Neue chemische Treibstoffe

Es gab sowol Pläne, die Saturn V, als auch das Shuttle mit Fluor-Antrieb auszustatten.

(Die Saturn V hätte dann etwa die selbe Nutzlastkapazität gehabt, wie die Ares V haben sollte!)

Also Fluor, oder LF2 ist ein effektiverer Oxidator als Sauerstoff, mit in etwa dem selben Siedepunkt...


Warum wird es heute nicht verwendet? Zu teuer?

Gemeinsam mit Flüssigmethan wäre dies ein revolutionäres Konzept, das sowohl lagerfähig wäre, als auch viel größere Ausströmgeschwindigkeiten erhielte...

Hi,

ich denke mal, dass das an den Abgasen liegt. Chemische Fluor Verbindungen mit FLuor können höchstgiftig sein.

mfg STS-125

Das mit dem Fluor als Treibstoff, das ist eber das reaktionsfreudigste Element von allem. und das hat Vor- und Nachteile, vor allem, dass man für die Tanks Materialen braucht, die zum einem die Temperatur aushalten und zum anderen "resistent" gegen den aggressiven Fluor sind, also nicht gleich davon zerstört werden, und diese sind eben hundeteuer. Außerdem sind die Abgase, nämlich Fluorwasserstoff (egal, ob man Wasserstoff oder Methan verwendet) und und Verbindungen zwischen Kohlenstoff und Fluor (nur beim Methan), extrem umweltschädlich. Ich denke, dass man einfach noch eine Zeit auf Fluor als Treibstoff warten, und dass es dann nur in Oberstufen zum Einsatz kommen wird.

Fluor in Erststufen wird es nicht geben, weil bei Verbrennung mit Wasserstoffverbindungen, also auch Kerosin oder so, Flusssäure entsteht, die äußerst giftig und gefährlich ist, schlimmer als Salzsäure. Also wenn überhaupt, nur in Oberstufen

mfg websquid

Ohja, Flusssäure, zerfrisst sogar Glas.
Der Aufwand, den man für einen LH2/LF2-Antrieb betreiben müsste, lohnt sich bei Startstufen bestimmt nicht, dazu ists ja hochgefährlich wie websquid gesagt hat.
Bei Oberstufen, bei denen sich der spezifische Impuls erst richtig stark bemerkbar macht, wär es für interplanetare Sonden gut, allerdings gibts da ja nicht die große Nachfrage, dass sich die Entwicklung überhaupt lohnen würde.
Im Geostationären Markt ist der Aufwand für mich auch noch nicht rechtfertigbar, für schwere geostationäre Satelliten könnte man heutzutage ja einen Ariane 5 Einzelstart z.b buchen.

Ich leg mich mal fest und sag, dass bei chemischen Triebwerken die Kombination LOX/LH2 den höchsten sinnvoll erzielbaren spezifischen Impuls bringt, auch in ferner Zukunft  

Naja, Flusssäure ist eigentlich keine starke Säure, aber sie greift natürlich Glas an, was ungewöhnlich ist und dringt durch die Haut, um Verätzungen am Knochen und schwer heilende Wunden - falls sie die betreffende Person nicht ohnehin umbringt.

Ich wollte ja nicht sagen, dass sie stark ist.
Vielleicht nicht so stark wie Schwefel oder Salzsäure, aber weit giftiger. Dagegen sind die SRB-"Abgase" umweltfreundlich  

Wie siehts denn aus, wenn man Fluor und Sauerstoff als Gemisch einsetzt? Würde das die Handhabung erleichtern?

edit: Wenn man es genau nehmen will, müsste der Thread "Fluor als Oxidator" heißen. [/besserwisser]

Wie siehts denn aus, wenn man Fluor und Sauerstoff als Gemisch einsetzt? Würde das die Handhabung erleichtern?

