Самый высокий Isp достигается при использовании закиси азота в качестве окислителя

Какова максимальная Isp, достигнутая на орбитальной ракете для двигателя, использующего закись азота в качестве окислителя? Можно рассматривать как гибридные, так и жидкостные двигатели.

Не рассматривая монотопливо на основе закиси азота, поскольку оно, вероятно, будет работать хуже всего (правда ли это?).

Я не знаю ни одной орбитальной ракеты или космического корабля, в двигателях которых использовалась бы закись азота. Много зондирующих и любительских ракет, но ничего орбитального. Некоторые планировали это сделать, но они либо переключились на что-то другое (например, Dreamchaser), либо еще не летали.

Ответы (1)

Я не верю, что какие-либо орбитальные ракеты используют закись азота в качестве окислителя.

Зубрин утверждает, что его можно использовать со смесью этилен-этанового топлива для получения удельного импульса 320 с, но это выглядит оптимистично.

Википедия говорит, что его можно использовать в катализируемом монотопливном двигателе около 180 с .

N2O/этанол экспериментально продемонстрировал 250–260 с.

SpaceShipOne / SpaceShipTwo запускает гибридную ракету с закисью азота на твердом топливе HTPB со скоростью 250 с .

Похоже, довольно хороший Isp (250-260 с) для такой простой одинарной форсунки в этом двигателе N2O/этанол (статья Youngblood)?
Трудно превзойти комбинацию закиси азота и диборана с точки зрения Isp. Он дает более 9 МДж/кг энергии по сравнению с 6,5 МДж/кг для комбинации закись азота/этилен при практически такой же средней молярной массе газа. Конечно, эта комбинация представляет чисто теоретический интерес, поскольку диборан очень токсичен. Кроме того, закись азота и гидразин превосходят закись азота и этилен с точки зрения Isp, но это еще одно высокотоксичное топливо.
Если бы я был главным конструктором ракет и получил задание разработать орбитальную ракету на закиси азота, я бы попробовал в качестве топлива закись этилена. Почему - более высокая плотность (в предварительном охлаждении она достигает 0,95 г/мл, что намного выше, чем у этилена-этана), его монотопливо, поэтому для привода турбины можно использовать и топливо, и окислитель, и будет возможен полный цикл ступенчатого сгорания. Также не уступает этилен-этану по энергоемкости - 6,5 МДж/кг. Смеси топлива/окислителя также возможны, потому что оба являются жидкостями в одинаковых температурных диапазонах.