Смесевое жидкое топливо Гидразиак, Буцетам и прочие Меланжи. За и Против.

[ТТоварищ]

Смесь круто или отстой?

Можно ли считать керосин тоже мешаниной?
Отказаться в пользу однородного углеводорода?
Или создать правильную смесь точным смешением компонентов?

Очищать ли метан или природная смесь газов вполне годится?

[Bell]

Очищать ли метан или природная смесь газов вполне годится?

Природная смесь имеет произвольный состав, в зависимости от месторождения.
Трубопроводный газ - смесь с разных источников, какого-то усредненного состава, тоже произвольного.
Есть ГОСТ 5542 на природный газ, в котором строго говоря, определяется только теплотворная способность, точнее низшая объемная теплота сгорания - 7600 ккал/м3. Это то, что фактически придет из магистральной трубы от местного Межрегионгаза (поскольку старт будет на отшибе, а не в городе, то снабжаться он может только от сетей облгаза).
У чистого метана она составляет 8570 ккал/м3, так что метана в трубопроводном природном газе порядка 80-85%. Остальное азот, более тяжелые углеводороды, углекислый газ, возможно немного водорода.
Для использования в качестве горючего метан в любом случае потребуется сжижать, а при этом несложно организовать его очистку хотя бы до 99%, что можно считать технически чистым метаном.

[wisefilinn]

метан в любом случае потребуется сжижать, а при этом несложно организовать его очистку хотя бы до 99%, что можно считать технически чистым метаном.

Категорически не согласен.
Не "несложно", а совершенно просто и абсолютно дешево.

Поэтому вызывает изумление употребление термина СПГ в контексте ракетного топлива.
Видимо это проделки хитроплановых пиарщиков.

[Prokrust]

Все зависит от цели. И так - Аммиак.
Аммиак - крайне недооценен как топливо. Пустотный УИ примерно такой как у RP1. Как и плотность. Метану в УИ конечно проигрывает.
Минус в нестабильности пламени (это было крайне сложно сделать в 60-е, но сейчас просчитывается) и зажигании.
Но у у аммиака есть большой плюс - на нем можно делать сладкий ТНА с очень большим давлением в камере. Скажем с кислородом хватит на 300 бар. Никаких гнилых движков! С амилом почти также.
Добавка гидразина позволяет сделать сладкий ТНА еще лучше. Значительно увеличить давление. Движок с амилом получается с самозажиганием. УИ тоже повышается, сокращая разрыв с метаном.
Поскольку сладкий тракт основная фишка аммиака, то добавлять еще и углеводы - странная идея. Впрочем метан или бутан не растворяются в аммиаке. Пропан с аммиаком создает азеотропную смесь, 5-10% пропана. Так что видимо немножко пропана добавить все же возможно, слегка увеличит УИ  и по идее ничего не испортит, от такого процента пропана сажи быть не должно.
PS.
Как я понял, смесь пропана с аммиаком неоднородна, так что об этом лучше забыть.

[Bell]

Поэтому вызывает изумление употребление термина СПГ в контексте ракетного топлива.
Видимо это проделки хитроплановых пиарщиков.

Есть мнение, что это пережитки "голодных 90-х", когда кто-то брякнул типа "будем брать дешевый природный газ прямо из трубы вместо дорогого РГ-1". А потом сокращение "СПГ" прижилось и никто не хочет признаваться, что на самом деле всё (двигатели, баки, заправочная инфраструктура и т.п.) рассчитывается на почти чистый метан )))

[Asteroid]

А что такое "буцетам"? Кроме ника одного из участников.

[ТТоварищ]

А что такое "буцетам"? Кроме ника одного из участников.

Вундер топливо для Протонов и конверсионок.
"40%-бутан, 40%-аммиак, 20%-гидразин-гидрат".

Бархатная эко-революция.

[Prokrust]

Что касается буцетама. Как я писал, не смешивается бутан с аммиаком - так что это химера. Впрочем как идея топлива на замену гептила, для кислого тракта - реализуется на диметиловом эфире. В эфире бутан отлично растворяется. Так что состав ДМЭ+бутан+гидразин реален.
ДМЭ немножко уступает аммиаку в УИ, так что особой разницы не будет. Зато бутана можно побольше, главное чтобы место для гидразина осталось.
И да, такой буцетам хорошая замена гептилу.

[Feol]

Окислителем надо тоже заниматься. Переохлаждённый шугообразный фтор

[ТТоварищ]

у аммиака есть большой плюс - на нем можно делать сладкий ТНА с очень большим давлением в камере. Скажем с кислородом хватит на 300 бар. Никаких гнилых движков!

