ISO 15859-5:2004

Space systems — Fluid characteristics, sampling and test methods — Part 5: Nitrogen tetroxide propellants

ISO 15859-5:2004 specifies limits for the chemical composition and physical properties of nitrogen tetroxide (N2O4)-based propellants and establishes the sampling and test requirements applicable for the verification of the nitrogen tetroxide composition. ISO 15859-5:2004 is applicable to N2O4-based propellants, used as oxidizers in propellant systems of space systems as well as in both flight hardware and ground facilities, systems, and equipment, of types NTO (N2O4 with red-brown colour), MON-1 (N2O4 and NO with green colour), MON-3 (N2O4 and NO with green colour), MON-10 (N2O4 and NO with green colour) and MON-25 (N2O4 and NO with green colour) as well as grades standard (no iron requirement) and low-iron (0,5 microgram per gram or 1,0 microgram per gram iron maximum). ISO 15859-5:2004 is applicable to influents only within the specified limits herein. ISO 15859-5:2004 is applicable to any sampling operation required to ensure that, when the fluid enters the launch vehicle or spacecraft, the fluid composition complies with the limits provided hereafter or with any technical specification agreed to for a particular use.

Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et méthodes d'essai des fluides — Partie 5: Ergols à base de tétraoxyde d'azote

L'ISO 15859-5:2004 donne les valeurs limites de la composition chimique des ergols à base de tétraoxyde d'azote (N2O4) et leurs propriétés physiques, et établit les exigences relatives à leur échantillonnage et aux méthodes d'essai applicables pour vérifier leur composition. L'ISO 15859-5:2004 est applicable aux ergols à base de tétraoxyde d'azote des types NTO, MON-1, MON-3, MON-10 et MON-25 et des qualités standard et pauvre en fer, utilisés comme comburant dans les systèmes à propergol des systèmes spatiaux, aussi bien dans le matériel embarqué que dans les installations, systèmes et équipements au sol. L'ISO 15859-5:2004 n'est applicable aux fluides entrant dans le système spatial que dans les limites spécifiées. L'ISO 15859-5:2004 est applicable à toute opération d'échantillonnage nécessaire pour garantir que, lorsque le fluide pénètre dans le lanceur ou dans le véhicule spatial, sa composition est conforme aux valeurs limites définies ci-après ou aux spécifications techniques approuvées en vue d'une utilisation particulière.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 07-Jun-2004
• ICS: 49.140 - Space systems and operations
• Technical Committee: ISO/TC 20/SC 14 - Space systems and operations
• Drafting Committee: ISO/TC 20/SC 14/WG 3 - Operations and support systems
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 18-Jan-2020

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15859-5
First edition
2004-06-01


Space systems — Fluid characteristics,
sampling and test methods —
Part 5:
Nitrogen tetroxide propellants
Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et méthodes
d'essai des fluides —
Partie 5: Ergols à base de tétraoxyde d'azote




Reference number
ISO 15859-5:2004(E)
©
ISO 2004

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ISO 15859-5:2004(E)
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Published in Switzerland

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ISO 15859-5:2004(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15859-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Subcommittee
SC 14, Space systems and operations.
ISO 15859 consists of the following parts, under the general title Space systems — Fluid characteristics,
sampling and test methods:
 Part 1: Oxygen
 Part 2: Hydrogen
 Part 3: Nitrogen
 Part 4: Helium
 Part 5: Nitrogen tetroxide propellants
 Part 6: Monomethylhydrazine propellant
 Part 7: Hydrazine propellant
 Part 8: Kerosine propellant
 Part 9: Argon
 Part 10: Water
 Part 11: Ammonia
 Part 12: Carbon dioxide
 Part 13: Breathing air
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ISO 15859-5:2004(E)
Introduction
Fluid operations at a spaceport or launch site may involve a number of operators and supplier/customer
interfaces, from the fluid production plant to the delivery to the launch vehicle or spacecraft. The purpose of
ISO 15859 is to establish uniform requirements for the components, sampling and test methods of fluids used
in the servicing of launch vehicles, spacecraft and ground support equipment. The fluid composition limits
specified are intended to define the purity and impurity limits of the fluid for loading into the launch vehicle or
spacecraft. The fluid sampling and test methods are intended to be applied by any operator. The fluid
sampling and test methods are acceptable methods for verification of the fluid composition limits.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15859-5:2004(E)

