Эфир-пероксидное монотопливо ЖРД

Naib> Недавно шутки ради жёг смеси перекиси со спиртами. Без катализатора горят совершенно спокойно, с катализом хлорным железом - мощно и ровно.
Naib> Такие смеси и двигатели на них не мастерились? Похоже на двигатель Вальтера. МТБЭ с перекисью кажется перспективным сочетанием.

Ну ты буковок очень мало написал, ничего не понятно.

Тут много лет назад обсуждался двухкомпонентный жрд на пергидроле и растворе роданида.
Именно как детский, с небольшим УИ.
Но нихрена не получилось.

(Проект: ЖРД на компонентах из магазина - часть II)

Naib> горят совершенно спокойно

Нитроглицерин тоже горит спокойно.
А вот использовать его — как-то неспокойно!!!

Naib> Недавно шутки ради жёг смеси перекиси со спиртами.
Эммм... Это ж взрывчатка.

Может и не смешно получиться.

Naib>> Недавно шутки ради жёг смеси перекиси со спиртами.
Татарин> Эммм... Это ж взрывчатка.
Татарин> Может и не смешно получиться.

Особенность их горения в том, что горит только паровая фаза. А перекись не испаряется в этих условиях и без катализатора получается просто горение спирта. А потом всё тухнет (в лужице пергидроля ). Катализ вызывает распад перекиси, нагрев и бурное испарение смеси и эдакий "примус".

А так, перхлоратиты - классические ВВ. А их тут по темам немеряно.

Xan> Нитроглицерин тоже горит спокойно.
Xan> А вот использовать его — как-то неспокойно!!!

Вроде один чумовой химик и на нём летал. Правда грохнуло где-то на высоте, но в целом благополучно. А может это и легенда была. Баллиститы, опять же, на нём делают.

Xan> Ну ты буковок очень мало написал, ничего не понятно.

Перекись водорода хорошо ратсворима в эфирах, при этом воду она с собой не тянет. Полученные растворы при правильном сжигании являются монотопливом для ЖРД.
Из плюсов - нет лишней воды, значит больше температура и УИ.
Достаточно легко делать аналитику и определять состав.
МТБЭ не склонен окисляться и раствор будет достаточно стабилен.
МТБЭ, емнип, доступен.

Зажигание - проволока со свойствами катализатора. Она не должна обеспечивать полного распада, достаточно разложить перекись процентов на 10. Получится "холодный" парогаз.
Второй вариант - впрыск раствора хлорного железа. Но тут нужно очень быстро прокачивать в камеру сгорания, так как индукционный период там маленький.
Форсунка при этом не нужна, и так идёт полная газификация за счёт тепла распада перекиси.
Ну а потом горение.

Не спрашивайте про охлаждение КС. ДоТуда фантазия не долетала, но эта смесь явно не подходит.

Xan> Тут много лет назад обсуждался двухкомпонентный жрд на пергидроле и растворе роданида.

Почитаю.

Naib> А так, перхлоратиты - классические ВВ. А их тут по темам немеряно.
Так они же твёрдые. И грубая механическая смесь.

А раствор - смесь почти идеальная, и в жидкости обеспечить всплеск давления проще, и перекись склонна к саморазложению при наличии примесей, и раствор этот (в отличие механических смесей перхлоратов) имеет массу промежуточных состояний и непрерывный переход от холодной спокойной жидкости к полному бадабуму.
Она и сама по себе-то неплохо взрывается, а тут ещё и кислородный баланс выправили.

Naib>> А так, перхлоратиты - классические ВВ. А их тут по темам немеряно.
Татарин> Так они же твёрдые. И грубая механическая смесь.

Оппау смотрит на Вас с укором.