Так может и сделать на аммиаке только ТНА.
А основная КС пусть работает на керосине.
БХГ можно сильно облагородить.
Тягу РД-17х/18х/19х можно будет поднять процентов на 15, при увеличении надежности на порядок.

Жуткий в текущей версии Иртыш может тогда и приосаниться.
Небольшой бак с аммиаком будет хорошо смотреться сбоку.
Переделки СК не потребуется.

[ТТоварищ]

Окислителем надо тоже заниматься. Переохлаждённый шугообразный фтор

Это у вас оффтоп.
Тут только про смеси
И строго с упором на экологию.

[Feol]

у аммиака есть большой плюс - на нем можно делать сладкий ТНА с очень большим давлением в камере. Скажем с кислородом хватит на 300 бар. Никаких гнилых движков!

Так может и сделать на аммиаке только ТНА.
А основная КС пусть работает на керосине.
БХГ можно сильно облагородить.
Тягу РД-17х/18х/19х можно будет поднять процентов на 15, при увеличении надежности на порядок.

Жуткий в текущей версии Иртыш может тогда и приосаниться.
Небольшой бак с аммиаком будет хорошо смотреться сбоку.
Переделки СК не потребуется.

Генераторного газа будет много, если на давление РД-17x. Если дожигать его, то, имхо, камера будет тоже весьма основная.. Если не дожигать, то жаль выбрасывать - УИ просядет.

[ТТоварищ]

у аммиака есть большой плюс - на нем можно делать сладкий ТНА с очень большим давлением в камере. Скажем с кислородом хватит на 300 бар. Никаких гнилых движков!

Так может и сделать на аммиаке только ТНА.
А основная КС пусть работает на керосине.
БХГ можно сильно облагородить.
Тягу РД-17х/18х/19х можно будет поднять процентов на 15, при увеличении надежности на порядок.

Жуткий в текущей версии Иртыш может тогда и приосаниться.
Небольшой бак с аммиаком будет хорошо смотреться сбоку.
Переделки СК не потребуется.

Генераторного газа будет много, если на давление РД-17x. Если дожигать его, то, имхо, камера будет тоже весьма основная.. Если не дожигать, то жаль выбрасывать - УИ просядет.

Что касается УИ без дожигания, то за счет большего давления и большей тяги
может оказаться, что ПН все равно будет больше.
..
"камера будет тоже весьма основная" это какого размера и какой тяги?

И главное.
Стоимость и сложность уменьшатся хоть с дожиганием хоть без дожигания.

[ТТоварищ]

Как я понял, смесь пропана с аммиаком неоднородна, так что об этом лучше забыть.

А смесь аммиака с гидразином не будет расслаиваться?
Или как то ещё чудить?

[Feol]

у аммиака есть большой плюс - на нем можно делать сладкий ТНА с очень большим давлением в камере. Скажем с кислородом хватит на 300 бар. Никаких гнилых движков!

Так может и сделать на аммиаке только ТНА.
А основная КС пусть работает на керосине.
БХГ можно сильно облагородить.
Тягу РД-17х/18х/19х можно будет поднять процентов на 15, при увеличении надежности на порядок.

Жуткий в текущей версии Иртыш может тогда и приосаниться.
Небольшой бак с аммиаком будет хорошо смотреться сбоку.
Переделки СК не потребуется.

Генераторного газа будет много, если на давление РД-17x. Если дожигать его, то, имхо, камера будет тоже весьма основная.. Если не дожигать, то жаль выбрасывать - УИ просядет.

Что касается УИ без дожигания, то за счет большего давления и большей тяги
может оказаться, что ПН все равно будет больше.
..
"камера будет тоже весьма основная" это какого размера и какой тяги?

И главное.
Стоимость и сложность уменьшатся хоть с дожиганием хоть без дожигания.

Я не умею это считать, но рассуждаю так. В РД-17x турбину крутит весь расход окислителя. Наверное, если выбросить этот генераторный газ за борт, то можно накачивать в камеру "новый" окислитель и горючее, но в сумме так получится, что примерно 50% окислителя уходит за борт. Полагаю, что по порядку величины в схеме с открытым аммиачным газогенератором на аналогичное давление будет тоже аналогично, хотя горючее и окислитель меняются местами - потребная масса аммиака на турбину будет примерно сопоставима массе горючего, закачиваемого в основную камеру. Таким образом, либо 50% по массе горючего за борт (в виде аммиака для турбины) или камера дожигания, примерно равная основной. Беда не в выработке энергии для ТНА, а в балластировании генератороного газа избытком компонента (~95%), чтобы получить приемлемую температуру перед турбиной.

