Le moteur au mélange acetylene et ammoniaque ("atsetam")

[patchfree]

Consacrons un fil spécifique au développement du moteur à "atsetam". Le moteur est promis à un bel avenir puisqu'il peut remplacer avantageusement l'hydrogène et le kérosène en particulier en terme de prix et de stockage. De plus il peut facilement s'installer à la place d'un moteur classique sans modifier profondément un lanceur déjà fonctionnel.

MOSCOW, May 5 (RIA Novosti)

Power engineering manufacturer Energomash has started development of a new rocket engine which could vastly reduce the cost of rocket launches and avoid the need to produce hydrogen for fuel, the makers say.

The new rocket, which will be around 30 percent more efficient than exising designs, works on a completely novel fuel mixture of acetylene and ammonia (atsetam).

“A mixture of acetylene and ammonia is 20 times cheaper than hydrogen as a kilogram of hydrogen costs about 2 thousand rubles ($67) and a kilo of atsetam is maximum of 100 rubles ($3.35)," Energomash's Director of Innovative Technology Anatoly Likhvantsev told Izvestiya newspaper.

"Using five to seven tons of this mixture, we can save a considerable amount of money. In addition, the components that are included in atsetam can be easily stored and transported, whereas hydrogen requires special storage and transportation conditions," he added.

The new atsetam engine will be assembled on the basis of the RD-161 oxygen and kerosene engine. The exact parameters will be determined during tests which will begin this year and will last for about three years.

The developers plan to launch rockets with the new engine in 2017-2018, dependent on funding.

Once the optimal ratio of acetylene and ammonia is found (in which fuel will be sufficiently powerful without exploding too easily) the designers will specify the parameters of the engine.

According to preliminary calculations, the atsetam engine will not require major structural changes to existing rocket motors since the physical properties of atsetam do not differ much from kerosene. An upper stage with the new engine will be installed on existing rocket carriers, which will be more profitable than developing an entirely new rocket with it.

[Giwa]

Consacrons un fil spécifique au développement du moteur à "atsetam". Le moteur est promis à un bel avenir puisqu'il peut remplacer avantageusement l'hydrogène et le kérosène en particulier en terme de prix et de stockage. De plus il peut facilement s'installer à la place d'un moteur classique sans modifier profondément un lanceur déjà fonctionnel.

MOSCOW, May 5 (RIA Novosti)

Power engineering manufacturer Energomash has started development of a new rocket engine which could vastly reduce the cost of rocket launches and avoid the need to produce hydrogen for fuel, the makers say.

The new rocket, which will be around 30 percent more efficient than exising designs, works on a completely novel fuel mixture of acetylene and ammonia (atsetam).

“A mixture of acetylene and ammonia is 20 times cheaper than hydrogen as a kilogram of hydrogen costs about 2 thousand rubles ($67) and a kilo of atsetam is maximum of 100 rubles ($3.35)," Energomash's Director of Innovative Technology Anatoly Likhvantsev told Izvestiya newspaper.

"Using five to seven tons of this mixture, we can save a considerable amount of money. In addition, the components that are included in atsetam can be easily stored and transported, whereas hydrogen requires special storage and transportation conditions," he added.

The new atsetam engine will be assembled on the basis of the RD-161 oxygen and kerosene engine. The exact parameters will be determined during tests which will begin this year and will last for about three years.

The developers plan to launch rockets with the new engine in 2017-2018, dependent on funding.

Once the optimal ratio of acetylene and ammonia is found (in which fuel will be sufficiently powerful without exploding too easily) the designers will specify the parameters of the engine.

According to preliminary calculations, the atsetam engine will not require major structural changes to existing rocket motors since the physical properties of atsetam do not differ much from kerosene. An upper stage with the new engine will be installed on existing rocket carriers, which will be more profitable than developing an entirely new rocket with it.

"Once the optimal ratio of acetylene and ammonia is found (in which fuel will be sufficiently powerful without exploding too easily) the designers will specify the parameters of the engine."

Cette proportion optimale pour avoir une puissance suffisante sans risque explosif liée à l'instabilité de l'acétylène n'est pas encore déterminée ou est-ce simplement une donnée secrète ?

Bon, en relisant de plus près (moins en diagonale ;) ), la réponse à ma question est peut-être là:

" The exact parameters will be determined during tests which will begin this year and will last for about three years. "

Donc disons que l'on a peut-être une idée où se situe cette proportion optimale, mais que cela reste à affiner par ces tests dans les trois années qui viennent .

[bernardw]

ce pose le problème de stockage de l’acétylène on l’utilise pour souder mais il est dissout dans de l’acétone.
extrait de wikipedia :

L'acétylène est extrêmement inflammable à température et pression standards. Il est endoénergétique par rapport au carbone et à l'hydrogène, et peut se décomposer spontanément, de façon explosive lorsque la pression est supérieure à 100 kPa, et jusqu'à quelques bars où cette décomposition spontanée se produit immanquablement[réf. souhaitée]. C'est pour cette raison qu’il est stocké dissous dans l’acétone ou le diméthylformamide (DMF), eux-mêmes inclus dans une matière poreuse stabilisatrice.

[montmein69]

" The exact parameters will be determined during tests which will begin this year and will last for about three years. "
Donc disons que l'on a peut-être une idée où se situe cette proportion optimale, mais que cela reste à affiner par ces tests dans les trois années qui viennent .

Oui .... on a le temps de voir venir.
D'autant que les russes avancent à petits pas pour faire évoluer leur gamme de lanceurs :
- l'Angara n'est pas encore sur le point de remplacer la Proton.
- le remplacement des Soyouz U et FG pour lancer les cargos Porgress et les capsules Soyouz se fera très progressivement (2013 ..... 2014 ... ) voir ICI

Donc avant que des moteurs atsetam existent, (et puissent remplacer les motorisations plus classiques sur des lanceurs) que les infrastructures pour fabriquer, stocker ce nouvel ergol soient opérationnelles .... il y a de la marge.
Mais si la piste est prometteuse, ces recherches continueront et les russes déposeront peut-être des brevets ?

