Твёрдые ракетные топлива карамельного типа IV

Короче по-любому нужно делать оснастку для пресования.


А воду 2 % наверно не напрямую добавлять надо.

Можно просушить сахар и посчитать сколько в нем влаги.

если меньше 2 % то поставить во влажную среду на противне,
переодически перемешивать и взвешивать пробу в отдельной
емкости - как наберет 2 % так он готов к пресованию.

Конечно учесть влагу и в НК.


одна засада - молоть сахар надо.

Хе-хе!

If I get around to constructing a test stand I will look for flaws in the methodology then. In the meantime I'm able to enjoy things that go straight up with a whoosh without having to find exactly the elusive right mixture to cook! My doctrine is to not make things any harder than they have to be!

Мой вариант перевода:
"Если я когда нибудь соберусь делать с т е н д, я, конечно, буду искать возможные пути улучшения технологии (прессования). А пока - просто наслаждаюсь своими свистящими ракетами, которые взмывают прямо в небушко, и не испытываю при этом никакого желания возиться с банями, температурами плавления, формовками, заливками, пузырями и прочими прелестями, переживая при этом - будет сегодня на кухне пожар или не будет. Моя доктрина - не усложнять простых вещей сверх необходимого минимума."
Перевод весьма вольный и эмоционально окрашенный.

А поди ж ты! И в Америке единомышленника можно найти!
Что-то наш таинственный "Благожелатель" на это скажет... (чуть не написал - "Благодетель")

По делу:
Никаких затруднений в размешивании пяти капель воды, НАПРЯМУЮ добавленных в сахаро-селитряную пудру не испытывл. Сначала близлежащая пудра слипается в полупрозрачные шарики цвета мокрого сахара, затем они разбиваются по всему составу без всяких проблем. Не усложняйте, господа!
То же самое могу сказать и о необходимости использования шаровой мельницы. Я не пробовал, но рассуждая логически: ведь мы по сути дела РАСТВОРЯЕМ одно вещество в другом. Пусть не до конца, но все-таки! Неужели предварительное МЕХАНИЧЕСКОЕ перемешивание, пусть даже самое качественное, сможет сколько-нибудь улучшить качество смеси, компоненты которой смешиваются чуть позже на молекулярном уровне?
Хотя здесь можно спорить. Просто у меня шаровой мельницы нет. И никогда не будет.

Как это высохла моя смесь?
Во-первых, оставалось грамма два-три. Буквально - налипания на стенки. Несмотря на то, что пластиковая баночка была закрыта крышкой, суток вполне хватило на то, чтобы эти самые налипания схватились. Не знаю, насколько они высохли, в строгом смысле этого слова, но крошились они только после довольно сильного надавливания пальцем, или соскребания ногтем. И горели весело - намного веселее, чем сухая смесь после кофемолки. Несмотря на судя по всему оставшуюся влагу.

А.Ч.>А поди ж ты! И в Америке единомышленника можно найти!

Я знал, что тебе понравится ;^))
Всё дело вкуса. Кому нравится прессовать, кому плавить. Главное - получить удовольствие и остаться целым.

А.Ч.>Никаких затруднений в размешивании пяти капель воды,

Ради науки - попробуй с водным спиртом, например с водкой. Гусары, молчать!

А.Ч.> Я не пробовал, но рассуждая логически: ведь мы по сути дела РАСТВОРЯЕМ одно вещество в другом. Пусть не до конца, но все-таки! Неужели предварительное МЕХАНИЧЕСКОЕ перемешивание, пусть даже самое качественное, сможет сколько-нибудь улучшить качество смеси, компоненты которой смешиваются чуть позже на молекулярном уровне?

Если бы все компоненты полностью растворялись, тогда ты был бы прав. А в 2% воды растворяется лишь малая часть, всё остальное остаётся в том же виде, как и до прибавления воды, т.е. настолько же измельчённое и перемешанное. Так что шаровая мельница должна давать эффект. Но и без неё можно обойтись.

А.Ч.> Несмотря на то, что пластиковая баночка была закрыта крышкой, суток вполне хватило на то, чтобы эти самые налипания схватились. Не знаю, насколько они высохли, в строгом смысле этого слова

Пожалуй, вода просто равномерно распределилась в массе и уже не мешала воспламенению.

Пересмотрел сейчас свои записи по упариванию сахарной карамели. В тех случаях, когда я специально взвешивал, в конечном продукте оставалось 0.5% воды.