Space systems — Fluid characteristics, sampling and test
methods —
Part 5:
Nitrogen tetroxide propellants
1 Scope
This part of ISO 15859 specifies limits for the chemical composition and physical properties of propellants
based on nitrogen tetroxide (N O )-based propellants and establishes the sampling and test requirements
2 4
applicable for the verification of the nitrogen tetroxide composition.
This part of ISO 15859 is applicable to N O -based propellants, used as oxidizers in propellant systems of
2 4
space systems as well as in both flight hardware and ground facilities, systems and equipment, of the
following types and grades.
 Types
 NTO: N O with red-brown colour,
2 4
 MON-1: N O and NO with green colour,
2 4
 MON-3: N O and NO with green colour,
2 4
 MON-10: N O and NO with green colour,
2 4
 MON-25: N O and NO with green colour;
2 4
 Grades
 standard: no iron requirement,
 low-iron: 0,5 µg/g or 1,0 µg/g iron maximum.
This part of ISO 15859 is applicable to influents only within the specified limits herein.
This part of ISO 15859 is applicable to any sampling operation required to ensure that, when the fluid enters
the launch vehicle or spacecraft, the fluid composition complies with the limits provided hereafter or with any
technical specification agreed to for a particular use.
NOTE NTO is the acronym for nitrogen tetroxide and MON is the acronym for mixed oxides of nitrogen.
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ISO 15859-5:2004(E)
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 9000, Quality management systems — Fundamentals and vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 9000 and the following apply.
3.1
particulate matter
undissolved solids retained on a filter paper with a 10 µm nominal and 40 µm absolute rating
3.2
verification test
analysis performed on the fluid in the container, or a sample thereof, which is representative of the supply,
permitting the verification of fluid composition limits
4 Chemical composition and physical properties
4.1 Chemical composition
Unless otherwise provided in an applicable technical specification, the chemical composition and physical
properties of N O -based propellants delivered to the flight vehicle interface shall be in accordance with the
2 4
limits given in Table 1 when tested in accordance with the applicable test methods.
Table 1 — Composition limits
Limits
NTO
Component
MON-1 MON-3 MON-10 MON-25
(red-
(green) (green) (green) (green)
brown)
N O
Mass fraction, %, min. 99,5 97,0 88,8
 
2 4
a
max. 1,0 3,0 11,0 26,0
Nitric oxide (NO) Mass fraction, %,
a
min. 0,6 1,5 10,0 25,0
N O + NO
Mass fraction, %, min.  99,5 99,5  99,5
2 4
Water equivalent Mass fraction, %, max. 0,17 0,17 0,20 0,20 0,17
Chlorides Mass fraction, %, max. 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040
b
Nonvolatile residue mg/l, max.  10,0 10,0 10,0 10,0
b
µg/g, max.  0,5 1,0 1,0 0,5
Iron
Particulate matter mg/l, max. 10,0 10,0   10,0
a
The NO content shall be limited to that which does not change the specified red-brown colour of the propellant.
b
This requirement applies to the low-iron grade of the propellant only.

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ISO 15859-5:2004(E)
4.2 Physical properties
The propellant shall be a homogeneous liquid when examined visually by transmitted light. The NTO shall be
red-brown in colour; the MON shall be green in colour.
5 Procurement
The nitrogen tetroxide propellant types and grades specified in Clause 1 should be procured in accordance
with an applicable national standard.
6 Fluid sampling
CAUTION — Nitrogen-tetroxide-based propellants, in the liquid or vapour form, are strong oxidizers
and are toxic and volatile. Care should be taken in the handling and storage of nitrogen tetroxide to
prevent contact with the human body and with materials that are not compatible with nitrogen
tetroxide.
6.1 Plan
In order to ensure that the fluid composition complies with the limits specified in this part of ISO 15859, a fluid
sampling plan should be establ
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15859-5
Première édition
2004-06-01


Systèmes spatiaux — Caractéristiques,
échantillonnage et méthodes d'essai des
fluides —
Partie 5:
Ergols à base de tétraoxyde d'azote
Space systems — Fluid characteristics, sampling and test methods —
Part 5: Nitrogen tetroxide propellants




Numéro de référence
ISO 15859-5:2004(F)
©
ISO 2004

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ISO 15859-5:2004(F)
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veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.


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Publié en Suisse

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ISO 15859-5:2004(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15859-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 20, Aéronautique et espace, sous-comité
SC 14, Systèmes spatiaux, développement et mise en œuvre.
L'ISO 15859 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Systèmes spatiaux —
Caractéristiques, échantillonnage et méthodes d'essai des fluides:
 Partie 1: Oxygène
 Partie 2: Hydrogène
 Partie 3: Azote
 Partie 4: Hélium
 Partie 5: Ergols à base de tétraoxyde d’azote
 Partie 6: Monométhylhydrazine (ergol)
 Partie 7: Hydrazine (ergol)
 Partie 8: Kérosène (carburant)
 Partie 9: Argon
 Partie 10: Eau
 Partie 11: Ammoniac
 Partie 12: Dioxyde de carbone
 Partie 13: Air respirable
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ISO 15859-5:2004(F)
Introduction
Sur une base ou sur un site de lancement spatial, les opérations sur les fluides peuvent impliquer un certain
nombre d’opérateurs et d’interfaces fournisseur/client, depuis l’usine de production du fluide jusqu’au
chargement dans le lanceur ou dans le véhicule spatial. L’objet de l’ISO 15859 est d’harmoniser les exigences
relatives à la composition, à l’échantillonnage et aux méthodes d’essai des fluides utilisés dans le
ravitaillement des lanceurs, des véhicules spatiaux et des équipements de support au sol. Les limites
spécifiées de composition des fluides ont pour objectif de définir les valeurs limites de pureté et de teneur en
impuretés des fluides à charger dans le lanceur ou dans le véhicule spatial. L’échantillonnage et les méthodes
d’essai des fluides sont destinés à être respectés par tout opérateur. Ils sont acceptables pour la vérification
des limites de composition des fluides.

