Фтор

[Гость 22]

если такой двигатель ... не существует, то каким образом были получены данные по удельному импульсу?

Методы вычисления теоретического УИ для любых компонентов давно и глубоко разработаны. Хорошее изложение основ метода есть в учебниках Алемасова/Дрегалина/Тишина и Васильева/Кудрявцева.

Можете еще здесь посмотреть: http://www.lpre.de/resources/software/rpa/RPA_LiquidRocketEngineAnalysis.pdf

[Птыц]

F2? (F, Cl и т.д. галогены, а не F2, Cl2) или я не прав? + Спасибо за очень интересный ответ.

Галогены - двухатомные молекулы. Поэтому правильнее писать F2, Cl2, Br2, I2.

На самом деле остается непонятной одна вещь: если такой двигатель при современном состоянии технологий маловероятен, и видимо не существует, то каким образом были получены данные по удельному импульсу?

Не думаю, что такой двигатель маловероятен. Скорее всего не слишком большое увеличение УИ (по сравнению с H2+O2) не оправдывает стоимости разработки двигателя + стоимости производства фтора + стоимости системы заправки и т.д.

Расчет же УИ осуществляется исходя из энтальпии реакции, которая хорошо известна.

По всей видимости, трех-, четырех-компонентные схемы приведут только к ухудшению показателя.

Не совсем так. УИ обратно пропорционален корню квадратному из средней молекулярной массы истекающих газов. Именно поэтому в водородно-кислородных двигателях используют избыток водорода (тяга снижается, УИ возрастает).

Поэтому "трехкомпонентное" топливо H2+F2+Li может иметь больший УИ. Фактически (как вы и написали) в таком двигателе идет реакция 2Li+F2=2LiF. Водород только снижает молекулярную массу истекающих газов, повышая УИ.
Естественно, что "химического" вечного двигателя быть не может, и пара реакций:
H2+F2=2HF
2Li+2HF=2LiF+H2
эквивалентна по энергетическому выходу
2Li+F2=2LiF

Кстати, энтальпии образования в кДж/моль для газообразных H2O, HF  и LiF равны, соответственно, -241.82, -271, -339.

[kopiev]

если такой двигатель ... не существует, то каким образом были получены данные по удельному импульсу?

Методы вычисления теоретического УИ для любых компонентов давно и глубоко разработаны. Хорошее изложение основ метода есть в учебниках Алемасова/Дрегалина/Тишина и Васильева/Кудрявцева.

Можете еще здесь посмотреть: http://www.lpre.de/resources/software/rpa/RPA_LiquidRocketEngineAnalysis.pdf

Спасибо, обязательно посмотрю.

[Bell]

Копиев, читайте здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8814

[kopiev]

Копиев, читайте здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8814

То есть, видимо ответ такой:
"грабли":
H2 + 2*F -> 2*HF + E1
2*Li + 2*HF -> 2*LiF + H2 + E2

Наилучший УИ:
H2 + 2*F -> 2*HF + E1
или
Li + F -> 2*LiF + E3  (лучше)

550 секунд на поверхности, 600 секунд в вакууме. Расчет программами, указанными в предыдущей ссылке.
?

[Bell]

Выигрыш от фтора и бериллия теряется на фоне их недостатков. Такие топливные пары известны уже более 40, за это время каких только гадостей не наизобретали и не перепробовали. Не пошло.

Поймите только правильно - если вы недавно узнали о рекордном удельном импульсе фтора - это совсем не повод думать, что до вас этого никто не знал, не исследовал, не пытался использовать и т.п.

[саша]

ох...
одно неудачное слово -сразу вечный двигатель. Надо выбирать выражения( это я про себя )

[kopiev]

ох...
одно неудачное слово -сразу вечный двигатель. Надо выбирать выражения( это я про себя )

я это просто для аргументации. Пример для химии наверняка неверен. LiF скорее всего можно разрушить только ионизацией (может быть опять неверно, не химик).

Я кажется понял смысл схемы:
1) H2 + 2*F -> 2*HF + E1
2*Li + 2*HF -> 2*LiF + H2 + E2

Скорее всего температура горения водорода и фтора меньше, чем температура горения лития и фтора. Вторая реакция должна происходить во второй камере с большим объемом.

Скорее всего все дело в этом. Мое мнение.

[октоген]

Кстати, что-то подзабыт дифторид кислорода... Он лишен коррозионности фтора и, как читал, не намного уступает  фтору в УИ и плотности в паре с водородом. Литий  там тоже думаю лишним не будет.

[mrvyrsky]

То МрВырский

И че, ну разольется при падении несколько тонн фтора и что?
Фтор газ низкокипящий это раз - он тутже испариться, а в условиях открытого пространства, при содействии ветра итп - ПДК в месте падения наступет через пару минут.

А во вторых он химически активен и быстро перейдет в соединения - фториды - которые опасны не более чем хлориды, один из которых мы каждый день едим!  

И всё это Вы будете объяснять не мне, и даже не экологической экспертизе. А жителям, накрученными зелёными и прочими деньгохотевцами как в местах эксплуатации непосредственно РН, но и в местах испытаний двигателей, рядом с пр-ми фтора, на транспорте и т.д. Вы поезжайте на Урал. Нет, вы поезжайте на Урал и спросите. Спросите, с каким нетерпением там ждут каждого пуска Протона на полярные орбиты. А так же поинтересуйтесь, какие штрафы мы выплачиваем казахской стороне за падение тех же Протонов. Это при том, что обычно к преезду комиссии там уже и рядом нет и 1 ПДК по НДМГ.
Есть ещё одно существенное возражение: мы никак на водород-то переползти не можем, а тут надо будет создавать аж две новых инфраструктуры, причём по фтору и криогенную, и ядовитую одновременно. Оно надо, ради 20 секунд УИ?

