[image]

Ракетные топлива завтрашнего дня

Теги:космос
 
1 2 3
RU Бродяга #03.09.2003 00:14
+
-
edit
 
Streamflow, 02.09.2003 23:02:06:
По причине дороговизны топлива закрыто направление по сверхзвуковым пассажирским самолетам. Если космонавтика по эксплуатационным свойствам будет приближаться к авиации (а иначе она так и останется игрушкой или свернется совсем), то в ней (в космонавтике) не должны использоваться экзотические и сверхдорогие виды топлива. При выведении на орбиту 10 4 тонн грузов в год потребуется не меньше 3x10 4 тонн горючего и минимум 1.5x10 4 тонн окислителя.
 


 Ну это не цифра, однако. Насколько мне известно, при вскрытии месторождений закладывались десятки тысяч тонн взрывчатки. А взрывчатка, однако, это достаточно сложный продукт промышленной химии.
 Правда есть аммонал...

 Да, кстати, а почему не использовать как горючее аммиачную селитру? Разумеется с пластификатором - окислителя-то больше чем нужно. Продукты гореня - все газы.
   

hcube

старожил
★★
А вот интересно - при каком размере молекулы доля водорода накачанного туда при разумном давлении (ну, то есть чтобы молекулу на разорвало как того хомячка от никотина ) будет разумно большой (то есть скажем 1:10 по весу, то есть 1:120 по количеству) чтобы можно было полученные 'заряженные' нанотрубки использовать как топливо?
   
RU Бродяга #03.09.2003 00:26
+
-
edit
 
 При Достаточно Большом размере молекулы.

 Они скрутятся и внутренне слипнутся, как большинство макрополимеров.
   

hcube

старожил
★★
Если это будут этакие 'наноколбаски' да еще накачанные водородом под давлением - не слипнутся Можно прикинуть - у нас один слой углерода и 120 - водорода. Характерная площадь будет порядка квадрата радиуса, то есть понадобится 'мешок' примерно в 120-200 слоев радиусом. То есть линейный размер цепочки будет порядка 500-600 атомов, а полный вес такой молекулы - примерно 1е7 атомных весов углерода. Сколько там у нас число Авогадро? 1е24? То есть элементарный 'пузырик' будет весить порядка 10е-17 грамм . Ну, и плавиться он точно не будет - при таком-то атомном весе. Только возгоняться. Осталось придумать способ изготовления такой 'колбасной оболочки' и ее 'заплавления' и 'набивки' водородом...

Кстати - это будет просто великолепное бытовое топливо . У водорода просто гигантская теплотворная способность - просто сыпем порошок из податчика, тот попадает в огонь и сгорает только там, поскольку чтобы разрушить углеродную оболочку нужно довольно много усилий...

Я даже могу примерно придумать способ производства Надо в среду жидкого метана поместить кольцевой концентрический электрод с дыркой посередине. То есть электрод-изоляция-электрод-дырка. На электрод подать некое пульсирующее напряжение, которого достаточно для электролиза метана. Важно чтобы на краю внутреннего электрода было достаточно малое количество 'свободных' атомов металла. В отверстие 'дуть' потоком водорода. Образовавшееся углеродное кольцо будет 'сдуваться' потоком водорода и вытягиваться с электролизера как... как мыльный пузырь с рамочки для их выдувания. Как только оно вытянется на достаточно большое растояние - оно оторвется и отправится в 'свободное плаванье' в виде пузыря. Водород частично получается от выделения на другом полюсе электролизера, частично - дополнительно вкачивается в... хмм... раствор

После отрыва пузырь плавает некоторое время в метане, потом отфильтровывается на решетке, сушится, брикетируется с другими пузырями, упаковывается в пластик и продается под маркой 'твердый водород' .
   
Это сообщение редактировалось 03.09.2003 в 01:00
RU Бродяга #03.09.2003 00:51
+
-
edit
 
 "Идея богатая", вот только их после изготовленя должны сплющить молекулярные силы, мощные зело.
 Даже те связи водородные - ой посильнее давления всякого будут.
 Надо придумать способ, чтоб не сплющивались, можно зарядить их как-то, чтоб растягивались электрическим полем, сильное оно.
   

hcube

старожил
★★
Ну, не всякого. Нам идеально было бы так сжать водород, чтобы наносфера находилась на пределе давления - это для углерода порядка 5 тонн на кв. мм. Или если угодно, 2-3 ЭВ на одну атомную связь.В пределе - это будет алмаз с тооооненькими стенками и водородом внутри . Может, это можно как-то органически синтезировать? Вроде, водород получить электролизом внутри клетки не проблема?
   