Вот так плавят сахарную карамель со всеми предосторожностями:

http://high-sky.net/images/prop - jorma.jpg [not image]

Он забыл только одеть брезентовый костюм сварщика - он дешовый и горение не поддерживает - а так все по уму.

Хотя без "бани" варить по моему бред.

Не подскажите,а почему в топливе не используется ксилит,у него температура плавления 93гр,чем он так намного хуже 

Metanol, May 5 2003, 17:57:

Не подскажите,а почему в топливе не используется ксилит,у него температура плавления 93гр,чем он так намного хуже 

 

Слишком низкая температура плавления топлива - это плохо, потому что топливо не успевает сгореть, а оплавляется и вытекает из сопла. Уже с сорбитом эта проблема часто заметна.

Здравствуйте.

Имею в распоряжении гидравлический трубогиб, развиваемое усилие около десяти тонн. Конструкция аппарата позволяет использовать его в качестве пресса без каких-либо доработок. Все, что нужно сделать - выточить пресс-форму. Токарный станок тоже имеется, единственная проблема - конструкция штампа. Сергей, если есть готовое решение, буду очень благодарен за содействие.

Основную проблему вижу в снятии готовой шашки со стержня, формирующего канал. По-моему, после таких "объятий" сорвать ее оттуда вручную будет невозможно. Придется выпрессовывать, а как - до конца пока не продумал. Было бы здорово избавиться от изобретения велосипеда, тем более, что этим буржуи уже занимались. Так может и чертежик где-то висит?

И еще один момент: сомневаюсь в корректности работы SRM. В том смысле, что я, наверное, что-то не так делаю, или прога стала кривовато. Короче, не мог бы кто продублировать расчеты у себя? Как-то не хочется по нескольку раз перетачивать пресс-форму из-за банальных глюков. Pleeeease?..

Исходные данные:

Chamber diameter (inside) = 12 mm

Chamber lenght (inside) = 150 mm

Propellant type = 3 (sucrose)

Outer diameter of grain (initial) = 11,5 mm

А вот остальное, как я понимаю, надо пробовать исходя из желаемого профиля горения и прочности корпуса? Диаметр канала, количество шашек, крит. диаметр сопла? Профиль хочу "самый лучший". А вот данные корпуса:

Проклеенный картон, намотка спиральная (ширина картонной ленты равна длине трубки). Четыре слоя по 0,5 мм, декстрин (определил на вкус ). Внутренний диаметр - 12 мм. Длина трубки - 180 мм.

Количество - неограничено.

Вот, приснилось сегодня... Как это можно запустить? И стОит ли?

Алексей, Чернигов,May 6 2003, 19:41:

 

> Токарный станок тоже имеется, единственная проблема - конструкция штампа.


Чертежей под рукой нет. Я бы не делал пресс-форму со вставкой-стержнем, а прессовал бы без канала, в самой простой форме. Канал потом легко высверлить.
Я знаю, что когда отверждают топливо на ПХА с полимерной связкой, то стержень-вставку вынимают домкратом. Думаю, что сахарная шашка этого просто не выдержит, расколется.


> сомневаюсь в корректности работы SRM


Сейчас попробую.

Алексей, Чернигов,May 6 2003, 21:17:

Вот, приснилось сегодня... Как это можно запустить? И стОит ли?

 

А что это? По рисунку ничего не понятно.

Алексей, Чернигов,May 6 2003, 19:41:

 

Chamber diameter (inside) = 12 mm

Chamber lenght (inside) = 150 mm

Propellant type = 3 (sucrose)

Outer diameter of grain (initial) = 11,5 mm



Как по мне, то в такой диаметр топливо вообще не влазит ;^))


Если брать сорбит, то можно 3 шашки по 19 мм длиной поместить, при этом сопло 3мм и давление 25 атм. Выдержит? Наверное нет. Если 2 такие шашки, то сопло 3 мм и давление 17 атм. Может и выдержит.


А с сахаром две шашки дают давление 25 атм. С одной шашкой при диаметре сопла 3 мм Kn получается равным 60 и программа почему-то не считает давление. При Kn 80 сопло получается 2.6 мм и давление около 15 атм.


Так что сорбит выгоднее, с ним можно сделать более длинный двигатель, имеющий больший суммарный импульс.


С сахаром можно попробовать сделать аналог МРД, т.е. торцевое горение с коротким каналом. Топливо прессовать прямо в двигатель.

