"UDMH" - Hydrazyna? Co to dokładnie jest?
W przypadku niemieckich rakiet A-4 to do napędu śłużył ciekły tlen + gorzała.
Dalej;
"1700 ton LOX-u"- Dobra. Z ciekłym tlenem sobie poradzono, a z wodorem nie?
A te Boostery SRB to rakietki na paliwo stałe?

Hej

(14.12.2015 16:28)poldas napisał(a):  "UDMH" - Hydrazyna? Co to dokładnie jest?

Hydrazyna to taki związek, N2H4


Dość toksyczny i niebezpieczny reduktor (może się sam rozkładać, nawet wybuchowo). Ale jako paliwo rakietowe ma niezłego "kopa" - duży impuls właściwy. Ponadto bardzo dobrze funkcjonuje z dość bezpiecznym i niedrogim utleniaczem jakim jest kwas azotowy, RFNA czy sam tlenek azotu NO2 (czy tam N2O4, on występuje jako taki dimer w równowadze z pojedynczym NO2, zależnie od temperatury albo tego jest więcej albo tego). Hydrazyna w zetknięciu z tym samorzutnie gwałtownie się rozkłada (zapala) co ułatwia zapłon silnika rakietowego (nie potrzeba zapłonnika).

Dosyć często wykorzystuje się pochodne hydrazyny. MMH (monometylohydrazyna - nie będę już wklejał rysunku) wygląda podobnie, tyle że w miejsce jednego z wodorów do azotu podłączona jest grupa metylowa CH3. Ma trochę wyższy impuls właściwy od samej hydrazyny i jest trwalsza, ale za to bardziej trująca. Używana była np. w silniczkach manewrowych Space Shuttle. UDMH (niesymetryczna dimetylohydrazyna) ma 2 grupy metylowe zamiast wodorów przy jednym z atomów azotu. Ma trochę mniejszy impuls właściwy, ale za to jest znacznie trwalsza i wyraźnie mniej toksyczna. Mieszanka o nazwie Aerozine-50 (czasem i po polsku już się spotyka tę nazwę - aerozyna) to hydrazyna pół na pół z UDMH. Stanowiła paliwo np. w lądowniku księżycowym LEM programu Apollo.

(14.12.2015 16:28)poldas napisał(a):  W przypadku niemieckich rakiet A-4 to do napędu śłużył ciekły tlen + gorzała.

Tak (dokładnie LOX i 75% roztwór wodny etanolu); po części wynikało to z dostępnych wówczas materiałów i chęci utrzymania temperatury w komorze spalania na rozsądnym poziomie. Komora i dysza wylotowa były chłodzone alkoholem, przepływającym w podwójnych ściankach. Niemcy mieli w miarę opanowane i inne paliwa, ale chodziło tu o silnik o stosunkowo długim (jak na tamte czasy) okresie pracy - 60-70 s - a zarazem o znacznym ciągu (koło 25 ton). Mniejsze silniki na bardziej sensowne paliwo mieli jak mówię w miarę opanowane, nawet i tę hydrazynę nieszczęsną (u nich to się zwało C-Stoff, mieszanina hydrazyny, wody i metanolu, nadal żrąca i toksyczna ale nie tak już wybuchowa i niestety też nie tak potężna w kwestii impulsu). Ale jednak w dużej rakiecie, gdzie potrzeba było całych ton paliwa, wybrali tańszą i chyba bezpieczniejszą kompozycję.

Zdaje się, że pod koniec wojny Niemcy kombinowali z projektem rakiety A 8 - tak jakby A 4 (V-2) z wydłużoną centralną częścią kadłuba i napędzana paliwem typu nafta + kwas azotowy. Miało to zwiększyć zasięg do 500-600 km. Ale ostatecznie do budowy prototypu już nie doszło, więc pytanie czy faktycznie taki zasięg by się udało uzyskać. No i nie wiem, czy dysza znowuż by się tak dobrze chłodziła naftą, alkohol ma jak pamiętam wyraźnie większe ciepło właściwe.

(14.12.2015 16:28)poldas napisał(a):  Dalej;
"1700 ton LOX-u"- Dobra. Z ciekłym tlenem sobie poradzono, a z wodorem nie?