RU Бродяга #03.09.2003 01:10
+
-
edit
 
 Тонкая плёнка полимеризующаяся на маленьком кусочке замороженного водорода, вот что в голову пришло.

 Как это организовать не знаю. Хоть и был в школе отличником по химии.
   
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★☆
Карбораны - компоненты серийных смесевых топлив.
Есть такой пластификатор-катализатор изопропилкарборан.
Не очень часто применяется, но дает обалденные скорости горения - 50 mm/s уверенно, при содержания карборана в топливе порядка 5 % (или 25...30 % связки).
   
RU Streamflow #03.09.2003 10:08
+
-
edit
 

Streamflow

опытный

Бродяга, 02.09.2003 23:14:28:
Ну, это не цифра, однако...
 

Это же только для начала, да и при использовании самого эффективного носителя. Хотя, сейчас я полагаю, что истинно масштабные перевозки грузов на орбиту надо вести с другой стороны Но и 30 - 100 кт/год молекулярных мешков - это вряд ли дешево.

Кроме того, водород горит в сверхзвуковом потоке, а все остальное - вряд ли.
   
RU Streamflow #03.09.2003 10:14
+
-
edit
 

Streamflow

опытный

Но углеродные наносферы, заполненные водородом - это здорово. По крайней мере, это могло бы быть идеальным топливом для наномеханизмов
   
RU Бродяга #03.09.2003 13:33
+
-
edit
 
Streamflow, 03.09.2003 09:14:01:
Но углеродные наносферы, заполненные водородом - это здорово. По крайней мере, это могло бы быть идеальным топливом для наномеханизмов
 


 Для нанолюдей разумеется, с Наноземли?

 Кстати, а "радикализированный керосин" - керосин, который разбили на радикалы нагреванием или ещё чем - горит в сверхзвуковом потоке?
   
RU Streamflow #03.09.2003 13:43
+
-
edit
 

Streamflow

опытный

Бродяга>Для нанолюдей разумеется, с Наноземли? ;)


Само собой

Бродяга>Кстати, а "радикализированный керосин" - керосин, который разбили на радикалы нагреванием или ещё чем - горит в сверхзвуковом потоке?


Так или иначе горит, наверное, многое, но я имел в виду, естественно, эффективное горение, то есть почти полное сгорание при примерно стехиометрическом соотношении компонент в камере ограниченной длины, через которую проходит сверхзвуковой газовый поток. И, насколько мне известно, в этой ситуации можно рассчитывать только на водород.
   
RU Бродяга #03.09.2003 13:56
+
-
edit
 
 Кстати, Streamflow, я спрашивал про аммиачную селитру в качестве твёрдого топлива. Кто-нибудь использовал?

 Дело в том, что использовал я. В школе делали РД на аммиачной селитре с резиновым клеем - не взорвался.
   
RU Streamflow #03.09.2003 14:02
+
-
edit
 

Streamflow

опытный

Бродяга, 03.09.2003 12:56:02:
Дело в том, что использовал я. В школе делали РД на аммиачной селитре с резиновым клеем - не взорвался.
 

Это хорошо
   
RU Бродяга #03.09.2003 14:19
+
-
edit
 
 Правда потом взорвался, повышибал стёкла на балконе - немногоразовый вышел.
   
RU Streamflow #03.09.2003 14:45
+
-
edit
 

Streamflow

опытный

Бродяга, 03.09.2003 13:19:22:
Правда потом взорвался, повышибал стёкла на балконе - немногоразовый вышел.
 

Это плохо
   

Alek

опытный
Вот здесь в формате PDF лежит "рекламка" конкурентов из NASA о приимуществах желеобразного топлива. В том числе и с металическими энергетическими добавками.
   

Bell

аксакал
★★☆
Пардон за, возможно, оффтопик

Вот на чем собирается лететь Рутан


Топливо, использованное в гибридной двигательной установке, можно без преувеличения назвать революционным. Его компонентами являются резина (точнее, гидроксиполибутадиен, HTPB) в качестве горючего и закись азота (N20, известная также как "веселящий газ") в качестве окислителя. Эти нетрадиционные для ракетных двигателей топливные компоненты выгодно отличаются низкой стоимостью, безопасностью при транспортировке и хранении и взрывобезопасностью даже при непосредственном контакте, являясь тем самым, по мнению специалистов компании, идеальным топливом для пилотируемых космических аппаратов. Двигательная установка такой конструкции отличается дешевизной, безопасностью в эксплуатации. Двигатель, созданный для SpaceShipOne, является крупнейшей конструкцией такого рода в мире.



А вы - керосин, водород!
   