Serge77, May 6 2003, 23:22:

Алексей, Чернигов,May 6 2003, 19:41:

 

Chamber diameter (inside) = 12 mm

Chamber lenght (inside) = 150 mm

Propellant type = 3 (sucrose)

Outer diameter of grain (initial) = 11,5 mm



Как по мне, то в такой диаметр топливо вообще не влазит ;^))


Если брать сорбит, то можно 3 шашки по 19 мм длиной поместить, при этом сопло 3мм и давление 25 атм. Выдержит? Наверное нет. Если 2 такие шашки, то сопло 3 мм и давление 17 атм. Может и выдержит.


А с сахаром две шашки дают давление 25 атм. С одной шашкой при диаметре сопла 3 мм Kn получается равным 60 и программа почему-то не считает давление. При Kn 80 сопло получается 2.6 мм и давление около 15 атм.


Так что сорбит выгоднее, с ним можно сделать более длинный двигатель, имеющий больший суммарный импульс.


С сахаром можно попробовать сделать аналог МРД, т.е. торцевое горение с коротким каналом. Топливо прессовать прямо в двигатель.

 

У меня семь сахарных шашек с трехмиллиметровым каналом, длиной по двадцать мм каждая дают:


max chamber pressure = 10,9 МРа, thrust time = 0,268 sec; total impulse = 33,9 N-sec; average thrust = 126,7 N; Кn min = 300; throat diameter = 3,4 mm. So I have Class E127 motor. Сколько это - 11 МРа? Много это или мало, в атмосферах? И как это такое количество топлива сгорает за 0,3 сек? Это больше похоже на взрыв.


Я немного не понял: у меня камера длиной как минимум 150 мм, а ты говоришь про три шашки по 19 мм. А разве диаметром сопла нельзя сыграть, чтобы давление понизить, увеличив при этом количество топлива, чтобы заполнить им весь (почти весь) внутренний объем? Почему именно три мм? Если нельзя, то может быть можно уменьшить кол-во шашек, увеличив при этом длину каждой из них? И ОТКУДА берется Кн???? В программе по умолчанию выставлен 300. Почему? Как я понимаю, выбирают его исходя из прочности корпуса. А где взять эти данные?


Если min Кn уменьшаю до ста, диаметр сопла получается 5,8 мм, при этом давление падает до 2,5 МРа. Время горения увеличивается до 0,4 сек. Total impulse = 29,3 N-sec, average thrust = 72,1 N. Class E72 motor. При этом форма профиля тяги нисколько не изменилась.


Короче, как узнать, какое давление может выдержать мой корпус? Как я понял, все остальное можно отрегулировать диаметром сопла? Или количеством шашек? Как лучше-то? Что-то совсем мозги закипают. Не получается охватить. Нам что главное в достижении макс. высоты с заданным грузом - общий импульс? И не выйти при этом за макс. допустимое для данного корпуса давление? Или еще надо соблюсти какие-то параметры? Пожалуйста, объясните подробнее.


А топливо - однозначно планирую сахарное, никаких сорбитов. Планируется массовость, все должно быть либо вообще бесплатно, либо почти бесплатно.


Что такое МРД? Что такое короткий канал? Где про это можно почитать?


А на рисунке я пытался изобразить двигатель от "ПГ-9", как значилось на корпусе. Как я понимаю - гранаты от РПГ-7. Общая длина - около 400мм, диаметр - около 50мм. Сопло красивое, зараза. Да и вообще, приятные вещи иногда снятся. Как он вообще устроен, нигде не видно было никаких отверстий, контактов и т.п. Запалить-то как??? Рявкнуть должно добре...

Алексей, Чернигов,May 7 2003, 00:39:

 

У тебя в шашке канал 3 мм, а сопло 3.5 мм. Так нельзя! Сопло должно быть в 1.5 раза меньше канала или ещё меньше. Вот отсюда и ограничение. Даёшь много топлива, а сопло нельзя сильно раскрывать, - получается слишком высокое давление. Поэтому я и беру за исходное диаметр шашки, отсюда диаметр канала равен одной трети диаметра шашки, отсюда длина самой шашки равна полтора диаметра шашки плюс радиус канала. А потом набираю столько шашек, чтобы при не очень большом диаметре сопла получалось приемлемое давление.


11 МПа - это 110 атм, это уже стальной двигатель, а не картонный. Сколько может выдержать картон я точно не знаю.


Сахарная карамель горит под давлением очень быстро, вплоть до 1.5 см/с. Так что время горения 0.3 с - это нормально.


Тороплюсь, пишу кратко. Если что непонятно - спрашивай ещё. Или заезжай в гости.

