Фтор

[mihalchuk]

Пример возможно неудачный, но все таки: недавно слышал о крупной аварии с утечкой фтора в Англии. Облако благополучно рассеялось. Но это означает, что фтор сейчас активно используется в промышленности и технология работы с ним существует, не так ли?

Да и жидкий кислород с водородом опасны. На каких-то этапах наверняка в той же степени.

А как же - используется! Фторопласты и фреоны из чего делают? А ещё - обогащение урана. Утечка фтора опасна, но недолго - из-за своей активности он быстро образует соединения. Первые двое химиков, пытавшихся получить фтор, погибли в лаборатории.

[Nikola]

Технология фтора на мощных HF лазерах была достаточно отработанна, такой лазер очень сильно похож на небольшой ЖРД.
Беда в том что фтор жуткая дрянь.

Утечка фтора опасна, но недолго - из-за своей активности он быстро образует соединения

Ну-ну неопасна. При утечке кислорода все почему-то быстро бегают и сильно нервничают, при утечке хлора все разбегаются как тараканы, а утечка фтора это первое помноженное на второе

[kopiev]

Технология фтора на мощных HF лазерах была достаточно отработанна, такой лазер очень сильно похож на небольшой ЖРД.
Беда в том что фтор жуткая дрянь.

Утечка фтора опасна, но недолго - из-за своей активности он быстро образует соединения

Ну-ну неопасна. При утечке кислорода все почему-то быстро бегают и сильно нервничают, при утечке хлора все разбегаются как тараканы, а утечка фтора это первое помноженное на второе

Жуть. Цена фтора почему-то в вики отсутствует.

[Александр Ч.]

Жуть. Цена фтора почему-то в вики отсутствует.

По той причине, что его производят сразу в месте потребления. Цены электролизеров в и-нете есть.

[mrvyrsky]

Мы не хотим другие планеты! Мы хотим тут жить!

Тогда надо просто сделать КВРБ.
А потом просто сделать ЯРД. Забавно, ядовитый прямо тут фтор Вам не страшен, а радиоактивный где-то на высоте ЯРД - пугает.  :lol:

[mrvyrsky]

Да. Не конкурент. Потому как ЯРД на порядок перспективнее и только он даст нам другие планеты.

Тогда у них ещё и совершенно разные области применения.

Правильно. Если хотите прирост на десятки процентов - нужен кислород-водород. Разы и порядки - ЯРД.

[kopiev]

У Станера в таблице "Максимальные значения удельных тяг типичных двухкомпонентных топлив" (теоретические)
указано:
F2  + H2    -> 412
OF2 + H2   -> 412
F2  + Li     -> 378
O2 + H2    -> 391
Отсюда можно заключить, что:
1) литий интересен только нетоксичным выходом реакции.

2) если сравнить с реальнo-существующими двигателями (O2 + H2, вакуум):
РД-0120 ("Энергия") - 455
RS-68 ("Дельта 4") - 410
RS-24 (челнок) - 452.5
Взять максимум - 455 и применить к теоретическому значению - 391 (тупо пропорция) для "F2  + H2" и "OF2 + H2" получим - 479.4

3) То есть 500 - "железная" оценка сверху.

Похоже сам себя убедил, что в этом нет смысла.

[Boo]

Много читал, что озон является мощнейшим окислителем. Однако никаких цифр нарыть не удалось...  :cry:

[kopiev]

На сайте ЭнергоМаша:
http://www.npoenergomash.ru/engines/
есть проект фторо-водородного РД-350 (464 секунд) 60-х годов и фторо-аммиачные варианты. Числятся как проекты.

[KBOB]

На сайте ЭнергоМаша:
http://www.npoenergomash.ru/engines/
есть проект фторо-водородного РД-350 (464 секунд) 60-х годов и фторо-аммиачные варианты. Числятся как проекты.

РД-600
ядерное топливо (U-235)/ водород с литием
УИ = 2000

[Андрей Суворов]

Ну уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное,  а вполне себе измеренное значение!

Но возни со фтором оно всё равно не окупает.

Теоретики рассчитали, что оптимальный УИ для большинства задач близок к потребной характеристической скорости - опускать его ниже невыгодно, т.к. растёт стартовая масса, а поднимать выше зачастую тоже невыгодно, т.к. растёт потребная мощность, особенно это касается ЭРД.

Именно поэтому для полёта на Луну по быстрой траектории удобен кислород-водородный ЖРД, а керосинки "чуть-чуть" не хватает. Строго говоря, в беспилотном случае это всё неважно, а в пилотируемом вылезало исключительно из-за больших абсолютных масс.

Не окупается возня со фтором, не окупается... Все энтузиасты наступали на эти грабли, даже строили работающие движки  - но до ракетных блоков дело так и не дошло ни разу.

Собственно, с ЯРД та же проблема, он нужен только для пилотируемых полётов на Марс, а больше - ни для чего не окупается.

[kopiev]

Ну уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное,  а вполне себе измеренное значение!

Но возни со фтором оно всё равно не окупает.

Теоретики рассчитали, что оптимальный УИ для большинства задач близок к потребной характеристической скорости - опускать его ниже невыгодно, т.к. растёт стартовая масса, а поднимать выше зачастую тоже невыгодно, т.к. растёт потребная мощность, особенно это касается ЭРД.

Именно поэтому для полёта на Луну по быстрой траектории удобен кислород-водородный ЖРД, а керосинки "чуть-чуть" не хватает. Строго говоря, в беспилотном случае это всё неважно, а в пилотируемом вылезало исключительно из-за больших абсолютных масс.