[Exocet]

L'argument économique ne tient pas vraiment la route, la production de carburant restera toujours négligeable dans le coût d'un lanceur non réutilisable.

Par contre, techniquement, cela parait intéressant. On s'orienterait presque vers un moteur triergol déjà défriché par les Russes (il s'agissait alors de LH2 ou de Kérosène côté carburant), on peut imaginer que le ratio entre acetylene et ammoniaque soit modulé en fonction de la phase de vol pour avantager l'ISP ou la poussée.

[patchfree]

L'argument économique ne tient pas vraiment la route, la production de carburant restera toujours négligeable dans le coût d'un lanceur non réutilisable.

Certes, mais n'oublions pas que les russes ont dans le domaine 3 directions "sérieuses" de développement:
- le moteur nucléaire (pour les vaisseaux spatiaux au-delà de l'orbite terrestre)
- le moteur atsetam dont on parle dans ce fil
- le premier étage réutilisable des fusées ... (projet MRKS)

En conjonction avec un moteur "économique en carburant" ce dernier pourrait abaisser réellement le coût des lancements.

Par ailleurs je pense que l'économie visée par les russes est, pour l'instant, un moteur atsetam non pour le premier étage mais pour le second, et l'économie là se mesure par rapport à un moteur hydrogène/oxygène. La complexité de la "manutention" de LH2 étant pour beaucoup dans le coût de ces étages.

[montmein69]

Par ailleurs je pense que l'économie visée par les russes est, pour l'instant, un moteur atsetam non pour le premier étage mais pour le second, et l'économie là se mesure par rapport à un moteur hydrogène/oxygène. La complexité de la "manutention" de LH2 étant pour beaucoup dans le coût de ces étages.

Oui, les conditions techniques d'utilisation de ce nouvel ergol ne sont pas encore bien connues, mais il y aurait probablement gain de masse :
- moins de pression dans le réservoir ?
- isolation thermique simplifiée ?

[patchfree]

Il semble que le développement soit prometteur: ils ont obtenu un premier lot de combustible qui va permettre d'approfondir la connaissances de ses propriétés et de tester en 2013-2014 sur banc le premier exemplaire d'un moteur du type oxygène/atsetam.

He obtained the first experimental batch of the latest fuel



29/11/2012 ::

NGO experts "Energomash" and RSC "Applied Chemistry" on a specially
designed experimental setup was first obtained the first experimental
batch of the latest high-performance fuel acetyl.

The results confirmed the previously conducted theoretical studies, and
showed the effectiveness of the technology for production of the new
fuel.

Work is carried out within the framework of processing and subsequent
certification Atsetama as rocket fuel prospective application on its own
initiative in its own expense Energomash and through grant support
innovation center "Skolkovo".

In the following stages of work in accordance with industry
certification scheme rocket fuels will conduct a series of studies of
physical and chemical properties Atsetama, stability analysis of
structural materials, to determine the parameters of fire and explosion
prevention and other activities.
In 2013-2014 gg
planned development of the technology of obtaining Atsetama industrial
lots, and the development of the stand and conduct fire tests of
experimental oxygen-atsetamovogo LRE.
Roscosmos press service and the NGO "Energomash"

[montmein69]

works on a completely novel fuel mixture of acetylene and ammonia (atsetam).

will conduct a series of studies of physical and chemical properties Atsetama, stability analysis of structural materials, to determine the parameters of fire and explosion prevention and other activities.

Pour ce nouvel ergol ... il faut dire atsetam ou atsetama ?
Ou bien il y a un pluriel ... et cela couvre des ergols de composition différente en proportion d'ingrédients ?

[ManouchKa]

http://french.ruvr.ru/2013_01_04/Russie-un-nouveau-carburant-augmentera-lefficacite-des-fusees/

« Grâce à ce nouveau carburant nous pouvons augmenter de 20 à 30 % l'énergie du moteur »

Sachant que les moteurs russe actuel ont un isp jusqu'a 311s/SL; celà donne un isp de 373s à 404s, ca dépaase le couple H/O (365s max) :shock:

[Griffon]

Sachant que les moteurs russe actuel ont un isp jusqu'a 311s/SL; celà donne un isp de 373s à 404s, ca dépaase le couple H/O (365s max) :shock:

C'est plutôt 460 pour le couple hydrogène/oxygène.
Par contre le carburant évoqué dispose d'une bonne densité qui lui donne un avantage pour des utilisations de premier étage et de propulseur d'appoint (en terminologie occidentale), il faudrait que je retrouve les articles techniques qui donnaient ces chiffres ...

[patchfree]

Ouhla! on ne lit pas souvent le forum... :scratch:

Il y a tout un fil consacré à l'asetam sur le forum... https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t13870-les-nouvelles-du-moteur-au-melange-acetylene-et-ammoniaque-atsetam
[Sidjay: fusion avec le sujet initial]

[ManouchKa]

Sachant que les moteurs russe actuel ont un isp jusqu'a 311s/SL; celà donne un isp de 373s à 404s, ca dépaase le couple H/O (365s max) :shock:

C'est plutôt 460 pour le couple hydrogène/oxygène.
Par contre le carburant évoqué dispose d'une bonne densité qui lui donne un avantage pour des utilisations de premier étage et de propulseur d'appoint (en terminologie occidentale), il faudrait que je retrouve les articles techniques qui donnaient ces chiffres ...

oui je sais, mais là je parle au décollage "SL"

Et désolé pour ce double topic.