Фтор как окислитель.

[dmitryskey]

Гусев_А пишет:
А такая бяка как NF3 в качестве окислителя не рассматривалась?

(Голосом Капитошки) А как же!!!

Прожигали, в том числе, и с упомянутым выше пентабораном с хорошей эффективностью. Но температура кипения -129°C, токсичность и сложность получения не позволяют реальное применение в качестве окислителя в ракете. Так и видится ракета на старте в обжигающих парах этого трифторида :-). Вот что Кларк пишет

Изготовление NF3 достаточно хитроумно. Это может быть сделано путем электролиза расплавленного бифторида аммиака при помощи графитных электродов. Они должны быть графитными – если вы используете никель, вы не получите NF3 – и выход продукта зависит от того, кто произвел этот графит. И не спрашивайте меня, почему.

Дон Рогиллио из Edwards Air Force Base в 1962-64 годах прожег пентаборан с NF3 и N2F4 и получил довольно хорошую производительность, хотя, ввиду того, что данная комбинация была дьявольски горяча, он имел дело с большим количеством проблем с прогоревшими форсунками и соплами.
 
Я не вижу места для бериллия в реактивном движении так же, как и для N2F4 и NF3 .

Вообще, в "этой стране" в 40-60-ых проверили, по-моему, все какие только можно кандидаты на роль топлив. По этой причине мне сразу была подозрительна шумиха (сейчас, судя по всему, заглохшая) вокруг Ацетама - ну не могли американские химики такое простое топливо пропустить и не исследовать.


Кстати, может кто просветит - к идее НДМГ мы сами пришли в 50-ых - или, как с плутониевой имплозией, разведка в клюве принесла? 

[Дмитрий Инфан]

dmitryskey пишет:
Трифторид хлора может храниться в некоторых металлах с обычной структурой – стали, меди, алюминии и т.д. – по причине формирования тонкой пленки нерастворимого фторида металла, защищающего основную часть материала точно таким же образом, как невидимый слой оксида алюминия предотвращает его сгорание в атмосфере. Однако если этот слой расплавлен или поцарапан и не имеет шанса к восстановлению, испытатель сталкивается с разрешением проблемы метал-фторового огня.

Покрытие нужно наносить в последнюю очередь, после того как все трубопроводы и соединения агрегатов будут собраны (например, погрузив их в ванну с HF). Тогда плёнка с внутренней стороны уже не поцарапается.

[dmitryskey]

Дмитрий Инфан пишет:

dmitryskey пишет:
Трифторид хлора может храниться в некоторых металлах с обычной структурой – стали, меди, алюминии и т.д. – по причине формирования тонкой пленки нерастворимого фторида металла, защищающего основную часть материала точно таким же образом, как невидимый слой оксида алюминия предотвращает его сгорание в атмосфере. Однако если этот слой расплавлен или поцарапан и не имеет шанса к восстановлению, испытатель сталкивается с разрешением проблемы метал-фторового огня.

Покрытие нужно наносить в последнюю очередь, после того как все трубопроводы и соединения агрегатов будут собраны (например, погрузив их в ванну с HF). Тогда плёнка с внутренней стороны уже не поцарапается.

Ну Кларк эту процедуру описывает для CTF и упоминает, что для ClF5 меры такие же, там всё очень непросто. Тут ещё нужно учитывать сверхплотную компоновку морских ракет, даже пассивированный в HF агрегат при установке легко поцарапать. Да и что если потерянная шайбочка в баке окислителя при качке в море слегка процарапает плёнку - с N2O4 ничего страшного, с пентафторидом полыхнет метал-фтор.