Не окупается возня со фтором, не окупается... Все энтузиасты наступали на эти грабли, даже строили работающие движки  - но до ракетных блоков дело так и не дошло ни разу.

Собственно, с ЯРД та же проблема, он нужен только для пилотируемых полётов на Марс, а больше - ни для чего не окупается.

542 секунды? Имеется в виду добавления в рабочее тело водорода с уменьшением тяги?  

У Вас не будет ссылки, это очень интересно. В любом случае, такой результат должен был быть где-то опубликован. Без всякого сомнения.

[mrvyrsky]

Собственно, с ЯРД та же проблема, он нужен только для пилотируемых полётов на Марс, а больше - ни для чего не окупается.

Нет с ЯРД никакой проблемы. В качестве многоразового буксира к Луне он - самое оно.
А ещё можно сделать многоразовый РБ на ЯРД для Р-7  :lol:

[Кенгуру]

Теоретики рассчитали, что оптимальный УИ для большинства задач близок к потребной характеристической скорости - опускать его ниже невыгодно, т.к. растёт стартовая масса, а поднимать выше зачастую тоже невыгодно, т.к. растёт потребная мощность, особенно это касается ЭРД.

А можно поподробнее чем плох большой удельный импульс? Потребная мощность - это важно для электрических двигателей, но в химическом ведь само топливо и есть источник мощности. Чем же тогда не выгоден большой удельный импульс?

[саша]

Ну уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное,  а вполне себе измеренное значение!
Но возни со фтором оно всё равно не окупает

Но  ведь такой двигатель на разгонном блоке выводимом отдельно позволит выводить лунный КК и РБ к нему двумя одинаковыми носителями.(50/50)

[frigate]

Ну уймитесь же вы! Двигатель на фторе, литии и водороде был испытан ещё в 1968 году и продемонстрировал удельный импульс в 542 секунды. Это - не расчётное,  а вполне себе измеренное значение!
Но возни со фтором оно всё равно не окупает

Но  ведь такой двигатель на разгонном блоке выводимом отдельно позволит выводить лунный КК и РБ к нему двумя одинаковыми носителями.(50/50)

To саша:
"Не выходит Данила мастер каменный цветок" (С)

Не получается однако 50 на 50 :cry:

Попробую обосновать с числами:
* Начальная масса РБ - 20 тонн (17 тонн компоненты топлива и 3 тонны конструкция РБ) ;               
* Разгонный блок выводит полезную нагрузку на отлётную траекторию после стыковки на орбите ИСЗ;               
* Старт с низкой орбиты ИСЗ высотой 200 км;               
* Идеальная ХС маневра - 3175 м/сек;   
* Isp = 542 с            

Результат -  17814 kg или 47.1% от начальной массы связки (заметьте на отлетной траектории без учета гравитационных потерь)  :idea:

[саша]

Да, сухая масса РБ не должна превышать 10% полного, увы?

[Bell]

Да, сухая масса РБ не должна превышать 10% полного, увы?

Для небольших разгонный блоков выигрыш собственной массы и ПН от более плотного топлива - очень слабый.

[Бродяга]

Относительно использования фтора.
 Мне что-то так кажется, его не используют по той причине, что проще сделать водородник большей массы, чем затевать возню с отработкой двигателей на фторе.

[frigate]

Дружно читаем первоисточники от НАСА: :idea:

Title:      Lithium-fluorine-hydrogen propellant investigation Final report
Author(s):    Arbit, H. A.; Clapp, S. D.; Nagai, C. K.
Abstract:    Feasibility of lithium-fluorine-hydrogen propellant combination
NASA Center:    NASA (non Center Specific)
Publication Date:    May 1, 1970
Document Source:    CASI
Online Source:     View PDF File
Document ID:    19700018655
Accession ID:    70N27965
Publication Information:    Number of Pages = 241
Report Number:    NASA-CR-72695; R-8039
Contract-Grant-Task Number:    NAS3-11230
Price Code:    A11
Keywords:    FLUORINE; HYDROGEN; LITHIUM; PROPELLANT COMBUSTION; FEASIBILITY; METAL COMBUSTION; THRUST CHAMBERS;
Accessibility:    Unclassified; No Copyright; Unlimited; Publicly available;
Updated/Added to NTRS:    2009-03-27

************************************************************

Title:     Propellant selection for unmanned spacecraft propulsion systems. Volume 1 - Results, conclusions, and recommendations, phase 2 Final report
Author(s):    NONE
Abstract:    Storability, thermodynamic properties, and performance of high energy liquid propellants
NASA Center:    NASA (non Center Specific)
Publication Date:    Sep 15, 1969
Document Source:    CASI
Online Source:     View PDF File
Document ID:    19690029275
Accession ID:    69N38660
Publication Information:    Number of Pages = 107
Report Number:    K-21-69-9-VOL-1; NASA-CR-105201
Contract-Grant-Task Number:    NASW-1644
Price Code:    A06
Keywords:    HIGH ENERGY PROPELLANTS; LIQUID ROCKET PROPELLANTS; PERFORMANCE TESTS; STORABLE PROPELLANTS; THERMODYNAMIC PROPERTIES; FLUORINE; HYDROGEN; MARS EXCURSION MODULE; MARS PROBES;
Accessibility:    Unclassified; No Copyright; Unlimited; Publicly available;
Updated/Added to NTRS:    2009-03-19