Татарин> А раствор - смесь почти идеальная, и в жидкости обеспечить всплеск давления проще, и перекись склонна к саморазложению при наличии примесей, и раствор этот (в отличие механических смесей перхлоратов) имеет массу промежуточных состояний и непрерывный переход от холодной спокойной жидкости к полному бадабуму.
Татарин> Она и сама по себе-то неплохо взрывается, а тут ещё и кислородный баланс выправили.

Ну, при любых издевательствах, без катализа горела она спокойно. Без участия перекиси вообще.
Ну а как быть с ОПАЛ-ами и прочими достижениями твёрдого топлива? Вопрос в принципе риторический...

N.a.> Эфир с перекисью образует органический пероксид. А это соединение может бахнуть само по себе от косого взгляда. Эфиры даже от О2 воздуха могут дать перекись. Этого больше всего боятся при работе с ними и от перекисей стараются очищать.

Потому МТБЭ. Он перекисей не образует. Да и вообще окисляется с трудом.

Xan> Тут много лет назад обсуждался двухкомпонентный жрд на пергидроле и растворе роданида.
Xan> Именно как детский, с небольшим УИ.
Xan> Но нихрена не получилось.
Xan> (Проект: ЖРД на компонентах из магазина - часть II)

Прочитал. Мда...
Хап, среди писавших там хоть у кого-то профильное химическое образование есть? Там все пары изначально дохлые были, что с роданидом, что с сахарами, что с марганцем. Ну, то есть в парогазе хорошей температуры погорят, но в растворах - нифига.

Там косяков столько описано, что можно роман с повестью писать. "Как не надо делать"

Есть нехитрые способы получить 100% перекись. Но, пожалуй, "пулемёта я вам не дам" (Белое солнце пустыни)

Naib> Хап, среди писавших там хоть у кого-то профильное химическое образование есть?

Я максимум что умею — октоген!!!

Naib> Там все пары изначально дохлые были, что с роданидом, что с сахарами, что с марганцем. Ну, то есть в парогазе хорошей температуры погорят, но в растворах - нифига.

А есть, которые в растворах прореагируют?
Расскажи.

Naib> Есть нехитрые способы получить 100% перекись.

Расскажи.
Не жадничай!

Naib>> Хап, среди писавших там хоть у кого-то профильное химическое образование есть?
Xan> Я максимум что умею — октоген!!!

Об этом надо кричать шёпотом.

Naib>> Там все пары изначально дохлые были, что с роданидом, что с сахарами, что с марганцем. Ну, то есть в парогазе хорошей температуры погорят, но в растворах - нифига.
Xan> А есть, которые в растворах прореагируют?
Xan> Расскажи.

А вот сходу не скажу. Серьёзно, эта задача непростая.
По описанным выше парам:
Роданид окисляется до родана, далее идут параллельные процессы с окислением его и выделением серы и распадом перекиси. Простой аналог - иодиды. Эффективный каталитический распад перекиси. При распаде перекиси выделяется весьма много тепла и это вводит в заблуждение по протеканию реакции.

Сахар.
Вот конкретно с этой реакцией я работал плотно и долго. Проблема - вязкость растворов сахара. Не осуществляется смешивание реактивов. Дальше - распад перекиси на поверхности контакта и пшик.

Ацетат.
Нужно побольше деталей, конечно, но скорее всего это более менее пригодно для безводного ацетата в абсолютном спирте. А оба компонента в домашних условиях получить не так просто. Гидраты всё портят.

Naib>> Есть нехитрые способы получить 100% перекись.
Xan> Расскажи.
Xan> Не жадничай!

А можно это как-то в личку или на почту?

Xan> А есть, которые в растворах прореагируют?
Xan> Расскажи.

Итак, немного измышлизмов.

