Muchos cohetes utilizan propulsores a base de hidrógeno y oxígeno como combustible.
¿Por qué no se utilizan combustibles de hidrógeno-flúor? Tiene un impulso específico de 390 segundos, superior a la combustión de hidrógeno-oxígeno (360 segundos).
LF2/LH2 , o bipropelente de dihidrógeno líquido de difluoruro líquido (combustible criogénico binario) tiene un impulso específico de 410 segundos (en peso) al nivel del mar, que es más que, por ejemplo , LOX/LH2 (dihidrógeno líquido de oxígeno líquido) con un impulso específico promedio en peso de 391 segundos, también a nivel del mar. Como el oxidante está en ambos casos a bordo y uno de los propulsores criogénicos binarios, la diferencia en el impulso específico (19 segundos) también sería la misma en el vacío. Sin embargo, no estoy seguro de dónde obtuviste tus números.
Así que esto parece bastante sencillo, LF2/LH2 tiene un impulso específico por peso aproximadamente de un 4 a un 5 % mayor. Pero, como mencionaron muchos en este hilo antes que yo, hay mucho más en el difluoruro líquido (LF2) de lo que parece con una presentación de algunas estadísticas simples sobre su desempeño como propulsor de cohetes. Principalmente, es tóxico, un irritante fuerte y, como el oxidante más fuerte (es decir, el elemento más electronegativo) que conocemos, reaccionará con cualquier cosa que esté lista para prestarle un electrón de repuesto. Eso no es bueno, porque lo hace, en términos prácticos, demasiado reactivo:
Las reacciones con el flúor elemental suelen ser repentinas o explosivas. Muchas sustancias que generalmente se consideran no reactivas, como acero en polvo, fragmentos de vidrio y fibras de asbesto, se consumen fácilmente con el gas flúor frío. La madera e incluso el agua arden con llamas cuando se someten a un chorro de flúor, sin necesidad de chispa.
Fuente del extracto: Wikipedia sobre flúor
Huelga decir que esto hace que sea extremadamente difícil y bastante costoso de producir (la NASA pagaba $ 6,00 por kg, en comparación con LOX que costaba $ 0,04 por kg en 1959), almacenar y usar como componente propulsor de cualquier sistema, siendo los cohetes sin excepción. Combinarlo con hidrógeno líquido en la atmósfera inferior también aporta oxígeno y vapor de agua a la ecuación, produciendo ácido fluorhídrico . Si bien es un ácido débil, en realidad no es un subproducto deseable de la reacción de fluoruro e hidrógeno, mientras que la reacción de LOX con LH2 produce H 2 O (agua).
Entonces, en resumen, LOX/LH2 es mucho más barato, mucho más seguro, muchas veces más fácil de diseñar (motores, tanques de almacenamiento, etc.) y, debido a todos estos oficios, es un oxidante preferido para grandes lanzadores espaciales. Tiene algunos inconvenientes, pero hemos aprendido a diseñar alrededor de ellos, y se ha utilizado en muchos lanzamientos, sin necesidad de evacuar un radio grande alrededor de un sitio de lanzamiento antes y durante el uso real de LF2, por temor a una catástrofe ambiental. Sacrificar el 4-5% del rendimiento vale la pena para reducir estos riesgos, sin duda.
Editar para agregar : Pero, debe mencionarse, 4-5% es una diferencia teórica en el mejor de los casos entre LF2 / LH2 y LOX / LH2 impulso específico, y esta diferencia se reduciría sustancialmente, posiblemente incluso se revertiría a favor de LOX / LH2, cuando tomamos en cuenta las restricciones de diseño y el peso agregado a las etapas y sus motores cuando usamos LF2/LH2 en su lugar. Esto es un poco argumentativo, pero también debe tenerse en cuenta al interpretar los datos teóricos del mejor caso .
Además de todos los problemas planteados por TidalWave, también debe considerar los productos de escape.
El tanque principal del transbordador espacial transportaba alrededor de 730 toneladas de hidrógeno y oxígeno. Quema que produce unas 730 toneladas de agua, el dichoso químico que todos amamos. La quema de unas 730 toneladas de hidrógeno y flúor produce unas 730 toneladas de fluoruro de hidrógeno muy caliente, que es muy tóxico y extremadamente corrosivo. Ataca el vidrio, los metales y casi todo lo demás, lo más probable es que incluya toberas de cohetes y plataformas de lanzamiento. Provoca horribles quemaduras en la carne humana. No quieres esto.
El flúor es muy tóxico y tiende a oxidar más que solo el combustible.
Pedro