От bedal Ответить на сообщение
К alexio
Дата 24.02.2012 14:47:11 Найти в дереве
Рубрики Современность; Космос; Версия для печати

Re: Новое топливо...

Разница в удельном импульсе (может считаться в м/сек, а может в секундах_:
LOX-керосин : 2930 м/с
HNO3-НДМГ : 2795 м/с
N2O4-НДМГ : 2800 м/с

Разница менее 10%, но она есть. И порождает гораздо большую в процентах разницу в массе доставляемого груза (учитывая, что вид топлива заметно влияет на массу конструкции ракеты)

По результатам гугленья получается, что ацетам не с бухты-барахты появился, а как результат длительного развития, включавшего такие топлива, как "омар" и "боктан". Главное, похоже, преимущество - дешевизна компонент. И ацетилен, и аммиак - продукты весьма массовые и дешёвые.
В общем, вот надрал цитат о сути, плюсах и минусах:
_______________________________________________
Главный цимес видимо в высокой плотности жидкого ацетилена (1091 кг/м3). А аммиак здесь как ингибитор, ну и может быть немного УИ приподнять за счёт более лёгких продуктов сгорания.
...
растворы ацетилена в аммиаке очень стабильны, благодаря чему возможно, например, безопасное транспортирование этого раствора на дальние расстояния.
Перемещение аммиачного раствора ацетилена, как утверждают, безопасно при избыточном давлении до 18 ат.
...
транспортировка и использование ацетилена в виде раствора в жидком аммиаке это единственный способ расширить температурный диапазон нахождения в жидком состоянии (у аммиака теемпература замерзния -77.73 °C, а температура кипения -33.34 °C) и снизить взрывоопасность. Кроме того снижается температура в КС и немного повышается УИ (удельный импульс).

Однако при испарении получаем гремучеядовитую смесь аммиака и ацетилена. (Bedal: странно, аммиак достаточно не горюч в воздухе, чтобы, наоборот, ингибировать прелести ацетилена).
...
крутая смесь ацетилена и аммиака взрывоопасна. Реакция
2NH3 + C2H2 -> N2 + 2CH4
имеет энтальпию, близкую к энтальпии кислородно-керосинового топлива, и поболее, чем у тротила.
...
Около пяти секунд (Bedal: удельного импульса, это немало, порядка процента) они набирают за счёт отказа от щелевой завесы. А с метаном пытаются конкурировать использованием существующей матчасти с минимальными изменениями. Плотность аммиачно-ацетиленового раствора и температурный диапазон этому способствуют.

В минусах необходимость исключения медных и бронзовых изделий из тракта.
...
Разбавляя топливо аммиаком с низкой энергетикой и низкой молекулярной массой продуктов сгорания, мы добираем энергетику за счёт стехиометрии. И общая плотность топлива как бы не больше будет
...
Единственная цифра которую мне удалось найти это 72 м3 ацетилена (газа) в одном м3 жидкого аммиака при атмосферном давлении и температуре около -40 градусов Цельсия. При плотности жидкого аммиака около 700 кг/м3 и плотности газообразного ацетилена 1,4 кг/м3 (грубо) при температуре -40 получаем 72 м3 X 1,4 кг/м3 ~ 100 кг. Плотность раствора 700+100 = 800 кг/м3.

Соотношение массовых долей аммиака и ацетилена 7 : 1.
Эту адскую смесь можно хранить в одном баке и подавать в газогенератор и КС как единый компонент топлива
...
Прикинул такой вариант. Смесь аммиака и метилацетилена 3 моля к 1 молю. Состав элементов почти тот же, что у НДМГ. "На пальцах" УИ получается на 7-8 с меньше, но немного больше керосинового. Нетоксична, хорошие охлаждающие свойства. Единственное сомнение - в отношении взрывоопасности.
...
УИ пары ЖК/метилацетилен примерно на пять секунд выше УИ пары ЖК/метан и на _пятнадцать_ секунд выше такового у пары ЖК/керосин.
Плотность с аммиаком одинаковая около 680 кг/м3 при температуре кипения. При переохлаждении до -60°C плотность немного поднимется.
...
УИ пары ЖК/метилацетилен 370 с, что на 16 секунд выше чем у пары ЖК/керосин. ещё секунд 5 можно добрать за счёт отказа от завесы. Значит общий выигрыш около 20 с УИ
...
Есть прехреновый моментец: полимеризация ацетилена. Произойдет ли она на горячей стенке КС в процессе охлаждения-это главный вопрос.

Ну и для меня сладкий ГГ на ацетаме далеко не очевиден. Тем более в замкнутой схеме. Ацетилен коптит при горении в нормальных условиях. И у меня сомнения что 30% аммиака спасут от копоти.

Вообще возня с ацетамом может закончиться прозрением, что разменяли воспламенение горячего тракта на коксование там же.
...
Сообщают вот, что уже топливо уже есть и очень хорошо для Союза 2.1б .

Применение ацетама не только существенно повышает энергетику существующих средств выведения, но и дает большую экономию. Баллистические расчеты, проведенные ЦИД совместно с Центром Келдыша, показали, что для РН "Союз-2.1б" замена кислородно-керосинового двигателя РБ на кислородно-ацетамовый позволит увеличить массу полезной нагрузки на 30-40 проц.
...
Как мне думается, статья переводится на русский язык следующим образом: если бы под Союз-2-1б существовал некий кислород-водородный РБ, то он бы проигрывал в полезной нашрузке на 30-40% соответствующему кислородно-ацетамовому РБ. Сим теоретическим изысканием НПО "Энергомаш" намерено выиграть грант (читай: срубить бабла) фонда Сколково (если уже не сделало).
...
Подозреваю, что слегка эффективнее боктана-омара по УИ, может даже около метана. Но зато по плотности много лучше последнего, а тем более водорода. Поэтому меньшая сухая масса ступени даст существенную прибавку ПН. Чисто умозрительно с учетом всех условий сабж может оказаться между керосином и водородом.
...