¿Son intercambiables MMH y UDMH?

¿Se pueden usar la monometilhidracina y la dimetilhidracina asimétrica una en lugar de la otra para la clase de motores de maniobra orbital existentes (con un rendimiento reducido)? Como el OMS de Shuttle (usa MMH), Soyuz DPO (usa UDMH) y el motor principal de ATV (usa MMH).

Ambos te matarán muy rápida y dolorosamente. Así que en ese sentido, sí. Como propulsores, no estoy seguro.
Una gran y realmente divertida historia de investigación de propulsores es John D. Clark. ¡Encendido! (1972) Véase, en particular, el capítulo "Caza del Hipergol". En resumen, se trata de densidad, punto de congelación y estabilidad térmica. No te olvides del venerable Aerozine. Entonces, a menos que use el combustible para enfriar la boquilla, debería estar bien sustituyendo uno por otro, siempre que mantenga el combustible lo suficientemente caliente como para ser líquido.
...Sin embargo, tales sustituciones generalmente requieren rediseño y nuevas pruebas de mucho más que un motor o tanques: producción, lanzamiento de sensores de abastecimiento de combustible complejos... No vale la pena, me temo.

Respuestas (1)

Hay varias consideraciones que llevan a seleccionar un combustible hipergólico en particular:

  • yo s pags impulso especifico
  • ρ densidad
  • T F punto de congelación
  • estabilidad térmica (tasa de descomposición frente a temperatura)
  • presión de vapor
  • compatibilidad química (tasa de corrosión)
  • presencia (o ausencia) de una capacidad de producción económica bien caracterizada

Los pares bi-propulsores usuales tienen las siguientes yo s pags (en segundos):

                    At 1    In 
                    atm    vacuum

tetróxido de dinitrógeno ( norte 2 O 4 )

MMH                 288.5   341.5
Hydrazine           292.0   343.8
Aerozine (50/50)    288.9   341.7

Ácido fumante rojo inhibido III-A (83,4% HNO 3 , 14% NO 2 , 2% H 2 O , 0,6% AF )

Hydyne
 (UDMH/DETA 60/40)  269.2   318.7
MMH                 274.5   324.3
UDMH                272.2   322.1

Ácido fumante rojo inhibido IV, HDA (54,3% HNO 3 , 44% NO 2 , 1% H 2 O , 0,7% AF )

Hydyne
 (UDMH/DETA 60/40)  274.4   325.2
MMH                 279.8   330.8
UDMH                277.4   328.6

Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_rocket_propellants

DETA = NUEVA HAMPSHIRE ( C 2 H 4 NUEVA HAMPSHIRE 2 ) 2

UDMH = ( CH 3 ) 2 NNH 2

Hidracina = norte 2 H 4

Densidad:

Hydrazine            1010 @ 20 deg. C
Hydyne                855 @ 15 deg. C
MMH                   878 @ 20 deg. C
UDMH                  789 @ 15 deg. C

Fuente: Modern Engineering for Design of Liquid-Propellant Rocket Engines, Huzel, Huang. 1992. pág. 21.

Recomiendo de todo corazón una historia genial y realmente divertida sobre la investigación de propulsores: John D. Clark. ¡Encendido! (1972) . Véase, en particular, el capítulo "Caza del Hipergol".

La sustitución de un combustible por otro conlleva complicaciones:

  • balística parte de los cambios de diseño;
  • hay que repensar los límites térmicos impuestos a los tanques;
  • MMH se puede usar para enfriar las boquillas debido a una mayor estabilidad térmica, UDMH no;
  • la infraestructura de lanzamiento puede tener que adaptarse (diferentes densidades y soportes térmicos => cambios en los procedimientos y sensores)
  • la capacidad de producción industrial no se puede cambiar al nuevo combustible de una vez
  • la recertificación es un dolor

Considerándolo todo, una combinación de motor/propulsor es una unidad de diseño, y no le gustará cambiar partes de la combinación sin mucho pensamiento y esfuerzo.

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