Самовоспламенение получается в следующих вариантах: сильный восстановитель (типа фосфора или триэтилалюминия), сильный окислитель (азотная кислота), катализатор (перекиси). Ну и их сочетания (гептил/амил)

Для кустарных условий оптимальными кажутся каталитические варианты.
Итого, имеем монотопливо из не реагирующих или практически не реагирующих при комнатной температуре компонентов. Например, раствор азотной кислоты в спирте (кстати, завтра смешаю на пробу), эмульсия керосина в перекиси водорода, обратная эмульсия КАС в керосине. В этот компонент вносится, например, перекись водорода или соли железа. Вариант - ацетилацетонат железа в спирте или керосине или их смеси.

Поехали! Итоговые запальные смеси - АК/перекись или железо/перекись остальное - восстановитель для горения. Чтобы горело ровно и интенсивно, нужно заранее перемешать топливо и окислитель. Кстати, памятуя об астролитах, предпочтительнее топливные эмульсии. Они могут готовиться по принципу трубки Вентури прямо перед камерой сгорания и должны быть вполне безопасны и устойчивы к детонации. Форсунок для их распыления не нужно, парогаз сам всё сделает. Охлаждать ими камеру сгорания нельзя.

Относительно легко изготавливается литийорганика, которая растворима в керосине/бензине. При контакте с окислителями (порой достаточно кислорода воздуха) - самовоспламеняется, причём обычно достаточно спокойно.

Naib>... предпочтительнее топливные эмульсии. Они могут готовиться по принципу трубки Вентури прямо перед камерой сгорания ... Охлаждать ими камеру сгорания нельзя.
Вот если взять хотя бы уже эти условия - то возникает вопрос: а нафейхоа тогда это нужно?
Смеси готовить прямо перед камерой сгорания - следовательно все равно необходимо наличие двух баков и какой-никакой сопутствующей автоматики (хотя б регулятора соотношения компонентов). А охлаждать КС чем? Возить еще с собой охладитель. Или это для мелких импульсных ЖРД? Так там и гидразином превосходно обходятся, как монотопливом.

Naib>>... предпочтительнее топливные эмульсии. Они могут готовиться по принципу трубки Вентури прямо перед камерой сгорания ... Охлаждать ими камеру сгорания нельзя.
Monya> Вот если взять хотя бы уже эти условия - то возникает вопрос: а нафейхоа тогда это нужно?
Monya> Смеси готовить прямо перед камерой сгорания - следовательно все равно необходимо наличие двух баков и какой-никакой сопутствующей автоматики (хотя б регулятора соотношения компонентов). А охлаждать КС чем? Возить еще с собой охладитель. Или это для мелких импульсных ЖРД? Так там и гидразином превосходно обходятся, как монотопливом.

Ну, это больше в продолжение ветки про двигатели на перекись/роданиде. Понятно, что у "взрослых дядь" возможностей несравнимо побольше и возиться с этим смысла нет. В общем, это для любительского ракетостроения.

Хотя эмульсия типа КАС/керосин в качестве топлива интересна. И она может готовиться на горячем керосине, после тракта охлаждения КС.

Naib>>... предпочтительнее топливные эмульсии. Они могут готовиться по принципу трубки Вентури прямо перед камерой сгорания ... Охлаждать ими камеру сгорания нельзя.
Monya> Вот если взять хотя бы уже эти условия - то возникает вопрос: а нафейхоа тогда это нужно?

В соседней теме предполагалось негорячее топливо. Чтоб в неохлаждаемой железке/керамике можно было жечь. Вроде слабой перекиси, в которой что-то несильно горит.
И лучше 2-компонентное, чтоб уже совсем безопасно.
Но вот не захотело гореть.

Naib>>>... предпочтительнее топливные эмульсии. Они могут готовиться по принципу трубки Вентури прямо перед камерой сгорания ... Охлаждать ими камеру сгорания нельзя.
Monya>> Вот если взять хотя бы уже эти условия - то возникает вопрос: а нафейхоа тогда это нужно?
Xan> В соседней теме предполагалось негорячее топливо. Чтоб в неохлаждаемой железке/керамике можно было жечь. Вроде слабой перекиси, в которой что-то несильно горит.
Xan> И лучше 2-компонентное, чтоб уже совсем безопасно.
Xan> Но вот не захотело гореть.

