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

[Prokrust]

Окончательное Решение Буцетамного Вопроса
Я победил разделение фаз! Финальный рецепт Буцетама найден! Узрите!
- бутанол-1: 50%
- гидразин-гидрат 30%
- аммиак 20%
- температура в баке: -40°С
- давление самонаддува: 0,6 атм
- плотность: 860 кг/м³ (на 8% выше НДМГ)
- УИ: на 12 сек ниже НДМГ
- соотношение О/Г: 2,45 (для НДМГ: 2,6)

Бутанол - отлично! Бутанол растворяет гидразин, как и этанол, но как топливо он лучше!
Не нужен гидрат-гидразин, когда просто растворяется гидразин. Тем более что с водой гидразин более токсичен. А бутанол воду не любит, в отличие от этанола - еще один плюс!
Аммиак в бутаноле не растворяется и нахрен он нужен.
То есть можно взять раствор 90% бутанола и 10% гидразина. Или даже еще меньше гидразина - он нужен только для устойчивого самовозгорания, впрочем это надо опытным путем определять.
В движках с амилом с кислым ТНА все что требуется от топлива - охлаждение движка - бутанол с этим справится хорошо, здесь чем меньше гидразина - тем лучше, его возможный частичный распад из-за перегрева перестанет быть значимым.
PS.
Прекрасное замещение гептила, резко снижена токсичность топлива. Может даже только 3 класс токсичности  будет у раствора.

[Буцетам]

Аммиак в бутаноле не растворяется и нахрен он нужен.

Бутанол полярный растворитель и смешивается с аммиаком. Говорю же, проблема расслоения фракций побеждена.
Аммиак (как и прежде) выполняет следующие важные функции:
- длительное охлаждение смеси после разлива. Пока смесь холодная, токсичность гидразиновых паров нулевая, опасности отравления нет
- сигнализация о разливе. Причём безопасная (аммиак малотоксичен)
- приведение соотношения компонентов с N2O4 к нужной величине 2,5-2,6 (аммиак понижает, бутанол повышает)
- самонаддув (для Протона не нужен, а для капсул и для РБ будет полезен)
Дополнительная важная функция это снижение вязкости. Я всё ещё не уверен что 20% аммиака достаточно, но идея такая. Бутанол слишком вязкий по сравнению с НДМГ, работа на гептильном двигателе без переделки может быть непростой...

Не нужен гидрат-гидразин, когда просто растворяется гидразин.

Хорошее замечание! Раньше гидрат был нужен, потому что остальные компоненты Буцетама испарялись, оставался только гидразин. А давление паров гидразина над гидратом в 2 раза ниже чем над чистым гидразином. Соответственно, я его взял для снижения токсичности.
В новом Буцетаме испарится только аммиак, останется лужа бутанола, так что вода уже и не нужна, убираю. Может даже получится за счёт воды немного поднять содержание аммиака и снизить вязкость!

[Буцетам]

- бутанол-1: 50%

- гидразин-гидрат 30%
- аммиак 20%

Оказывается в программе я задавал другой состав: 55/15/20. К тому же, по замечаниям Прокруста я теперь убрал гидрат, вместо него раствор гидразина в бутилене. Окончательный финальный Буцетам:
- бутанол-1: 50%
- гидразин: 20%
- аммиак: 30%
Содержание аммиака выросло в 2 раза! Значит выросло и время испарения NH3 из лужи Буцетама. Теперь безопасно собирать протечки станет проще. 
Вязкость тоже снижается, что очень хорошо. 
Температура в камере выросла на 100 градусов по сравнению с Буцетамом 55/15/20. Но это всё ещё на 200 градусов ниже чем на НДМГ.
Плотность около 825 кг/м3, чуть выше гептильной. УИ на ≈9 сек. ниже гептильного (и на 4 сек. выше предыдущего Буцетама). Оптимальное соотношение с N2O4 от 2,5 до 2,7

[ТТоварищ]

Окончательный финальный Буцетам:
- бутанол-1: 50%
- гидразин: 20%
- аммиак: 30%
Содержание аммиака выросло в 2 раза! Значит выросло и время испарения NH3 из лужи Буцетама. Теперь безопасно собирать протечки станет проще.
Вязкость тоже снижается, что очень хорошо.
Температура в камере выросла на 100 градусов по сравнению с Буцетамом 55/15/20. Но это всё ещё на 200 градусов ниже чем на НДМГ.
Плотность около 825 кг/м3, чуть выше гептильной. УИ на ≈9 сек. ниже гептильного (и на 4 сек. выше предыдущего Буцетама). Оптимальное соотношение с N2O4 от 2,5 до 2,7

Срочно патентовать!
Бугимиак, амгибут, гидамибут, амбутазин.
Мне 2% как создателю темы.