Алексей, Чернигов,May 7 2003, 02:39:

 

>У меня семь сахарных шашек с трехмиллиметровым каналом, длиной по двадцать мм каждая дают:


>max chamber pressure = 10,9 МРа, thrust time = 0,268 sec; total impulse = 33,9 N-sec; average thrust = 126,7 N; Кn min = 300; throat diameter = 3,4 mm. So I have Class E127 motor. Сколько это - 11 МРа? Много это или мало, в атмосферах? И как это такое количество топлива сгорает за 0,3 сек? Это больше похоже на взрыв.


Взрыв и есть. 1 MPa = 10 кгс/см² = 10 атм. те давление у тебя получится 109 атм. при том что твоя трубка может выдержать максимум 30 атм. те 3 MPa.


>Я немного не понял: у меня камера длиной как минимум 150 мм, а ты говоришь про три шашки по 19 мм. А разве диаметром сопла нельзя сыграть, чтобы давление понизить, увеличив при этом количество топлива, чтобы заполнить им весь (почти весь) внутренний объем? Почему именно три мм? Если нельзя, то может быть можно уменьшить кол-во шашек, увеличив при этом длину каждой из них? И ОТКУДА берется Кн???? В программе по умолчанию выставлен 300. Почему? Как я понимаю, выбирают его исходя из прочности корпуса. А где взять эти данные?


от геометрии  шашек зависит кривая давления. чем более длинная шашка тем выше давление в конце горения. диаметр сопла не может быть меньше диаметра канала. А канал не менее 1/3 от внешнего диаметра шашки. если увеличивать диаметр сопла и канала то при приемлемом давлении топлива почти не остается, а время работы стремится к нулю. Вывод - сократить длинну камеры до 30 мм с одной шашкой длинной 30 мм каналом 3 мм и соплом 3 мм. Сахар слишком быстро горит от сюда и проблемы.


>Если min Кn уменьшаю до ста, диаметр сопла получается 5,8 мм, при этом давление падает до 2,5 МРа. Время горения увеличивается до 0,4 сек. Total impulse = 29,3 N-sec, average thrust = 72,1 N. Class E72 motor. При этом форма профиля тяги нисколько не изменилась.


Профиль зависит от геометрии шашек, а не от Кн.


>Короче, как узнать, какое давление может выдержать мой корпус? Как я понял, все остальное можно отрегулировать диаметром сопла? Или количеством шашек? Как лучше-то? Что-то совсем мозги закипают. Не получается охватить. Нам что главное в достижении макс. высоты с заданным грузом - общий импульс? И не выйти при этом за макс. допустимое для данного корпуса давление? Или еще надо соблюсти какие-то параметры? Пожалуйста, объясните подробнее.


>А топливо - однозначно планирую сахарное, никаких сорбитов. Планируется массовость, все должно быть либо вообще бесплатно, либо почти бесплатно.


>Что такое МРД? Что такое короткий канал? Где про это можно почитать?


МРД - модельный ракетный двигатель выпускаемый промышленностью. Какая там форма канала не знаю, но для сахара можно попробовать сделать конический канал, он дает регрессивное горение. Размеры лучше определить экспирементально.


>А на рисунке я пытался изобразить двигатель от "ПГ-9", как значилось на корпусе. Как я понимаю - гранаты от РПГ-7. Общая длина - около 400мм, диаметр - около 50мм. Сопло красивое, зараза. Да и вообще, приятные вещи иногда снятся. Как он вообще устроен, нигде не видно было никаких отверстий, контактов и т.п. Запалить-то как??? Рявкнуть должно добре...

Алексей, Чернигов,May 7 2003, 00:39:

 

> И ОТКУДА берется Кн????


Kn ты задаёшь сам и смотришь, какое при этом получается сопло и давление в двигателе. Если не подходит - меняешь.


> Нам что главное в достижении макс. высоты с заданным грузом - общий импульс?


Вроде бы да.


> И не выйти при этом за макс. допустимое для данного корпуса давление? Или еще надо соблюсти какие-то параметры?


Не превысить давление, которое может выдержать корпус и получить не слишком большое сопло. 


> Что такое МРД? Что такое короткий канал?


Про МРД уже написал Full-scale. Насчёт канала: представь, что ты запрессовал в свою трубку, в которой уже установлено сопло , столбик топлива примерно 5-7 см высотой и со стороны сопла просверлил канал длиной 3-4 см. Цифры условные. Примерно так устроен МРД.


> А на рисунке я пытался изобразить двигатель от "ПГ-9", как значилось на корпусе. Как я понимаю - гранаты от РПГ-7. Общая длина - около 400мм, диаметр - около 50мм. Сопло красивое, зараза.


