¿Qué tiene de malo la hidracina como monopropulsor?

Mientras respondía una pregunta sobre si el N 2 O era un monopropulsor práctico , descubrí que la hidracina era considerablemente más eficiente. Entonces, ¿por qué la gente quiere reemplazarlo con N 2 O, si la hidracina es más eficiente? Según una subpágina de Harvard , lo son. ¿Entonces por qué? Debe haber algún problema actual con la hidracina que la gente quiera cambiar. ¿Cuál es ese problema?

¿Porque es un propulsor tóxico? IIRC, vea artículos como este newscientist.com/article/mg15621033-800-what-goes-up
@CamilleGoudeseune El nitrógeno gaseoso, N2, se utiliza como monopropulsor. Es el gas favorito para los propulsores de gas frío.
El libro ¡Encendido! (Clark) , también disponible de otras fuentes, analiza la hidracina a finales de los años 40 y 50. Clark plantea dos problemas: la hidracina pura tiene un punto de congelación extremadamente alto y, por lo tanto, debe mezclarse con un "depresor del punto de congelación" para que sea utilizable, que no parece funcionar, o debe cambiarse a otra cosa, "un derivado "- y se les ocurrió la UMDH. Pero eso no era un monopropulsor. 1/2
Para el uso de monopropulsores, el problema (discutido en las páginas 122-123) fue que la hidracina se envió sobre un lecho de catalizador, "pero los reinicios, si el lecho de catalizador se ha enfriado, son casi imposibles". Pero, de nuevo, eso fue a finales de los 40 y principios de los 50, y tal vez se hayan descubierto cosas desde entonces... 2/2
La hidracina de @davidbak se usó como mono (combustible, no realmente accesorio) en las unidades de energía auxiliar del transbordador y causó muchos problemas, incluida la explosión del orbitador en STS-9. Como dices, hubo que suministrar calentadores para evitar que se congelara, y si fallaban, eso también era muy malo.

Respuestas (2)

Hay algunas razones por las que se está considerando un reemplazo de hidracina:

  • La hidracina es altamente tóxica y cancerígena, por lo que su manipulación es peligrosa. Una fuga puede poner en grave riesgo a astronautas o técnicos
  • La hidracina es corrosiva y puede dañar superficies desprotegidas, como metal, piel, pulmones, etc.
  • Sus productos de descomposición también son tóxicos y corrosivos, por lo que sigue siendo desagradable después de su uso.
  • Dado que la hidracina es tóxica, corrosiva, etc., requiere equipos y procedimientos especiales para su transporte y manipulación, lo que aumenta la complejidad del sistema en general.
  • Altos costos: es costoso producirlo para comenzar, luego hay costos adicionales para transportarlo y manipularlo de manera segura

Tenga en cuenta que esa no es la lista completa de por qué la hidracina es fea, tiene la tendencia a explotar espontáneamente al contacto con ciertos materiales, pero es por eso que se usa en cohetes.

Para los satélites pequeños que se llevan a cuestas durante el lanzamiento con una nave espacial más grande, el propietario de esa nave espacial más grande junto con el proveedor de lanzamiento pueden tener una visión negativa de la hidracina en los satélites llevados a cuestas.
Otro punto importante: él y sus productos de descomposición también son bastante corrosivos nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1006.pdf
Gracias @OrganicMarble, he editado con algunos de esos detalles.
y otro elemento bala, el óxido, es decir, el acero oxidado, es solo otro oxidante en lo que respecta a la hidracina, a partir de entonces, una vez que ha comenzado la descomposición, el calor generado puede hacer que sea autosuficiente. No se puede suponer que el acero inoxidable (es decir, CRES) estará libre de oxidación y, por lo tanto, el equipo de manejo del propulsor debe estar en perfectas condiciones.
@Puffin: Huelo un motor liquisólido.
N2O tampoco es absolutamente seguro para respirar en.wikipedia.org/wiki/Recreational_use_of_nitrous_oxide
Seguro @fraxinus, pero no derrite tus pulmones en pequeñas concentraciones.

La hidracina, en cuanto a los pequeños propulsores monopropulsores, se ha utilizado durante décadas en cientos de satélites. Se afirma que un modelo, el "Propulsor de hidracina monopropulsor 1N", está en uso en 165 unidades. Otros modelos tienen registros de implementación similares.

Referencia: space-propulsion.com .

Muchos estudios de monopropelentes se realizaron durante los años 60 y 70. Un libro de: Belal, Hatem -- 2009/05/26SP Modeling of Hydrazine Decomposition for Monopropellant Thrusters presenta una tabla de rendimiento resumida de algunos monopropelentes, incluida la hidracina y norte 2 O . Estoy intentando pegar en una tabla de resumen. Aquí va:

ingrese la descripción de la imagen aquí

La hidracina tiene mayor Isp pero norte 2 O tiene una temperatura de combustión más alta que probablemente necesite materiales más exóticos.

En general, la hidracina tiene una infraestructura tan integrada y una base de rendimiento instalada a largo plazo que es poco probable que sea desplazada.

La toxicidad, las propiedades cancerígenas, la corrosividad, etc. de la hidracina están muy exageradas según mi experiencia. Yo estaba trabajando en los años 60 en una pequeña empresa de investigación de combustión. En un área de trabajo estudios de parámetros de ignición hipergólica de norte 2 O 4 y se hicieron hidrazina, UDMH, Aerozine 50, etc. Se realizaron películas de alta velocidad y mediciones de temperatura y composición del gas para respaldar las pruebas. Viví en nubes de hidracina y norte 2 O 4 vapores. norte 2 O 4 fue tratado con respeto. La hidracina no fue tratada con mucha preocupación. La hidracina tiene un olor a amoníaco y se intentó mantenerlo lo más bajo posible, pero no hubo límites de seguridad reales. Además, no había instrumentos de medición sencillos para las concentraciones ambientales. Nadie en nuestro grupo se ha enfermado por nada que pudiera estar relacionado con la hidracina y norte 2 O 4 . Es probable que este trabajo no se pueda realizar hoy, especialmente en un parque industrial suburbano.

En su documento, la EPA estima que, si una persona respirara continuamente aire que contiene hidracina a un promedio de 0.0002 µ gramo / metro 3 ( 2.0 ∗ 10 − 7 metro gramo / metro 3 ) durante toda su vida, en teoría, esa persona no tendría más de una probabilidad entre un millón de desarrollar cáncer como resultado directo de respirar aire que contiene esta sustancia química.

Creo que la hidracina se utilizará durante mucho tiempo.

¡Fascinante! Espero que no sufras ninguna consecuencia.
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