LOX ma temperaturę wrzenia -182 st.C. Ma przy tym fajną własność, jak paruje to zabiera tyle ciepła, że sam się schładza, co bardzo spowalnia jego ucieczkę ze zbiorników. Ma całkiem przyzwoitą gęstość 1,14 g/cm3 więc te zbiorniki takie znowuż wielkie być nie muszą. LH2 musi być szczelnie zamknięty i dochładzany, a jego temperatura wrzenia to -253 st.C a więc niestety znacznie niżej. Ma też paskudną właściwość przesiąkania przez wszystko (przez stal na przykład) i nawet ze szczelnych zbiorników ucieka w tempie mniej więcej 1% na dobę. jest więc dość kłopotliwy w użyciu. Ale daje "kopa" bo nie tylko zapewnia dużo energii przy spalaniu, ale i korzystne jego produkty.

Jednym bowiem z czynników wpływających na prędkość wylotową gazów (a co za tym idzie impuls właściwy a co za tym idzie ciąg silnika) jest średnia masa cząsteczkowa produktów spalania. Im mniejsza, tym lepiej. Z wodoru i tlenu mamy jako produkt wodę (18 g/mol). W praktyce zwykle dobiera się stosunek utleniacza do reduktora niższy od stechiometrycznego 1:8, gdzieś tak 1:5, 1:6. Dzięki temu w spalinach wylatuje nieprzereagowany wodór (masa cząsteczkowa 2 g/mol), trochę energii się więc marnuje ale za to ta średnia masa wychodzi jeszcze mniejsza. Dla porównania silnik spalający naftę i tlen daje w produktach także wodę, ale i CO2, mający aż 44 g/mol. Średnia masa cząsteczkowa produktów będzie więc znacznie większa.

(14.12.2015 16:28)poldas napisał(a):  A te Boostery SRB to rakietki na paliwo stałe?

Tak jest - Solid Rocket Booster.

Co tam jeszcze zostało?
Projekt słonecznego parasola, popychanego przez promieniowanie słońca. Tak zwany, wiatr słoneczny.

Zastanawia mnie też projekt NERVA, czyli napęd nuklearny, zarzuconyprzez NASA w 1972 roku.

(22.05.2016 13:01)poldas napisał(a):  Co tam jeszcze zostało?
Projekt słonecznego parasola, popychanego przez promieniowanie słońca. Tak zwany, wiatr słoneczny.

Ten pomysł ma kilka wersji. Najlepiej rokuje chyba najprostsza, wykorzystanie samego ciśnienia światła słonecznego. Nie jest ono duże, ale jakby ze światłem najłatwiej sobie poradzić. W tej chwili jest kilka "żaglowych" projektów, w tym polski mikrosatelita PWSat2, robiony przez studentów Politechniki Warszawskiej. Ma on wykorzystać żagiel do zdeorbitowania się po zakończeniu działalności. Chociaż tak blisko Ziemi zapewne żagiel będzie też działał na zasadzie spadochronu, oddziałującego z rozrzedzonymi górnymi warstwami atmosfery, nie tylko na ciśnienie światła.

Wiatr słoneczny to trochę co innego: rzadka plazma wyrzucana przez Słońce, silny strumień cząstek: elektronów, protonów, trochę alf (jąder helu) i innych rzeczy np. całych atomów, ale to już malutko. Teoretycznie na nim też można żeglować i to nawet w o wiele chytrzejszy sposób: nie trzeba robić żagla w postaci wielkiej płaszczyzny, co jest trochę kłopotliwe (a naprawdę dobrze by było mieć ten żagiel jak największy) ale w postani anten wytwarzających odpowiednio "ustawione" pole elektryczne - lub cewek - pole magnetyczne - które oddziałując ze strumieniem naładowanych cząstek wiatru słonecznego wytwarzałyby siłę napędową. Takie projekty też "chodzą", jest to o tyle mniej wygodne, że światło słoneczne jest zawsze takie samo, wiatr natomiast zmienia swoją prędkość w szerokich granicach od 200 do 800 km/s powiedzmy (średnio ma 400-450) i oddziałuje z polami magnetycznymi planet, przez które jest deformowany, odchylany itp.

(22.05.2016 13:01)poldas napisał(a):  Zastanawia mnie też projekt NERVA, czyli napęd nuklearny, zarzuconyprzez NASA w 1972 roku.

To jest bardzo fajny pomysł o ogromnym potencjale. Niestety w naszych ekologicznych czasach raczej już nie powróci, bo wszyscy by się bali ewentualnej katastrofy np. przy starcie i skażenia terenu szczątkami reaktora.

Co stoi na przeszkodzie, aby wystartować z użyciem napędu konwencjonalnego, a potem włączyć napęd nuklearny jako drugi stopień poza atmosferą Ziemi?
Jednak musi być jakiś problem techniczny o którym nie wiemy.

(22.05.2016 23:13)poldas napisał(a):  Co stoi na przeszkodzie, aby wystartować z użyciem napędu konwencjonalnego, a potem włączyć napęd nuklearny jako drugi stopień poza atmosferą Ziemi?