Я не очень силён с боеприпасах, но точно знаю, что у двигателя от РПГ-7 корпус меньше 50 мм и сопло у него не стандартное. Это от чего-то другого, побольше: ПРОТИВОТАНКОВЫЙ ВЫСТРЕЛ ПГ-9 К СПТ-9. Это google выдал, больше подробностей не нашёл.


Он у тебя что, снаряженный?

Спасибо Сергей, Full scale!
Вот теперь-то многое проясняется. Это я про расчеты. Вот блин, неужели трубки никак нельзя в дело пустить???? Я имею в виду - с прессованными BATES? Получается - по любому длину надо укорачивать?
Хотя, как я понял, можно попробовать торцевое горение с глухим коническим каналом? Топливная шашка на всю длину - на все 150 мм? Так это дело можно попробовать в пресс-форме организовать! Ведь не обязательно весь 150мм цилиндр сразу прессовать? Его, наверное, можно из шашек набрать, допустим, миллиметров по тридцать? Хотя, вполне возможно, что можно и сразу - ход поршня позволяет. После такого давления, я думаю, он не сильно-то хрупким будет? Потом забронировать - и в картонку! Но прога с такими конфигурациями, как я понял, не работает?
На работе, однако, есть и латунные трубки - цельнотянутые, внутр. диам. около 25 мм, толщина стенки - 1,5 мм. Но это уже - совсем другая облась для меня, тут пиротехника заканчивается и начинается ракетомоделизм.

А двигатель тяжелый, по всей видимости, снаряженный. Сопло заглушено стальной шайбой, причем, как мне показалось, нехилой толщины. Все глухо - никаких отверстий, контактов. Даже не представляю, как все это штатно запускается. Если, конечно, все это не болванка. Хотя - нет, не похоже...

It test

Алексей, Чернигов,May 7 2003, 20:35:

 

> Вот блин, неужели трубки никак нельзя в дело пустить???? Я имею в виду - с прессованными BATES? Получается - по любому длину надо укорачивать?



Да, сделать длинный тонкий двигатель - всегда проблема. Есть ещё один вариант: сделать одну длинную вкладную шашку, которая в сечении имеет форму буквы D, только срез меньше, чем в букве, наверное примерно четверть диаметра срезается. Такое часто делают с топливом на ПХА. С карамелью сейчас не припомню, но особых проблем не вижу.


> Хотя, как я понял, можно попробовать торцевое горение с глухим коническим каналом? Топливная шашка на всю длину - на все 150 мм? Так это дело можно попробовать в пресс-форме организовать! Ведь не обязательно весь 150мм цилиндр сразу прессовать? Его, наверное, можно из шашек набрать, допустим, миллиметров по тридцать?


Если уж делать торцевое горение, то лучше прессовать прямо в двигатель. Думаю, что для твоих целей это самый лучший вариант.


> А двигатель тяжелый, по всей видимости, снаряженный.


Очень интересно. Ну ты с ним поосторожней.

Да, все правильно: надо прессовать прямо в трубке. Чтобы ее не порвало, скользяще вставляем ее в стальную трубу, и пуансоном с конусом (можно съемным, чтобы разные пробовать) это дело придавливаем. Конус должен выйти легко: во-первых это ведь конус, во-вторых его площадь сцепления с топливом много меньше, чем площадь сцепления топливного цилиндра с внутренней стороной картонной трубки - топливо по картону не поползет.


Пожалуйста, посоветуйте параметры конической полости в топливе и сопла под сахар и мои размеры. Лучше, конечно, не с потолка... Pleeease?..


А с той хлопушкой, что приснилась... Запускать в небушко - такое мне точно не приснится, а вот ямку выкопать да соплом вверх протестировать... Что скажете? Или, скажем, одному киевлянину под видео подогнать? Хоть народ потешим!


А что это Варбан до сих пор не высказался, это ведь совсем по его части?

Алексей, Чернигов,May 7 2003, 23:28:

 

> пуансоном с конусом (можно съемным, чтобы разные пробовать) это дело придавливаем


Думаю, что прессовать нужно пуансоном с ровным торцом, иначе слишком большое давление будет уходить в стенку, а не на продольное прессование. Канал потом просверлишь. Обычно прессуют слой глины для будущего сопла, потом топливо небольшими слоями, потом глиняную заглушку. Потом сверлят сопло и канал. Диаметр и длину канала подбирают экспериментально.


> А что это Варбан до сих пор не высказался, это ведь совсем по его части?


Да, нужно его послушать. А уже потом можно и с киевлянином ;^))