¿Motor de motor híbrido de hidrógeno sólido para el lanzamiento?

Hay algunas preguntas interesantes en 'sería más estable'. Si realmente tuviera un núcleo sólido de hidrógeno a 14 Kelvin, en realidad sería muy estable, ya que casi cualquier oxidante que elija inyectar, incluido el oxígeno, probablemente se condensaría más rápido de lo que podría reaccionar a esas temperaturas tan bajas (las velocidades de reacción disminuyen con temperatura). También estaría congelando la atmósfera en un tapón sólido en el extremo de la boquilla.

Toda la energía requerida para congelar el oxidante y la atmósfera comenzaría a derretir el hidrógeno.

A partir de ese momento, podrían suceder una serie de cosas emocionantes:

El hidrógeno puede filtrarse más allá de la atmósfera congelada en la base del cohete y explotar/incendiarse alrededor de la plataforma.

La presión puede aumentar hasta el punto en que el cohete estalla únicamente por presión de vapor de hidrógeno.

La presión puede aumentar hasta el punto en que el tapón congelado explota y el hidrógeno derretido fluye como líquido y comienza a quemarse en charcos alrededor de la almohadilla.

La temperatura/presión puede alcanzar el punto en el que el oxidante inyectado deja de congelarse y comienza a quemarse con el hidrógeno y el cohete realmente comienza a producir empuje, con suerte soplando el tapón atmosférico (o quizás una tapa de sellado ajustada).

Sucede lo anterior, pero el tapón se mantiene lo suficiente como para que el aumento de presión derrita la atmósfera previamente congelada y/o el oxidante para formar una BLEVE dentro del cohete.

Además de las complicaciones anteriores, la ventaja clave de un cohete híbrido es que uno de los dos compuestos utilizados para impulsar el cohete es estable a temperatura ambiente y permite cierto grado de control del acelerador a diferencia de un cohete sólido. Para este sistema de hidrógeno, incluso si resuelve los problemas de ingeniería para iniciarlo, una vez que detenga el flujo de oxidante, el hidrógeno continuará derritiéndose y ardiendo en la atmósfera o simplemente produciendo un empuje como un chorro de gas frío en el espacio, por lo que este cohete no tiene real. método de apagado.

También hay algunas complicaciones en torno a la baja resistencia estructural de materiales como el acero a <20 Kelvin, y lo que parece ser la baja resistencia estructural del hidrógeno congelado, a menos que esté muy por debajo del punto de fusión, lo que podría permitir que fluya por la boquilla en forma sólida . bajo cargas de gravedad y/o empuje.

La densidad del hidrógeno sólido es ligeramente superior a la del líquido (0,086 g/cm3 frente a 0,07), pero la mejor solución para aprovecharlo podría ser formar una suspensión , como señala JCRM en los comentarios, y utilizarla de forma más convencional.

La densidad del hidrógeno sólido es solo un poco mayor que la del líquido. Pero sería necesaria mucha masa adicional para construir un contenedor para el hidrógeno sólido que sea adecuado para el almacenamiento de hidrógeno sólido, así como una cámara de combustión híbrida con temperatura y presión muy altas. Se necesitaría hidrógeno líquido para enfriar la boquilla.

El flujo de calor al hidrógeno sólido almacenado debe ser tan bajo que las pérdidas de hidrógeno por licuefacción y vaporización sean pequeñas. Si la mayor parte del hidrógeno sólido se vuelve líquido durante el almacenamiento, la operación del cohete híbrido sería imposible.

Por lo tanto, en general, no es posible reducir el peso estructural mediante el uso de un cohete híbrido sólido en lugar de un cohete de hidrógeno líquido convencional.

El control de la proporción de oxígeno e hidrógeno sería difícil durante el tiempo de combustión. Puede ser necesaria una mezcla rica en combustible para proteger la cámara de combustión y la tobera contra el oxígeno, pero mucho hidrógeno en la mezcla sería ineficiente.