Monopropelan
Penelitian secara singkat

Banyak penelitian telah dilakukan di AS pada tahun 1950-an dan 1960-an untuk mencoba menemukan monopropelan yang lebih baik dan lebih bertenaga. Sebagian besar peneliti sampai pada kesimpulan bahwa setiap zat tunggal yang mengandung cukup energi untuk bersaing dengan bipropelan akan terlalu tidak stabil untuk ditangani dengan aman dalam kondisi praktis. Dengan material baru, sistem kontrol, dan persyaratan untuk pendorong berkinerja tinggi, para insinyur saat ini sedang memeriksa ulang asumsi ini.
Banyak ester alkohol yang dinitrasi sebagian cocok untuk digunakan sebagai monopropelan. "Trimetilen glikol dinitrat" atau 1,3-propanadiol dinitrat adalah isomerik dengan PGDN, dan diproduksi sebagai produk sampingan fraksional dalam semua kondisi laboratorium kecuali yang paling menuntut; berat jenis yang sedikit lebih rendah (dan dengan demikian kepadatan energi) dari senyawa ini menentang penggunaannya, tetapi perbedaan kecil dalam kimia mungkin terbukti berguna di masa mendatang.
"Dinitrodiglikol" yang terkait, lebih tepat disebut dietilen glikol dinitrat dalam notasi modern, digunakan secara luas di Jerman pada Perang Dunia 2, baik sebagai monopropelan cair maupun koloidal dengan nitroselulosa sebagai propelan padat. Karakteristik senyawa ini yang diinginkan; cukup stabil, mudah diproduksi, dan memiliki kepadatan energi yang sangat tinggi; dirusak oleh titik beku yang tinggi (-11,5 derajat C) dan ekspansi termal yang nyata, keduanya menjadi masalah dalam pesawat ruang angkasa. "Dinitroklorohidrin" dan "tetranitrodigliserin" juga merupakan kandidat yang mungkin, meskipun tidak ada penggunaan saat ini yang diketahui. Polinitrat dari hidrokarbon aromatik dan rantai panjang selalu berupa padatan suhu ruangan, tetapi banyak yang larut dalam alkohol atau eter sederhana dalam proporsi tinggi, dan mungkin berguna dalam keadaan ini.
Hidrazin, etilen oksida, hidrogen peroksida (terutama dalam bentuk T-Stoff pada Perang Dunia II Jerman), dan nitromethane adalah monopropelan roket yang umum. Seperti yang telah disebutkan, impuls spesifik monopropelan lebih rendah daripada bipropelan dan dapat ditemukan dengan alat Air Force Chemical Equilibrium Specific Impulse Code.
Satu monopropelan baru yang sedang dikembangkan adalah nitrogen oksida, baik dalam bentuk murni maupun dalam bentuk campuran bahan bakar nitrogen oksida. Nitrous oksida menawarkan keuntungan karena dapat memberikan tekanan sendiri dan relatif tidak beracun, dengan impuls spesifik antara hidrogen peroksida dan hidrazin. Nitrous oksida menghasilkan oksigen setelah terurai, dan dapat dicampur dengan bahan bakar untuk membentuk campuran monopropelan dengan impuls spesifik hingga 325 detik, yang sebanding dengan bipropelan hipergolik. Pada tahun 2018, katalis logam mulia baru ditemukan untuk digunakan dengan nitrogen oksida - rhodium oksida pada bola alumina - yang lebih stabil pada suhu yang lebih tinggi daripada rhodium atau iridium murni.
Perbandingan langsung sifat fisik, kinerja, biaya, daya simpan, toksisitas, persyaratan penyimpanan, dan tindakan pelepasan tidak disengaja untuk hidrogen peroksida, hidroksilamonium nitrat (HAN), hidrazin, dan berbagai monopropelan gas dingin menunjukkan bahwa hidrazin adalah yang berkinerja paling tinggi dalam hal impuls spesifik. Namun, hidrazin juga merupakan yang paling mahal dan beracun. Selain itu, HAN dan hidrogen peroksida memiliki impuls densitas tertinggi (impuls total per satuan volume tertentu).