[Буцетам]

Мне 2% как создателю темы.

Да без проблем, вклад был внесён, положена награда. Да и когда Протоны полетят, уважение тоже будет, не только лишь звон монет)

[Prokrust]

Оказывается в программе я задавал другой состав: 55/15/20. К тому же, по замечаниям Прокруста я теперь убрал гидрат, вместо него раствор гидразина в бутилене. Окончательный финальный Буцетам:
- бутанол-1: 50%
- гидразин: 20%
- аммиак: 30%
Содержание аммиака выросло в 2 раза! Значит выросло и время испарения NH3 из лужи Буцетама. Теперь безопасно собирать протечки станет проще.
Вязкость тоже снижается, что очень хорошо.
Температура в камере выросла на 100 градусов по сравнению с Буцетамом 55/15/20. Но это всё ещё на 200 градусов ниже чем на НДМГ.
Плотность около 825 кг/м3, чуть выше гептильной. УИ на ≈9 сек. ниже гептильного (и на 4 сек. выше предыдущего Буцетама). Оптимальное соотношение с N2O4 от 2,5 до 2,7

Хорошая замена гептилу. Вакуумный УИ будет наравне с Мерлин. А вот давление в камере будет вдвое выше - то есть при старте УИ будет больше, и тяга выше.

[Буцетам]

Вакуумный УИ будет наравне с Мерлин. А вот давление в камере будет вдвое выше - то есть при старте УИ будет больше, и тяга выше.

Да, у двигателя РД-275 на финальном Буцетаме можно ожидать УИ 312 сек. в вакууме, и 285 сек. у земли. На уровне самых последних Мерлинов, но как видите земной УИ не выше, несмотря на давление. Это потому что РД работает с большим перерасширением потока чем Мерлин (для поднятия вакуумного УИ). 
 У РД степень расширения сопла 26, а у Мерлина 16

[Prokrust]

С ДМЭ тоже не прокатит - хоть и с бутаном смешивается, но зато не смешивается с гидразином. Так что я ошибся.
В общем чтобы использовать бутан и гидразин вместе, нужен 3 бак для гидразина.

Я поторопился. Похоже диметиловый эфир может ограниченно смешиваться с гидразином. По факту информации об этом нет, совсем нет. Только предположение от ИИ:

Диметиловый эфир и гидразин - это два химических соединения, которые не смешиваются в неограниченных пропорциях. Гидразин, как правило, растворим в воде, этаноле и других органических растворителях. Однако, диметиловый эфир - это относительно неполярное соединение, и его смешиваемость с полярными растворителями, такими как гидразин, может быть ограничена.

Кроме того, сравнивая с ДМЭ с аммиаком я заметил забавную вещь - по умолчанию в propep у аммиака небольшое преимущество, но когда я вбил свой вариант только с энтальпией образования, без энергии кипения (то есть газ-газ) - небольшое преимущество стало у ДМЭ. Все же у ДМЭ энтальпия значительно меньше чем у этанола.
Резюмируя. Вариант ДМЭ+немножко гидразина таки возможен, что переводит это топливо в одну из альтернатив к гептилу.
Сравнил с бутанолом - УИ на 2 лучше у ДМЭ.

[Буцетам]

Сравнил с бутанолом - УИ на 2 лучше у ДМЭ.

Так это ж без теплоты кипения у эфира, но с ней у бутанола и аммиака? Тогда игнорируйте её всех горючих и посмотрите что получится. Ещё бы неплохо сравнить плотность. Плотнее - лучше.
И кстати у бутанола-1 полярность выше: 5,5 против 4,3

Только предположение от ИИ:

Очень нужен ИИ! Надо собраться с силами и подытожить вводные по Бецетаму, для Торазура

[Буцетам]

Попробуйте Бутилметиловый эфир. Плотность выше аж на 80 кг/м3 (740 против 660). И это без переохлаждения. Правда он ещё менее полярный: дипольный момент 3,4. А плотность всё равно ниже чем у НДМГ

[Prokrust]

Сравнил с бутанолом - УИ на 2 лучше у ДМЭ.

Так это ж без теплоты кипения у эфира, но с ней у бутанола и аммиака? Тогда игнорируйте её всех горючих и посмотрите что получится. Ещё бы неплохо сравнить плотность. Плотнее - лучше.
И кстати у бутанола-1 полярность выше: 5,5 против 4,3

Не не! У всех без теплоты кипения. Я не поленился, ввел все.
В общем можно сказать что по УИ бутанол и диметиловый эфир одинаковы. Аммиак немножко отстает, пункта на 4.
Если сравнивать чистыми, без добавок, propep считает пустотный УИ для коэф. расширения 100, то у бутанола будет 358, у ДМЭ 359.9, у Аммиака 354.4. Близкие результаты.
С практической точки зрения затраты энергии на сжатие конечно не учтены, пунктов 10-12 потеряем.
С точки зрения именно замены гептила в движках с кислым ТНА, типа РД-275, конечно бутанол лучше. Плотнее (у ДМЭ плотность 668 кг/м3) и широкий диапазон температур когда он жидкий.
Но если делать заново на сладком ТНА, то тут бутанол не годится из-за углеродной связи. А диметиловый эфир годится.