[Prokrust]

Как я понял, смесь пропана с аммиаком неоднородна, так что об этом лучше забыть.

А смесь аммиака с гидразином не будет расслаиваться?
Или как то ещё чудить?

Расслаиваться не будет.
Я все же не химик, чудить вряд ли, но нужен специалист.
Тут есть момент - охлаждать движок тоже этой смесью, при этом гидразин не стоит сильно греть. Что хорошо, в составе топлива аммиака+гидразин будет много с избытком.
Ядовитость гидразина должна быть сильно приглушена, при отрицательной температуре давление его паров ниже атмосферного.

[wisefilinn]

Поэтому вызывает изумление употребление термина СПГ в контексте ракетного топлива.
Видимо это проделки хитроплановых пиарщиков.

Есть мнение, что это пережитки "голодных 90-х", когда кто-то брякнул типа "будем брать дешевый природный газ прямо из трубы вместо дорогого РГ-1". А потом сокращение "СПГ" прижилось и никто не хочет признаваться, что на самом деле всё (двигатели, баки, заправочная инфраструктура и т.п.) рассчитывается на почти чистый метан )))

Версия остроумная и симпатичная. Союз-СПГ тот же.
Но в штатах и евросовке тоже постоянно верещали про СПГ применительно к РН.
При упоминании, например,  Нью-Гленна всегда СПГ всплывал.
Даже в первых версиях его вики-страницы был именно натуральный/природный газ.

[Feol]

Может быть, расчёт на то, что от сжиженного природного газа по сравнению с метаном у политического эко-планктона меньше вероятность психозов и припадков.

[ТТоварищ]

у аммиака есть большой плюс - на нем можно делать сладкий ТНА с очень большим давлением в камере. Скажем с кислородом хватит на 300 бар. Никаких гнилых движков!

Так может и сделать на аммиаке только ТНА.
А основная КС пусть работает на керосине.
БХГ можно сильно облагородить.
Тягу РД-17х/18х/19х можно будет поднять процентов на 15, при увеличении надежности на порядок.

Жуткий в текущей версии Иртыш может тогда и приосаниться.
Небольшой бак с аммиаком будет хорошо смотреться сбоку.
Переделки СК не потребуется.

Генераторного газа будет много, если на давление РД-17x. Если дожигать его, то, имхо, камера будет тоже весьма основная.. Если не дожигать, то жаль выбрасывать - УИ просядет.

Что касается УИ без дожигания, то за счет большего давления и большей тяги
может оказаться, что ПН все равно будет больше.
..
"камера будет тоже весьма основная" это какого размера и какой тяги?

И главное.
Стоимость и сложность уменьшатся хоть с дожиганием хоть без дожигания.

Я не умею это считать, но рассуждаю так.

Спойлер

В РД-17x турбину крутит весь расход окислителя. Наверное, если выбросить этот генераторный газ за борт, то можно накачивать в камеру "новый" окислитель и горючее, но в сумме так получится, что примерно 50% окислителя уходит за борт. Полагаю, что по порядку величины в схеме с открытым аммиачным газогенератором на аналогичное давление будет тоже аналогично, хотя горючее и окислитель меняются местами - потребная масса аммиака на турбину будет примерно сопоставима массе горючего, закачиваемого в основную камеру. Таким образом, либо 50% по массе горючего за борт (в виде аммиака для турбины) или камера дожигания, примерно равная основной. Беда не в выработке энергии для ТНА, а в балластировании генератороного газа избытком компонента (~95%), чтобы получить приемлемую температуру перед турбиной.

[свернуть]

Ясно - надо считать.
Идея третьего компонента(тут аммиака) может спасти керосиновые БХГ горшки.

[Prokrust]

Идея третьего компонента(тут аммиака) может спасти керосиновые БХГ горшки.

Не надо спасать БХГ.
Но конечно возможно поставить третий бак. Основным топливом сделать метан, а в 3 бак залить гидразин (или аммиак+гидразин).
Сладкий ТНА можно сделать и на смеси разложения гидразина + метан. Давление получится пониже (потому что на метан намного больше кислорода чем на аммиак),  но все равно больше чем на чистом метане. Можно достигнуть 250-300 бар только на сладком ТНА.