Ich habe von FLOX gelesen, 30 - 40% Fluor und der Rest Sauerstoff... Brächte auch höheren spezifischen Impuls, aber halt nicht vergleichbar mit reinem LF2.

hochgefährlich

Darum halt als Oberstufe / EDS...

Falls da Teile runterkommen sollten, was unwahrscheinlich ist, verglühen die in der Atmosphäre und es müsste FO2 und H2O entstehen.
Über kurze oder lange Zeit bindet sich das F dann wieder im Gestein, wo man es herhat...

OF2 ist eine hochinstabile Verbindung und bildet sich nicht so einfach. Weiterhin muss man immer die Moeglichkeit eines Fehlstarts mit in Betracht ziehen, und da ist F2 um einiges problematischer als UDMH/NTO.

Martin

Achtung, nicht verwechseln:
1. OF₂ ist eine chemische Verbindung
2. FLOX ist eine Mischung
Die beiden sind nicht das gleiche! Allerdings sind die Eigenschaften als Treibstoff vergleichbar.

mfg websquid

Die beiden sind nicht das gleiche! Allerdings sind die Eigenschaften als Treibstoff vergleichbar.

Ein Teil liegt als OF2 vor, ein anderer als OF, FO2... Chemisches Gleichgewicht nennt sich das. Der größte Teil sollte allerdings als O2 und F2 vorliegen, sonst könnte man es nicht als FLOX bezeichnen.

Evt. gehörte die Rakete mit Graphitschaum um die Fluor-Leitungen ausgekleidet: Falls was rausrinnt, entsteht keine Flussäure, sondern nur CF

Okay, chemisches Gleichgewicht ist es, hab ich nicht dran gedacht

Flusssäure entsteht aber bei der Verbrennung, da ist es problematisch, auch bei einem Fehlstart kommt Fluor mit entsprechenden Stoffen in Berührung (spreng deinen Rasen mit Fluor und du bekommst Flusssäure... ). In der Rakete kann man eigentlich nichts gegen die Entstehung machen, HF ist nun mal ein Verbrennungsprodukt.

mfg websquid

_{ps: mein 250. Beitrag! Jubiläum}

Evt. gehörte die Rakete mit Graphitschaum um die Fluor-Leitungen ausgekleidet: Falls was rausrinnt, entsteht keine Flussäure, sondern nur CF

Graphitschaum - gibt es sowas ueberhaupt? Das wuerde aber ohnehin nicht bei einem Unfall helfen, ausserdem machts es das System wieder teurer und komplexer.

Da ich naechste Woche wieder mit HF arbeite, habe ich heute mal in den Sicherheitsordner reingeschaut. Waren auch gleich einige Beispiele dabei: So hat sich eine Geologe etwa 250 bis 350 ml 50% HF ueber den Schoss gekippt, 9% der Koerperoberflaeche kamen damit in Beruehrung. Trotz langen spuelens mit Wasser und eintreffen des Notartztes etwa 40 min spaeter hat ers nicht mehr nach Hause geschafft.

Dann doch lieber UDMH/NTO.

Martin

Hallo Zusammen!

Ein halbwegs breit einsetzbarer Antrieb sollte imho auch einen vernünftigen Handhabungsaufwand haben. Den schätze ich aber bei Lösungen, die Flour einsetzen, als extrem ein. Sollte es aus irgendwelchen Gründen sinnvoll sein, für Einzelanwendungen da weiterzuentwickeln?

Gruß   Thomas

Sollte es aus irgendwelchen Gründen sinnvoll sein, für Einzelanwendungen da weiterzuentwickeln?

Nur für extreme Anwendungen, kommerziell wahrscheinlich nicht...

Wie währe es mit Voyager 3? Oder einer schweren Marssonde? Oder Juno mit kyrogener Lageregelung?

Hallo runnerm

spekulier doch nicht immer so wild in der Gegend rum. Kryogene Lageregelung ...   Das ist so als wollte ich einen nuklear betriebenen Wecker.