Nic oczywiście. Możesz sobie włączać co chcesz i kiedy chcesz, tylko że tak czy inaczej reaktor jądrowy musi się znaleźć w rakiecie. Jakaś katastrofa przy starcie - a wciąż się zdarzają takie rzeczy - czy to wynikająca z powodów nazwijmy to nuklearnych czy innych, mogłaby potencjalnie zakończyć się rozerwaniem reaktora i skażeniem terenu przez rozrzucone paliwo jądrowe. Niezależnie od tego, jak mało jest to prawdopodobne, nie jest jednak całkowicie wykluczone i nikt ci nie da gwarancji że się na pewno nic nie stanie.

Nikt nie każe startować takiej rakiecie z przylądka Caneveral, gdzie mnóstwo oglądaczy może się skazić, a potem zrazić.
Przecież może to być odludny teren bez udziału widzów, a obsługa steruje startem na odległość.

holzgas, czyli gaz drzewny, kojarzony jest z niemieckimi konstruktorami, którzy w czasie kryzysu paliwowego lat 20. minionego stulecia, montowali przewoźne instalacje do wytwarzania paliwa gazowego w różnego rodzaju pojazdach. Niemcy stosowali również tę technologię pod koniec II wojny światowej, kiedy alianckie naloty i zacięte walki powodowały narastające problemy z olejem napędowym. Na holzgas były przerabiane m.in. legendarne ciężarówki Opel Blitz. Ponadto nie wszyscy wiedzą, iż w latach 1939- 1942 produkowano sportowe auto zasilane gazem drzewnym. Był nim sportowy kabriolet Mercedes 170 VG. Zużywał on 15 kg drewna na 100 km. Twórcą instalacji wytwarzania gazu drzewnego, był francuski inżynier Jacques Imbert, który opracował technologię jego spalania w generatorze nazwanym jego nazwiskiem

(19.04.2020 11:40)janusz napisał(a):  holzgas, czyli gaz drzewny, kojarzony jest z niemieckimi konstruktorami

Iście surrealistycznie wyglądają zdjęcia popularnych niemieckich czołgów - Pz.IV, Panther, chyba i Tiger I widziałem fotkę - przerobionych na "holcgaz" z charakterystycznymi generatorami-kociołkami i całym tym orurowaniem. Oczywiście takie pojazdy nie nadawały się do użytku bojowego, wykorzystywano je w jednostkach szkolnych, aby przy szkoleniu zaoszczędzić deficytową benzynę niezbędną dla jednostek bojowych.

A jeszcze nawiązując do wpisy poldasa sprzed 4 lat - startująca rakieta może wysypać się nie tylko na wyrzutni ale w dowolnym momencie wzlotu (choć jest to już mniej prawdopodobne) aż do zaorbitowania. Więc w przypadku katastrofy w tej fazie lotu szczątki rakiety mogłyby spaść na ogromnym obszarze, gdzieś ćwiartki planety. Mało tego, w przypadku nawet zaorbitowania się, ale wadliwego, na niskiej, niestabilnej orbicie, w końcu nastąpić musi deorbitacja, a w tym momencie te zdeorbitowane resztki mogą spaść praktycznie wszędzie (to już powiedzmy od samej orbity zależy). Dopiero wejście na planowaną trwałą orbitę albo odmaszerowanie z sąsiedztwa Ziemi oznaczałoby koniec zagrożenia.

Zespół badaczy z KAIST w Korei Południowej opracował nowy rodzaj akumulatorów. Jest to specjalne ogniwo sodowo-jonowe, wykorzystujące anodę wykonaną z siarczku miedzi. Innowacyjne rozwiązania naukowców przybliżają nas do komercjalizacji ogniw sodowo-jonowych, których wprowadzenie na rynek ma zmniejszyć koszty produkcji baterii, znajdujących się w wielu urządzeniach przenośnych.
Hitachi z kolei przedstawił silnik elektryczny , który nie zawiera metali ziem rzadkich, a naukowcy z Tokyo University of Science, kierowany przez prof. Shinichi Kornabę akumulator sodowo-jonowy nie zawiera litu, wykorzystuje w zamian powszechnie dostępne surowce. Jednym z nich jest cukier, a konkretnie sacharoza, która po przetworzeniu pozwala uzyskać materiał zastosowany w anodzie akumulatora.
Nowa technologia jest bliska wprowadzeniu na rynek - akumulatory wykorzystujące cukier mogą pojawić się w naszych elektronicznych gadżetach w ciągu najbliższych pięciu lat.