En Ignition! de John D. Clarke . (1972), el autor dedica el último capítulo a hacer predicciones sobre el futuro de los propulsores líquidos para cohetes. Pensé que estos eran muy interesantes, pero me doy cuenta de que el libro tiene décadas. Entonces, ¿cuál es el estado de estas predicciones ahora, basadas en trabajos contemporáneos?
Los cohetes químicos nunca tendrán más de 600 segundos de impulso específico. El almacenamiento de radicales libres en el propulsor para superar este límite no es práctico.
Validado. Los cohetes químicos en uso superan los 450-460 segundos, con un récord demostrado en el banco de pruebas de 542 segundos.
Los cohetes con un alcance de ~500 km utilizarán pentafluoruro de cloro y un derivado de hidracina.
Hasta donde yo sé, la mayoría de los cohetes en ese rango usan derivados de hidrazina con oxidante NTO (N2O4) o MON, o son de combustible sólido. Los compuestos de cloro y flúor no se usan mucho.
No sé por qué Clark pensó que alguien usaría ClF5/hidrazina; su impulso específico es comparable al queroseno/LOX y su densidad aparente es bastante buena, pero es quisquilloso y peligroso. Entra en detalles sobre los peligros del ClF3 similar y señala que los químicos y los ingenieros tienen actitudes muy diferentes hacia estas cosas.
No se utilizarán monopropulsores, geles y lodos en la propulsión principal.
Correcto.
Los misiles de largo alcance utilizarán N2O4 e hidracina en el futuro previsible.
A EE. UU. le gustan los sólidos en los misiles balísticos intercontinentales por su relativa seguridad. Rusia solía utilizar misiles balísticos intercontinentales de combustible líquido UDMH/N2O4, pero hoy en día parece que también prefiere los sólidos.
Los propulsores espaciales de primera etapa utilizarán oxígeno líquido y RP-1, incluso con propulsores reutilizables.
Nuevamente pasando por alto los sólidos, que son más rentables.
Los impulsores de etapa superior utilizarán hidrógeno-oxígeno J-2. La etapa final puede utilizar hidrógeno-flúor o hidrógeno-litio-flúor.
El flúor es demasiado inseguro para que valga la pena su pequeña ventaja de impulso específico. Las etapas superiores generalmente usan hidrógeno.
Más allá de este punto, los cohetes nucleares tendrán que entrar en juego.
Políticamente inviable actualmente.
Los módulos de aterrizaje lunares y otros módulos extraterrestres utilizarán N2O4 e hidracina.
Sí.
Las sondas del espacio profundo utilizarán metano, etano y diborano, posiblemente propano, con OF2, ONF3 o NO2F como oxidantes. El fluoruro de perclorilo (ClO3F) será útil para Júpiter.
Una vez más, el flúor ha sido rechazado. Las sondas del espacio profundo utilizan hidracina/NTO o propulsión eléctrica como motores de iones (ganando un orden de magnitud en impulso específico en lugar del aumento marginal posible del flúor, al precio de un empuje muy bajo, que es aceptable para ciertas misiones interplanetarias).
El peróxido de hidrógeno se utilizará como monopropulsor, pero no como oxidante para la propulsión principal.
Verdadero.
En general, es un registro de predicción decente, sobreestimando principalmente la tolerancia de la industria para los propulsores muy peligrosos. Los sólidos desplazaron parcialmente a los líquidos hipergólicos más eficientes, y el flúor nunca reemplazó al LOX, por una combinación de preocupaciones interrelacionadas de seguridad, ambientales y de costos.
polvo oscuro