Das Molekül wurde entdeckt als Zerfälle von Stickwasserstoffen untersucht wurden.

http://www.physorg.com/news/2010-12-discovery-molecule-efficient-rocket-fuel.html


EDIT Schillrich:
Änderung/Korrektur des Titels

Trinitramid, also N(NO₂)₃. Klingt erstmal simpel, aber WENN das wirklich stabil ist wird das interessant. Das ärgerliche an Feststofftreibstoffen ist aber die eigentlich miserable Steuerbarkeit (auch wenn es da in Russland ganz interessante Entwicklungen gibt). Dennnoch wäre das als Treibstoff höchst interessant.

Allerdings muss erstmal noch geklärt werden, wie stabil das ganze ist. Wenn Trinitramid explosiv reagiert, war das leider nur eine  schöne Idee. Es ist spannend

mfg websquid

Wenn Trinitramid explosiv reagiert, war das leider nur eine  schöne Idee. Es ist spannend

Dann wäre es doch ein Pulstriebwerk - wie Projekt Orion ohne Atombomben.... ?

Hallo,

ich habe den Threadtitel etwas angepasst.

Moment mal, ist das ein Treibstoff, ein Oxidator, ein Monergol? Da Sauerstoff drin ist, es wohl eher ein Oxidator oder ein Monergol. Also ein Ersatz für Ammoniumperchlorat?

Besser als LOX ist es mit Sicherheit nicht.

Was ich so herausbekommen hab, ist es ein Feststoff. Also für effizientere Booster zu verwenden....

Ammoniumperchlorat wird doch heute verwendet.
Chlor hat eine Atommasse von 35, Stickstoff von 14. Das ist also schon mal um einiges leichter!

NH4ClO4: 14+4+35+(16*4) = 53 Trägermasse : 64 Sauerstoffmasse
N(NO2)3: 14+3*(14+16*2) = 56 : 96

Pro Gewicht des Moleküls also deutlich mehr Sauerstoff!!


Also:
Ammoniumperchlorat: 1/0,82815 -> 1kg Sauerstoff  wird von 0,8kg Ammoniumchlorid  freigesetzt
Stickstoffverbindung: 1/0,58333  -> 1kg Sauerstoff wird von 0,58 kg Stickstoff freigesetzt

Beim Ammoniumperchlorat kommt halt noch der Wasserstoff dazu, der die effizienz noch etwas steigern sollte...

http://de.wikipedia.org/wiki/Hexogen#Explosionskenngr.C3.B6.C3.9Fen

Eine andere Diese Stickstoffgruppierung wird bereits im RDX, einem der effektivsten Sprengstoffe eingesetzt. Er erzeugt Deflationsgeschwindigkeiten von bis zu 8,7 km/sek!! ...
Lässt sich sowas nicht in Solid-Rocket-Boostern verwenden??


Edit: Es ist die selbe Struktur!! RDX ist ei Sprengstoff, in dem die neue Stickstoffverbindung bereits vorkommt!

Im PM habe ich (zufällig genau heute) in einem Topic über schmutzige Bomben  gelesen, dass Terroristen diesen Sprengstoff (RDX) sogar schon mal eingesetzt haben. Dh. er ist schon über das experimentelle Stadium hinaus.

Die Deflationsgeschwindigkeit entspricht der Abbrandgeschwindigkeit, nicht dem spezifischen Impuls. Die Abbrandgeschwindigkeit in SRB liegt bei einigen mm/s, Hexogen ist Mio mal schneller und daher ein Sprengstoff

Die Deflationsgeschwindigkeit entspricht der Abbrandgeschwindigkeit, nicht dem spezifischen Impuls. Die Abbrandgeschwindigkeit in SRB liegt bei einigen mm/s, Hexogen ist Mio mal schneller und daher ein Sprengstoff

Aja, das klingt logisch...
Sry für den Denkfehler...