[Буцетам]

Но если делать заново на сладком ТНА, то тут бутанол не годится из-за углеродной связи. А диметиловый эфир годится.

Не очень понимаю насчёт углеродной связи. Её отсутствие не гарантирует отсутствия сажи, если вы сделаете сладкий газ на синильной кислоте, то сажа точно будет. Важен процент водорода по отношению к углероду, вот и всё. Кислород тоже подойдёт кстати, что-то мне подсказывает что сладкий ГГ на метил-этиловом эфире тоже обойдётся без сажи

[Prokrust]

Попробуйте Бутилметиловый эфир. Плотность выше аж на 80 кг/м3 (740 против 660). И это без переохлаждения. Правда он ещё менее полярный: дипольный момент 3,4. А плотность всё равно ниже чем у НДМГ

Кхм, я попробовал диэтиловый эфир, изомер бутанола. Его пустотный УИ 359.1. Ну да, энтальпия образования чуть ниже. Плотность 712 кг/м3.

Но если делать заново на сладком ТНА, то тут бутанол не годится из-за углеродной связи. А диметиловый эфир годится.

Не очень понимаю насчёт углеродной связи. Её отсутствие не гарантирует отсутствия сажи, если вы сделаете сладкий газ на синильной кислоте, то сажа точно будет. Важен процент водорода по отношению к углероду, вот и всё. Кислород тоже подойдёт кстати, что-то мне подсказывает что сладкий ГГ на метил-этиловом эфире тоже обойдётся без сажи

Гарантии нет, но без двойных и углеродных связей сажи точно будет мало. Сладкий тракт есть на метане и на гептиле делали. Поэтому не вижу проблемы сделать его на диметиловом эфире.
Собственно и на пропане сажи мало. По факту просто мало данных, не экспериментировали.

[Буцетам]

Гарантии нет, но без двойных и углеродных связей сажи точно будет мало. Сладкий тракт есть на метане и на гептиле делали. Поэтому не вижу проблемы сделать его на диметиловом эфире.
Собственно и на пропане сажи мало. По факту просто мало данных, не экспериментировали.

Рискну утверждать, что в сладком ГГ на Ацетаме сажи не было бы. Потому что много водорода и ацетилен разлагается не до С, а останавливается на СН-. Что там в итоге будет сказать сложно, я бы предположил появление метана или этилена.
Кстати, сладкий газ был в двигателе РД-119, да ещё какой! Каталитическое разложение НДМГ. В гугле можете найти статью на НК про этот двигатель, отличный двигатель! А что там было в продуктах разложения (CH3)2N2H2 остаётся только догадываться. Явно что-то очень интересное

[Буцетам]

Кстати, если захотите симулировать сладкий ГГ через какую-либо программу, учтите что программы неправильно считают ГГ. На метане должна быть сажа, а её нет. Это факт и его проверяли 3-4 разных фирмы

[Буцетам]

А пойду-ка я посчитаю двигатель на ЖК/Гидразин. Что-то мне подсказывает, это будет бомба

[Буцетам]

Мдаа. Ничего особенного. С тетраоксидом-то гидразин лучше НДМГ, а вот с кислородом уже нет. Хуже на 4 сек. при большой степени расширения. И на 1 сек. при малой. 
Что же до НДМГ, то он примерно равен метану (и на 10 секунд быстрее керосина). Так что рекордный глушковский двигатель, к сожалению, не стоит повторения. 

Спойлер

Для очистки совести посчитал и на финальном Буцетаме. Буцетамчик хуже керосина на 4 сек, и по плотности тоже хуже. Не вариант. Единственный плюс это самовоспламенение, если добавить О3

[свернуть]

[Буцетам]

Ого! Плотность запредельная, и энергии в молекуле накручено
Аж захотелось снова открыть проект Буцетам
С6H8O2

[Буцетам]

Ух че нашёл! Два кандидата буквально под забором валялись, всеми позабытые изгои общества. Но я вижу в них большой гипергольный потенциал и вообще...
Это ацетонимин (acetone imine, С3Н7N) и ацетоназин (acetone azine, C6H12N2). Меня не покидает опасение что ацетоназин взрывоопасен, но вот ацетонимин выглядит надёжно. Оба жидкости, плотность >800
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Acetone_imine
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Acetone_azine

[Буцетам]

Если добавить бутанол, будет Буцетон