[mrvyrsky]

ЯРД звучит более ядовито. То есть Ядерный Ракетный Двигатель.

Его никто не будет использовать на одноразовом разгонном блоке поверх РН. В этом можно не сомневаться.

Насколько я знаю, наиболее тугоплавки силикаты. Соединения кремния с фтором наверняка также. Очевидно в последнем случае, причин бояться чрезвычайной агрессивности фтора нет. Для получения генераторного газа можно использовать кислород.

С литием очень интересно. Получается щелочной металл в кислоте.

Одна только разница - ЯРД всё равно создаётся и будет летать.
Его принципиальное отличие от всякой химии в том, что до момента запуска уже в космосе, его компоненты не являются ни токсичными, ни радиоактивными.
Естественно, 40-50 кг плутония на борту будут очень радовать и неплохо кормить зелёных. Но есть уже опыт выведения и изотопников, и реакторов в космос, так что, здесь я вижу меньше проблем и гораздо больше плюсов.

[kopiev]

Ну так каков же теоретически достижимый удельный импульс жидкостного ракетного двигателя? Вот вопрос.

550 секунд на поверхности, 600 секунд в вакууме. Расчет программами, указанными в предыдущей ссылке.

Меня беспокоит глухое молчание по данному вопросу. Есть чувство, что эти значения не подтверждены. Нет никакой опубликованной работы на данную тему (доступной в интернете)? В принципе, вопрос очень интересный.

[mrvyrsky]

Ну так каков же теоретически достижимый удельный импульс жидкостного ракетного двигателя? Вот вопрос.

550 секунд на поверхности, 600 секунд в вакууме. Расчет программами, указанными в предыдущей ссылке.

Меня беспокоит глухое молчание по данному вопросу. Есть чувство, что эти значения не подтверждены. Нет никакой опубликованной работы на данную тему (доступной в интернете)? В принципе, вопрос очень интересный.

Насколько я помню, Глушко этим интересовался, а один мой знакомый - генерал из Спецстроя - строил стенд вроде как именно для фторовых движков в Загорске (Сергиев Посад, там чуть дальше есть такой городок Пересвет).
Но вот мне представляется ЯРД куда предпочтительней.

[mistermuscle]

То МрВырский

И че, ну разольется при падении несколько тонн фтора и что?
Фтор газ низкокипящий это раз - он тутже испариться, а в условиях открытого пространства, при содействии ветра итп - ПДК в месте падения наступет через пару минут.

А во вторых он химически активен и быстро перейдет в соединения - фториды - которые опасны не более чем хлориды, один из которых мы каждый день едим!  

И всё это Вы будете объяснять не мне, и даже не экологической экспертизе. А жителям, накрученными зелёными и прочими деньгохотевцами как в местах эксплуатации непосредственно РН, но и в местах испытаний двигателей, рядом с пр-ми фтора, на транспорте и т.д. Вы поезжайте на Урал. Нет, вы поезжайте на Урал и спросите. Спросите, с каким нетерпением там ждут каждого пуска Протона на полярные орбиты. А так же поинтересуйтесь, какие штрафы мы выплачиваем казахской стороне за падение тех же Протонов. Это при том, что обычно к преезду комиссии там уже и рядом нет и 1 ПДК по НДМГ.
Есть ещё одно существенное возражение: мы никак на водород-то переползти не можем, а тут надо будет создавать аж две новых инфраструктуры, причём по фтору и криогенную, и ядовитую одновременно. Оно надо, ради 20 секунд УИ?

Мр Вырский
За 20 сек прибавки импульса у движков с УИ за 400 сек, любой двигателист душу продаст!

[саша]

обычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано

[mrvyrsky]

За 20 сек прибавки импульса у движков с УИ за 400 сек, любой двигателист душу продаст!

А её экологи с местными запуганными жителями примут?  :wink:

[mrvyrsky]

обычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано

Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...

[kopiev]

обычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано

Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...

Да к чему эта гигантомания?

В общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд. В вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд. С учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.

[KBOB]

обычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано

Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...

Да к чему эта гигантомания?

В общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд. В вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд. С учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.

Прочтите же наконец!
Фторный ЖРД : соотношение возможности и необходимости

[kopiev]

обычно говорят о поиске задачи при решении которой применение фтора было бы оправдано

Именно. Если уж "ловить" весомую прибавку, то надо начинать не с РБ, а ниже, со 2 ступени. А тут выплывают не сотни кг, а десятки тонн...

Да к чему эта гигантомания?

В общем из того что нашел по интернету: в вакууме для водород/кислород лучший показатель по-моему 457 секунд. В вики по ЖРД сказано про увеличение до 21 секунды для фтор-водород - то есть 478 секунд. С учетом того, что сказал многоуважаемый Птыц по роли водорода в схеме (фтор+водород)+литий, видимо можно ожидать до 500 секунд в вакууме. Видимо это и есть теоретический предел.

Прочтите же наконец!
Фторный ЖРД : соотношение возможности и необходимости

Хорошая ссылка, спасибо. По литию ничего нет. Цена лития за кг - 63 USD, тонна - больше.  Видимо поэтому.

Здесь есть:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D1%82%D0%B8%D0%B9