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NORME INTERNATIONALE ISO 15859-5:2004(F)

Systèmes spatiaux — Caractéristiques, échantillonnage et
méthodes d'essai des fluides —
Partie 5:
Ergols à base de tétraoxyde d'azote
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 15859 donne les valeurs limites de la composition chimique des ergols à base de
tétraoxyde d’azote (N O ) et leurs propriétés physiques, et établit les exigences relatives à leur
2 4
échantillonnage et aux méthodes d’essai applicables pour vérifier leur composition.
La présente partie de l’ISO 15859 est applicable aux ergols à base de tétraoxyde d’azote des types et qualités
suivants, utilisés comme comburant dans les systèmes à propergol des systèmes spatiaux, aussi bien dans le
matériel embarqué que dans les installations, systèmes et équipements au sol.
 Types:
 NTO: N O de couleur brun-rouge;

2 4
 MON-1: N O et NO de couleur verte;
2 4
 MON-3: N O et NO de couleur verte;
2 4
 MON-10: N O et NO de couleur verte;
2 4
 MON-25: N O et NO de couleur verte;
2 4
 Qualités:
 standard: pas d’exigence relative au fer;
 pauvre en fer: teneur en fer de 0,5 µg/g ou 1,0 µg/g au maximum.
La présente partie de l’ISO 15859 n’est applicable aux fluides entrant dans le système spatial que dans les
limites spécifiées ci-après.
La présente partie de l’ISO 15859 est applicable à toute opération d’échantillonnage nécessaire pour garantir
que, lorsque le fluide pénètre dans le lanceur ou dans le véhicule spatial, sa composition est conforme aux
valeurs limites définies ci-après ou aux spécifications techniques approuvées en vue d’une utilisation
particulière.
NOTE NTO est l’acronyme anglais de tétraoxyde d’azote (nitrogen tetroxide). MON est l’acronyme anglais d’oxyde
mixte d’azote (mixed oxides of nitrogen).
© ISO 2004 – Tous droits réservés 1

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ISO 15859-5:2004(F)
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 9000, Systèmes de management de la qualité — Principes essentiels et vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 9000 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
matière particulaire
solides non dissous retenus par un papier-filtre présentant un pouvoir d’absorption nominal de 10 µm et un
pouvoir d’absorption absolu de 40 µm
3.2
essai de vérification
analyse effectuée sur le fluide présent dans le conteneur ou sur un échantillon prélevé, représentatif du fluide
fourni, permettant de vérifier les limites de composition du fluide
4 Composition chimique et propriétés physiques
4.1 Composition chimique
Sauf indication contraire dans une spécification technique applicable, la composition chimique des ergols à
base de N O fournis à l’interface du véhicule spatial doit être conforme aux valeurs limites indiquées au
2 4
Tableau 1, lorsqu’elle est vérifiée conformément aux méthodes d’essai applicables.
Tableau 1 — Limites de composition
Valeurs limites
NTO
Composants
MON-1 MON-3 MON-10 MON-25
(brun-
(vert) (vert) (vert) (vert)
rouge)
N O
2 4 Fraction massique, %, min. 99,5  97,0 88,8 
a
max. 1,0 3,0 11,0 26,0
NO Fraction massique, %,
a
min. 0,6 1,5 10,0 25,0
N O + NO
2 4 Fraction massique, %, min.  99,5 99,5  99,5
Équivalent en eau Fraction massique, %, max. 0,17 0,17 0,20 0,20 0,17
Chlorures Fraction massique, %, max. 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040
b
Résidu non volatil mg/l, max.  10,0 10,0 10,0 10,0
b
Fer µg/g, max.  0,5 1,0 1,0 0,5
Matière particulaire mg/l, max. 10,0 10,0   10,0
a
La teneur en NO doit être assez faible pour ne pas modifier la couleur brun-rouge du propergol.
b
Cette exigence s’applique à la qualité d'ergol pauvre en fer seulement.
2 © ISO 2004 – Tous droits réservés

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ISO 15859-5:2004(F)
4.2 Propriétés physiques
Examiné visuellement avec la lumière transmise, l'ergol doit se présenter comme un liquide homogène. Le
NTO doit être de couleur brun-rouge, le MON de couleur verte.
5 Approvisionnement
Il convient que les ergols à base de N O des types et qualités spécifiés à l’Article 1 fassent l’objet d’un
2 4
approvisionnement conforme à une norme nationale applicable.
6 Échantillonnage du fluide
AVERTISSEMENT — Les propergols à base de tétraoxyde d’azote, sous forme gazeuse ou liquide,
sont des oxydants forts toxiques et volatils. Il convient de manipuler et de stocker le tétraoxyde
d’azote avec précaution afin d’éviter tout contact avec le corps humain ou avec des matériaux non
compatibles avec le tétraoxyde d’azote.
6.1 Plan
Afin de garantir que la composition du fluide respecte les valeurs limites indiquées dans la présente partie de
l'ISO 15859, il convient que tous les opérateurs concernés établisse
...