KBOB

опытный

"рекламка" конкурентов из NASA о приимуществах желеобразного топлива. В том числе и с металическими энергетическими добавками.
 


Не вчитывался но НАСА сравнивает свои достижения с разработками России и Японии. То-есть мы тоже этим занимаемся.
   
RU Bredonosec #10.07.2022 14:59
+
+1
-
edit
 
Исследователи из лаборатории Беркли нашли бактерии, способные производить биотопливо с плотностью энергии более 50 мегаджоулей на литр. Это значительно выше в сравнении с реактивным топливом, чьё значение не превышает 35 МДж/л. Такие показатели помогут транспортным средствам проехать дальше на одном баке или уменьшат количество горючего, необходимого для запуска ракет, что сэкономит больше места и веса для груза.
Биотопливо из бактерий

По словам учёных из Sandia National Labs, найденные ими бактерии из семейства Streptomyces способны производить циклопропан. Они скопировали связанные кластеры генов в более подходящие для лабораторных исследований бактерии. Конечным результатом стали молекулы POP-FAME (полициклопропанированные метиловые эфиры жирных кислот), получившие название фулемицины. Если рассмотреть данные молекулы подробнее, то они состоят из семи наборов циклопропановых колец. Это кольца из трёх атомов углерода, соединённых в треугольные формы, что заставляет связи образовывать угол в 60 градусов. Деформации этого острого угла содержат высокую потенциальную энергию, мощно высвобождающуюся при сгорании.

Далее учёные провели компьютерное моделирование полученного вида топлива. Анализ показал, что горючее из новых молекул будет безопасным и стабильным при комнатной температуре и будет иметь плотность энергии более 50 мегаджоулей на литр (МДж/л). Это огромное увеличение по сравнению с существующими видами топлива: плотность энергии бензина составляет около 32 МДж/л, в то время как обычное реактивное и ракетное топливо достигает максимума около 35 МДж/л.

«Этот биосинтетический путь обеспечивает чистый путь к высокоэнергетическому топливу, которое до этой работы можно было производить только из нефти с использованием высокотоксичного процесса синтеза. Поскольку это топливо будет производиться из бактерий, питаемых растительным веществом из углекислого газа, извлечённого из атмосферы, их сжигание в двигателях значительно уменьшит количество добавленного парникового газа по сравнению с любым топливом, полученным из нефти», — заявил Джей Кислинг, руководитель проекта.
 
   51.0.2704.10651.0.2704.106
10.07.2022 15:16, капитан-123: -1:
RU Бывший генералиссимус #10.07.2022 16:45  @Bredonosec#10.07.2022 14:59
+
-
edit
 
Синтин и есть метилдициклопропилциклопропан. И больше в одну молекулу не запихать, стабильной она не будет. Так что у этого горючего теплотворная способность не должна быть больше, чем у синтина (хотя и больше, чем у обычного керосина из преимущественно линейных алканов).
   103.0.5060.114103.0.5060.114
LT Bredonosec #10.07.2022 17:13  @Бывший генералиссимус#10.07.2022 16:45
+
-
edit
 
Б.г.> Синтин и есть метилдициклопропилциклопропан.
хм. Может они хоть более дешевый способ производства того же синтина тогда придумали..
Хотя есть некоторые сомнения..
   101.0101.0
RU Бывший генералиссимус #10.07.2022 19:31  @Bredonosec#10.07.2022 17:13
+
-
edit
 
Б.г.>> Синтин и есть метилдициклопропилциклопропан.
Bredonosec> хм. Может они хоть более дешевый способ производства того же синтина тогда придумали..

Это реально было бы здорово.

Bredonosec> Хотя есть некоторые сомнения..

Вместо метильного радикала может быть винильный.
   103.0.5060.114103.0.5060.114
RU Pu239 #10.07.2022 20:38  @Бывший генералиссимус#10.07.2022 19:31
+
-
edit
 

Pu239

втянувшийся

Б.г.> Вместо метильного радикала может быть винильный.

Его хотя бы считали с винильным радикалом? Про синтез в весовых количествах уже и не спрашиваю.
   57.0.2987.10857.0.2987.108
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
RU Sandro #11.07.2022 07:36  @Бывший генералиссимус#10.07.2022 19:31
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Б.г.>>> Синтин и есть метилдициклопропилциклопропан.
Б.г.> Вместо метильного радикала может быть винильный.

Хм. А это вещество не будет склонно к взрывной полимеризации? По аналогии с ацетиленом. Да, в ацетилене связь всё-таки тройная, плюс тут винил изолирован от напряжённой части молекулы одинарной связью, но всё же ...
   52.952.9
1 2 3

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru