Экзотические топлива

[Андрей Суворов]

К тому же, опасно лишь попадание пыли в легкие (и беррилоз в итоге).

Ничего подобного.
 Бериллий опасен даже при кожном контакте.

Так что кулоны с изумрудами лучше не носить

Другое дело, что помрёте вы не сразу, а через годы

Скажем, лет через сорок

и от онкологических заболеваний, которые в общем случае неизвестно почему возникают.

Да уж, доказать вирусную природу рака шейки матки было сложно... Но ведь доказали! И бактериальную природу язвенной болезни желудка тоже доказали!

Предъявить претензии отделу охраны труда не получится.

Связь бериллия и его соединений с онкологией так и не доказана. Бериллий ТОКСИЧЕН, как токсичны, например, ртуть или кадмий.

[Бродяга]

Связь бериллия и его соединений с онкологией так и не доказана. Бериллий ТОКСИЧЕН, как токсичны, например, ртуть или кадмий.

Однако бериллиевый цех на ЦНИИМаш закрыли давно-давно, как я понимаю именно по причине токсичности бериллия.

 Что касается ртути...
 Чтобы использовать её на производстве или даже просто хранить надо "встать на уши".

[walt]

:?  скажите а как тот самый нестабильный гелий получают?

[октоген]

Из реально возможных "экзотик" упомянул бы водород+ пентаборан( заменитель лития и бериллия)+дифторид кислорода( заменитель фтора). Водород давно используется, работы по пентаборану велись, пентаборан жидкость, сам содержит водород. Дифторид кислорода удобен плотностью и малой коррозионной активностью. Сколько  УИ выдаст такой набор компонентов прикинуть не могу. Но за счет плотности плотности компонентов можно выиграть какие-то преимущества.


Озон в любом виде думаю стоит забыть. Его смеси с кислородом тоже ибо расслаиваются и со временем в них растет концентрация озона.

[Бродяга]

Озон в любом виде думаю стоит забыть. Его смеси с кислородом тоже ибо расслаиваются и со временем в них растет концентрация озона.

А это "со временем" насколько быстрое?
 Я в другой теме упоминал перекись водорода, она "типа озона", но первая большая ракета летала именно на перикиси.

[октоген]

По мере выкипания кислорода доля озона в смеси увеличивается. Чисел не скажу. По мурзилкам озон 24%, остальное кислород еще допустимо, но это верхняя  допустимая граница концентрации в смесях с кислородом. Как она определялась и чем мотивировалась не знаю. Скорее либо стабильностью самой смеси либо какими-то опытными работами по конструированию движка на этой смеси.


Смеси фтора с озоном допускают 60% озона. По той же мурзилке.


ПМСМ перекись по сравнению с озоном просто безобидна.

Мне лично нравится дифторид кислорода как относительно плотный и малокоррозийный окислитель. К тому же кипит при температуре сравнимой с кислородом и метаном.

[mihalchuk]

Хотя это и непросто технически, кислород можно конденсировать (тем же водородом), а смесь - перемешивать. Но дело в том, что сам озон распадается. Период полураспада - часы, может быть - сутки. Поэтому использование озона возможно по схеме: заправил-полетел. Это сочетается и со свойствами рассматриваемого тут в паре водорода. А если водорода нет, то нужность возни с озоном вообще под вопросом. Хотяв паре с метаном можно найти применение.

[sychbird]

Озон относительно просто получить методами химии высоких энергий. В высоскоэнергетичных электронных пучках например. Энергетический баланс непонятен. Возможно представляет интерес, при использовании энергии, рассеяной в космическом пространстве. Вторичные электронные каскады для двигателей супермалой тяги или, чем черт не щутить, адсорбция паразитной радиации ЯЭР или ЯРД.

[Nikopol]

Субнитрид углерода + озон ?

Данных по УИ именно для этой пары нет

[октоген]

"Субнитрид"-дициан? Все равно думаю наивысшие импульсы будут с водородом и металлом/бором как "грелкой" водорода.

Читал вроде что наивысшие импульсы в тройных системах фтор-литий-водород и бериллий-кислород-водород достигаются при стехиометрической смеси окислителя и металла + 25% водорода от массы "грелки". В реальных системах, если их попытаются делать, это соотношение выдержать будет трудно ибо только водород пригоден как рабочее тело турбонасоса.


Интересна также пара фтор-расплавленный литий. Литий остается жидкостью до 1100 по цельсию. Так что горячий расплав лития уже может служить  предварительно подогретым топливом. Правда как литий будет работать в качестве рабочего тела компрессора сказать трудно. Молекулярная масса лития сравнима с водородом( 7 и2) так что пара литий-фтор не будет сильно проигрывать паре водород-фтор.

[Nikopol]

"Субнитрид"-дициан?

Тут есть кое-какие цифры:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%86%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BB

Для пары "субнитрид углерода + перекись водорода" приводится УИ 350сек, что есть очень даже неплохо.
Подозреваю, что с озоном будет существенно выше.

[Имxотеп]

Подозреваю, что с озоном будет существенно выше.

Согласно NIST Chemistry WebBook C4N2 имеет энтальпию образования 530 кДж/моль.  Желающие могут написать реацию горения в кислороде (в озоне, в чем угодно) и посчитать энергетику и теоретический УИ.

[Nikopol]

К сожалению, я в этом не силён

Остаётся надеяться, что тема заинтересует кого-нибудь из специалистов.

[ssb]

Можно проще, благо всегда под рукой интернет (а вместе с ним гугл и неисчерпаемые запасы добра):

Идём на http://rocketworkbench.sourceforge.net/equil.phtml
Пишем в графе "температура" любое число в указанном  диапазоне (не нужно для данного типа задачи, см ниже)
Выбираем давление в камере, скажем 200 атм
Ставим type of exit condition "supersonic area ratio"
Ставим коэфф. расширения, скажем 100
Пишем коды компонентов топлива 216 (C4N2) и 689 (O3) и их массовое или количественное соотношение.
Выбираем тип задачи "frozen performance caracteristic".
Жмём кнопку, любуемся результатом (особенно всякой гадостью в списке продуктов сгорания   )

Для массовго соотношения горючего с окислителем 1.13:1 получился Ivac = 3860 м/с   или 393 с.

Для газообразной перекиси (код 470) и соотношения 1:2  Ivac получается равным 350 с.


Детальное описание методов расчёта тут: http://www.grc.nasa.gov/WWW/CEAWeb/RP-1311.htm

[Nikopol]

Спасибо


З.Ы.
Любопытно, что УИ для идеальной смеси (с полным сгоранием как в школьном учебнике химии) оказывается ниже,
чем для смеси с заниженым количеством окислителя.

[Андрей Суворов]

Обычно это за счёт снижения средней молекулярной массы - выгодней, чтоб углерод окислился не до CO2, а до CO

[sychbird]

"Субнитрид"-дициан? Все равно думаю наивысшие импульсы будут с водородом и металлом/бором как "грелкой" водорода.

Читал вроде что наивысшие импульсы в тройных системах фтор-литий-водород и бериллий-кислород-водород достигаются при стехиометрической смеси окислителя и металла + 25% водорода от массы "грелки". В реальных системах, если их попытаются делать, это соотношение выдержать будет трудно ибо только водород пригоден как рабочее тело турбонасоса.


Интересна также пара фтор-расплавленный литий. Литий остается жидкостью до 1100 по цельсию. Так что горячий расплав лития уже может служить  предварительно подогретым топливом. Правда как литий будет работать в качестве рабочего тела компрессора сказать трудно. Молекулярная масса лития сравнима с водородом( 7 и2) так что пара литий-фтор не будет сильно проигрывать паре водород-фтор.

Горячий литий схряпает любой компрессор за исключением сделанного из ситалла. Гемороя много, а реальных  значемых преимуществ против кислорода с водородом нет, за исключением высокой плотности горючего. Сверхтекучесть компенсируется агрессивность с лихвой.

[октоген]

На счет агрессивности лития толкового ничего не читал.
Мне все же ближе из тройных систем дифторид кислорода+пентаборан+водород. Причем основные гешефты этой тройной системы в плотности горючего при приближенности  УИ к кислороду-водороду/фтору-водороду.

Возможно даже пара дифторид кислорода-водород оправдает себя и повышением УИ и большей плотностью чем кислород-водород при отсутствии косяков чистого фтора.

[ssb]

А вот кто может прояснить следующее:  если подставить цифры реальных водородных движков (РД-0120, SSME) в эту программу то на выходе получатся значения Ivac, близкие с точностью до процентов к реальным.

Однако при увеличении относительного содержания водорода в смеси до определённого значения Ivac существенно вырастает.

К примеру, у SSME в камере 204 атм, степень расширения 77.5, соотношение 1:6, Ivac 453 с (паспортный),  457 с (расчётный по cpropep) и аж 480 с (при соотношении компонентов 1:3.4 по массе).

[Дмитрий В.]

А вот кто может прояснить следующее:  если подставить цифры реальных водородных движков (РД-0120, SSME) в эту программу то на выходе получатся значения Ivac, близкие с точностью до процентов к реальным.

Однако при увеличении относительного содержания водорода в смеси до определённого значения Ivac существенно вырастает.

К примеру, у SSME в камере 204 атм, степень расширения 77.5, соотношение 1:6, Ivac 453 с (паспортный),  457 с (расчётный по cpropep) и аж 480 с (при соотношении компонентов 1:3.4 по массе).

Оптимальное по максимуму УИ соотношение компонентов для ЖК-ЖВ меньше 6.