Тогда лучше просто перекиси с катализатором ничего и не придумать. Концентрация где-то от 15%, но не более 30. Для пущей вящести мешать с жидким изобутаном, но не поджигать. Как только начнётся горение - пойдёт температура и сразу от 800 и выше. Даже скорее гораздо повыше, так как смеси будут жирными по кислороду.

Naib> Тогда лучше просто перекиси с катализатором ничего и не придумать. Концентрация где-то от 15%, но не более 30.

Никакой катализатор не поднимет температуру выше 100 градусов.
Горения не будет.
Надо горючее, которое при низкой температуре сразу окисляется с выделение хорошей энергии. Не катализатор.

Naib> Для пущей вящести мешать с жидким изобутаном, но не поджигать.

Как смешать воду с бензином?
Предполагается, что ракета — детская.

Naib> Как только начнётся горение - пойдёт температура и сразу от 800 и выше.

Как оно начнётся?

Naib>> Тогда лучше просто перекиси с катализатором ничего и не придумать. Концентрация где-то от 15%, но не более 30.
Xan> Никакой катализатор не поднимет температуру выше 100 градусов.

Ну, для перекиси - запросто. Где-то выше 10% она уже выкипает под действием тепла разложения. Давно считал, забыл уже. Катализатор - хлорное железо. Гомогенный и очень активный

Xan> Надо горючее, которое при низкой температуре сразу окисляется с выделение хорошей энергии. Не катализатор.

Ну, тогда действительно можно добавить немного сахара. Скажем, при комнатной температуре готовится 5% раствор сахара в 20% перекиси + фосфорная кислота. Кислоты - где-то 0,5-1% от массы перекиси. Чтобы не было реакции досрочно.

Эта смесь при добавлении концентрированного раствора хлорного железа через пару секунд "заводится" и разгоняется.

Второй вариант - перекись со спиртом. Только спирт практически не окисляется, а только выкипает.

Naib>> Для пущей вящести мешать с жидким изобутаном, но не поджигать.
Xan> Как смешать воду с бензином?

Фейри - наше фсё .

Xan> Предполагается, что ракета — детская.
Naib>> Как только начнётся горение - пойдёт температура и сразу от 800 и выше.
Xan> Как оно начнётся?

Как только концентрация перекиси поднимется до достаточного уровня - горение обеспечится самовоспламенением.

Xan>> Никакой катализатор не поднимет температуру выше 100 градусов.
Naib> Ну, для перекиси - запросто. Где-то выше 10% она уже выкипает под действием тепла разложения.

Нет.
Что-то ты не понимаешь.
Чтобы перекись плюнула в рожу кипятком — много не надо.
Но это будет горячая жидкая вода и немного пара.

А надо, чтоб жидкости не осталось. Совсем. Должен остаться только пар.
С чистой перекисью это получается только при концентрации 70% и выше.
Поэтому хочется реакцию, которая очень быстро идёт уже при комнатной и даёт достаточно много тепла, чтоб можно было использовать не шибко концентрированную перекись.

Naib> Ну, тогда действительно можно добавить немного сахара. Скажем, при комнатной температуре готовится 5% раствор сахара в 20% перекиси + фосфорная кислота. Кислоты - где-то 0,5-1% от массы перекиси. Чтобы не было реакции досрочно.
Naib> Эта смесь при добавлении концентрированного раствора хлорного железа через пару секунд "заводится" и разгоняется.

Пробовал?
Испаряется без остатка?
Или плюёт брызгами?

Naib> Как только концентрация перекиси поднимется до достаточного уровня - горение обеспечится самовоспламенением.

В идеале, надо бы температуру не намного выше 100. Только чтобы всё полностью испарялось при давлении в несколько атмосфер.

ЗЫ
Можно у гугля спросить Greenpropulsionarticle.pdf