Но... Если ваше оборудование было грязным, и имелись пятна масла или смазки где-нибудь внутри топливной магистрали, указанная магистраль воспламенялась и полностью сгорала, оставляя только пепел. Прокладки и О-кольца в основном должны были быть из металла; не допускалось контакта с органическими материалами в ходе зажигания. Тефлон мог продержаться при статических условиях, но если CTF с любой скоростью протекал через него, то тефлон растворялся подобно сахару в горячей воде даже если и не происходило воспламенения. Так что соединительные элементы должны были быть приварены во всех возможных случаях, и сварка должна была быть качественной. Попадание окалины в сварной шов могло вызвать реакцию и далее передать эстафету даже без предварительных попыток. Так что швы должны были быть сварены, проверены, гладко отполированы и перепроверены, и затем все магистрали очищены и пассивированы перед тем, как вам хватило смелости залить CTF в систему. Вначале проводилась промывка водой и линии осушались азотом. Затем наступал черёд трихлорида этилена для удаления всех следов масла или смазки, после чего следовала еще одна продувка азотом. Потом газообразный CTF добавлялся в систему и оставлялся там на несколько часов для захвата всего, что могло быть не удалено промывкой, и только затем жидкий трифторид хлора мог попасть в топливные магистрали.

[Иван57]

dmitryskey пишет:
Согласно Кларку, эффективность пентаборана с галогенными окислителями не была настолько выше, чем у гидразиновых горючих, насколько возрастала токсичность и стоимость. И если уж и использовать аммиак для привода ТНА и охлаждения камеры, то опять-таки гораздо логичнее это делать с связке со старыми добрыми НДМГ и ММГ, являющимися производными аммиака.
...  А когда вы применяли галогеновый окислитель вроде ClF3, эффективность не была настолько выше по сравнению с гидразином, чтобы служить оправданием возникающих проблем. И, в конце концов, он все ещё был дорог

Т.е. эффективность пентаборана с ClF5 выше, чем у гидразина с ClF5.
А насчет плотности... Не думаю, что на автоматической межпланетной станции будут такие большие проблемы из-за плотности пентаборана 0,6. Тем более - его значительно меньше, чем ClF5.
Ну и у аммиака плотность 0,68. Баш-на-баш. Для Глушко вполне себе топливо было.
А вот иметь "водородный" УИ на АМС - наверно было бы приятно?

[dmitryskey]

Иван57
Т.е. эффективность пентаборана с ClF5 выше, чем у гидразина с ClF5.
А насчет плотности... Не думаю, что на автоматической межпланетной станции будут такие большие проблемы из-за плотности пентаборана 0,6. Тем более - его значительно меньше, чем ClF5.
Ну и у аммиака плотность 0,68. Баш-на-баш. Для Глушко вполне себе топливо было.
А вот иметь "водородный" УИ на АМС - наверно было бы приятно?

Ну согласно Википедии удельный импульс ММГ-ClF5 в вакууме составляет 348 секунд и с учётом замечания Кларка с пентабораном не должен быть выше "глушковских" ~400 секунд на аммиак-фторе в РД-301. Так что тут и "водородного" у.и. не получается, и не прослеживается следующий шаг в виде перехода на водород-фтор, как хотел Глушко.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Liquid_rocket_propellant

[Иван57]

dmitryskey пишет:

Иван57
Т.е. эффективность пентаборана с ClF5 выше, чем у гидразина с ClF5.
А насчет плотности... Не думаю, что на автоматической межпланетной станции будут такие большие проблемы из-за плотности пентаборана 0,6. Тем более - его значительно меньше, чем ClF5.
Ну и у аммиака плотность 0,68. Баш-на-баш. Для Глушко вполне себе топливо было.
А вот иметь "водородный" УИ на АМС - наверно было бы приятно?

Ну согласно Википедии удельный импульс ММГ-ClF5 в вакууме составляет 348 секунд и с учётом замечания Кларка с пентабораном не должен быть выше "глушковских" ~400 секунд на аммиак-фторе в РД-301. Так что тут и "водородного" у.и. не получается, и не прослеживается следующий шаг в виде перехода на водород-фтор, как хотел Глушко.

 https://en.m.wikipedia.org/wiki/Liquid_rocket_propellant

По ссылке там при 68 атмосферах в камере сгорания такой УИ.
Если давление выше, то и УИ будет больше.
Так что можно рассчитывать на 400 - 425 секунд, вероятно. (Глядя на потолок
Не водород, но весьма неплохо, если вдруг потребуется с Венеры привезти пару скорпиончиков для Космозоо. ( )