколько увеличилась тяга - на столько максимум можно утяжелить ракету. При сохранении ТВР - тяговооруженности, если ты увеличишь массу ракеты выше тяги движков - она просто не оторвется от земли - андестенд? Или мир полон для тебя магии?

А увеличивать ракету можно и на метане - никакой разницы. Но расходы разработки вообще уходят с нуля в небеса. И не только ракеты, но и космодрома и стартового стола и проч и проч. Я расписал насколько теоритически с минимальными затратами можно выиграть от другой топливной пары (не считая затрат не переразработку движков и топливной инфраструктуры).
Ты же порешь чушь, но так плохо, что ей не нравится. Ты ее насилуешь буквально.

И так, я строю ракету больше и толще чем у Маска, в 1,37 раза во всем. Ракета тяжелеет в 2.6 раза, чертова физика мешает мечте. Я не унываю и обнаруживаю что торец по площади стал в 1.37 раза в квадрате больше. Отлично, я запихиваю туда дополнительно 1.37*1.37 больше движков! Но физика опять против, ракета не взлетает. Но я не сдаюсь - у меня же есть движки в 1.37 раза мощнее по тяге, такие же по размеру. Я выкидываю эти дохляцкие движки Маска и ставлю новые. И так, у меня движков в 1.37*1.37 раза больше и каждый из них мощнее в 1.37 раза. И ракета отрывается от Земли, физика посрамлена! Ура чистой математике, полтора землекопа наше все.
И да, увеличивать беспредельно цилиндр СуперХеви просто так не получится.

[garg]

Окей, обосрался, но чегож тогда не в 37 раз. какая разница во сколько раз больше одоробло городить.

[pkl]

Какая у вакуума теплопроводность? Вы о чем?

Я о том, что как Вы собрались бак с криогенным компонентом изолировать от остальной конструкции космического аппарата, которая будет весьма нагреваться? Держать его в вакууме на электромагнитной подвеске?

А как изолируют другие КА с помощью ЭВТИ?

Ну так себе. Плохо, в общем. Поэтому криогенные компоненты топлива используют на ракетах-носителях и, частично, на разгонных блоках. И больше нигде, ибо топливо быстро выкипает, несмотря на теплоизоляцию.

[pkl]

Какая у вакуума теплопроводность? Вы о чем?

Я о том, что как Вы собрались бак с криогенным компонентом изолировать от остальной конструкции космического аппарата, которая будет весьма нагреваться? Держать его в вакууме на электромагнитной подвеске?

вы не инженер. Это все чепуха, причем решения несложные и известные.
Полная изоляция не нужна. Нужно всего лишь свести тепловой поток к необходимому уровню.

Кроме того, речь шла не о космических аппаратах, а о долговременном хранении в космосе или на Луне.

Если Вы инженер, то ответьте: как Вы думаете хранить криогенные компоненты топлива, месяцами и годами, допустим, на Луне? И почем на Аполлонах так не делали, а использовали высококипящие компоненты?

[pkl]

Нашел топливо для амила лучше по УИ чем гептил. Напомню, у гептила при 230 бар УИ = 300.
Это ацетам. В качестве топлива для кислорода он бесполезен, проиграет метану по УИ. Но для амила, как не криогенное топливо, он годится.
При давлении 330 бар в соотношении ацетилена к амммиаку как 1:1, УИ = 308 (пустотный УИ = 340).
Как добиться такого давления. Амил хорош для сжатия, но только кислый тракт так сжать не сможет. Кроме того применять ацетам для охлаждения - плохая идея. Итак, добавляем еще бак с чистым амиаком. Для охлаждения движка и для сжатия ацетама. По массе где-то в 1.6 раза меньше чем ацетама. Ацетам содержит где-то в 4 раза больше ацетилена, чем аммика. Получается общая пропорция ацетилена и аммика как равная. Кислый тракт сжимает амил и аммиак.
Результат очень хороший. Конечно метану+кислород он проиграет, но суть не в этом. Для хранения и использования в космосе, на Луне или Марсе - это лучшее. Да и для ракеты на НОО - очень не плохо.
PS.
Похоже есть большая вероятность, что тему с ацетамом закрыли по очень простой причине - жидкость взрывается, как и ацетилен, под давлением. Под большим давлением конечно чем ацетилен - но для ракетных движков давления должны быть большими. К сожалению информации почему именно прикрыли тему нет.

330 бар - это много. Очень много. Такой бак, по сути, - бомба.


Пишут, что тему с ацетамом закрыли потому, что с кислородом никакого преимущества по у.и. не получили. Но, я думаю, и с амилом тема перспектив не имеет, т.к. представить большой бак на 330 бар я себе не могу.

Нет, лучше пропан. И гептил в качестве пускового горючего.

[Дем]

Ну так себе. Плохо, в общем. Поэтому криогенные компоненты топлива используют на ракетах-носителях и, частично, на разгонных блоках. И больше нигде, ибо топливо быстро выкипает, несмотря на теплоизоляцию.

Быстро выкипает когда его мало. Ибо тот же куб-квадрат.

Если Вы инженер, то ответьте: как Вы думаете хранить криогенные компоненты топлива, месяцами и годами, допустим, на Луне?

Просто закрыть экраном от нагрева светом.
Ну и забываем, что для Луны граница криогенности - +120 градусов. Так что гептил с амилом тоже в пролёте.

[vlad7308]

Какая у вакуума теплопроводность? Вы о чем?

Я о том, что как Вы собрались бак с криогенным компонентом изолировать от остальной конструкции космического аппарата, которая будет весьма нагреваться? Держать его в вакууме на электромагнитной подвеске?

вы не инженер. Это все чепуха, причем решения несложные и известные.
Полная изоляция не нужна. Нужно всего лишь свести тепловой поток к необходимому уровню.

Кроме того, речь шла не о космических аппаратах, а о долговременном хранении в космосе или на Луне.

Если Вы инженер, то ответьте: как Вы думаете хранить криогенные компоненты топлива, месяцами и годами, допустим, на Луне? И почем на Аполлонах так не делали, а использовали высококипящие компоненты?

во-первых, речь изначально шла про космическое пространство, а не про Луну.
В космосе криогенный бак нужно защитить от внешнего излучения (тень + эвти) и от прочих теплых/горячих элементов конструкции (если они есть) (минимизация и теплоизоляция соединений).
Во-вторых, на Луне добавляется экранировка от самой Луны. Тень, "ноги"-опоры, теплоизоляция соединений. Сама Луна в тени очень холодная, а реголит - очень хороший теплоизолятор.

Изначально нужно определиться, какая скорость выкипания допустима. (Чисто например: имеется бак на тысячу кубометров, допустимое выкипание - 1 куб в месяц, что дает чуть больше 1% в год. Или - такой же бак, допустимое выкипание 10 кубов в месяц, 12% в год). Если тепловой поток удается ограничить до допустимой скорости выкипания пассивными средствами с приемлемой массой - задача решена. Если пассивных средств не хватает (или слишком массивно выходит) - можно добавить активное охлаждение.

В-третьих, задача по хранению жидкого водорода условно на порядок сложнее, чем хранение жидкого кислорода или метана.

В-четвёртых, любой инженерный проект делается, исходя из задач, сроков, денег, имеющихся технологий (и возможности развить новые в поставленные сроки и за имеющиеся деньги), и тп. Задачи Аполлона решались на высококипящих компонентах. Следовательно, связываться с криогенными (явно более сложными) не было смысла (кроме выведения).

[Кот Бегемот]

Вы думаете хранить криогенные компоненты топлива, месяцами и годами, допустим, на Луне?

Под слоем реголита, как на АЗС на земле.Все равно нужна какая-то технология для "закапывания" жилых модулей под реголит - вот заодно и топливные хранилища прикопают.

[Bell]

да там закапывать и не надо - навес с двумя слоями золотистой пленки решит все проблемы теплоизоляции.
вот от метеоритов не защитит, это да )))

Кстати, емкости же придется обслуживать, а если они будут открытые под навесом, то это будет делать легко и удобно.

[Bell]

Изначально нужно определиться, какая скорость выкипания допустима.

На этот счет есть все необходимые сведения по емкостям на космодромах.
КАЗы запускают что-то вроде раз в пол-года и нарабатывают жидкие газы на всю пусковую кампанию.