Водородоборцы
Ни для кого ни секрет, что среди любителей космонавтики есть довольна большая группа "отрицателей" водорода, я называю их водородоборцы, в истории были иконоборцы, а эти борются с водородом.
Основной постулат их веры, это отрицание водорода как топлива для ракет, основанный на двух догмах.
Первая догма, это довольно идиотское утверждение, что водород это "сложно".
Подразумевается, что никакой прогресс в технике не способен обеспечить человечество материалами которые были бы пригодны для работы с водородом. Их не смущает даже то, что объем водородной энергетики постоянно растет, что в это вкладываю силы и средства, что водород это материя а не волшебная субстанция.
Нет, твердо и четко заявляю водородоборцы, не существует и никогда не будет существовать материалов пригодных для работы с водородом и точка.
Не буду спорить с этим утверждением, потому что это вопрос не науки и технологии, а веры, а вера как известно не требует доказательств.
Вторая догма, это фантастическое внимание к способности водорода проникать сквозь кристаллическую решетку металлов. В устах водородоборцев это способность доходит до такой степень, что если к крану с жидким водородом поднести ведро, то струя жидкого водорода будет протекать сразу, напрямую, сквозь дно ведра как будто его и нет.
Вот тут можно уже предъявить цифры.
Идем в поисковик и легко и просто находим статью:
О КОНТРОЛЕ СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО СТЕПЕНИ ДИФФУЗИИ ВОДОРОДА КАЛЮЖНЫЙ Д. Г., БУРНЫШЕВ И. Н. Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения РАН
Из которого берем пример с численными показателями:
"Для воздухонезависимой энергоустановки подводной лодки при хранении водорода под давлением 40 МПа при температуре 20 °С в баллоне из титанового сплава ВТ20Л длиной 1274 мм, диаметром 200 мм коэффициент диффузии составляет 1,42·10-9 см 2 /c. Количество водорода, теряемое в результате диффузии через стенки баллона за 15 суток, рассчитанное по предлагаемой методике, составит 0,5 г"
Поскольку я большой фанат starship spacex, пересчитаем для ракеты его размеров, очень удачно что данные приведены для титана, поклонником которого я также являюсь и очень хотел бы чтобы старшип был перепроектирован на титан, принимая диаметр бака 9.000м, а высоту 25.480м и получаем, что скорость утечки составит 30 грамм в сутки.
Диффузии водорода через метал прямо пропорциональна давлению и толщине стенки.
Теперь снизим давление в 200 раз, до 2 атмосфер, что уменьшит утечку до 0,15 грамм в сутки. Одновременно это позволит уменьшит толщину стенки в 45/200, что увеличит утечку 6,75 грамм в сутки.
Также диффузия прямо пропорциональна температуре.
Снижаем температуру в 15 раз с 293К, а утечку до 0,45 грамм в сутки.
К сожалению вопрос скорости утечки жидкого водорода не удалось подкрепить руководящими документами, но простая логика подсказывает, что газообразный водород должен иметь гораздо большую проникающую способность чем жидкий, но увеличивает утечку в 785 раз, пропорционально плотности жидкого водорода к газообразному, до 353,25 грамм в сутки, что равнозначно 5,0 литров водорода в сутки.
Учитывая что объем емкости составляет, 1529 кубических метров, а масса 112.76 тонн и следовательно для опустошение емкости потребуется 320 дней.
Последние, что стоит упомянуть это поддержание низких температур в космосе рядом с землей под солнечными лучами, эту проблему можно решить посредством тонкопленочных зеркал из металлической фольги.
Водород это будущие а его противники, это прошлое.
