Твёрдые ракетные топлива карамельного типа IV

>Обычно прессуют слой глины для будущего сопла, потом топливо небольшими слоями, потом глиняную заглушку.

А это как? Я что то ничего не понял. Глину ведь обжигать нужно, да она к тому же еще и сырая. А канал диаметром больше сопла должен быть.

Yahen, May 8 2003, 10:59:

А это как? Я что то ничего не понял. Глину ведь обжигать нужно, да она к тому же еще и сырая. А канал диаметром больше сопла должен быть.

 

Это я уже отвлёкся и начал о ракетах, больше относящихся к пиротехническим. Правда это как раз получаются аналоги МРД, так что и для мелких моделей подойдут.


Прессуют сухую глину, иногда с добавкой 2-3% машинного масла. Такое сопло хорошо держит дымный порох, с карамелью немного выгорает, но тоже годится.


Насчёт канала ты конечно прав, но для таких двигателей и так сойдёт. Они же совсем маленькие.

Алексей, Чернигов,May 7 2003, 23:28:

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


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

 

Если движек не безсопловой то прикидку можно сделать легко. Диаметр конуса D - задан внутренним диаметром двигателя. Соответственно варьируем глубину конуса h. Ее подбираем исходя из потребного Kn. Площадь боковой поверхности конуса A
A = pi * (D² + h²) / (sqrt( 1+ (h/D)² ) )
Kn = A / Aкрит

А у Варбана телефона на новой квартире нету и он в процессе переезда, увы но надо ждать.

Serge77, May 8 2003, 11:14:

Насчёт канала ты конечно прав, но для таких двигателей и так сойдёт. Они же совсем маленькие.

 

А вот и не сойдет. У меня моторы в гильзе тоже сначала невысоко летали. Метров 200-300. А после всех доработок, отработок, и применения "взрослых технологий". Стали уже в ракетах ка кминимум на 400 летать. Если мотор маленький, то это не значит, что его от балды делать можно. Я бы сказал даже наоборот.
Чем меньше размер, тем сильнее снижает его характеристики каждое допущение.

Сегодня был плодотворный день. Чудесным образом нашел нержавеющую трубку, куда с приличным трением, тугенько так, вставляются мои картонные сокровища. Итак, основная проблема решена.
Спасибо за технологические советы по пиротехническим ракетам.
Вопросы:
- Что такое "sqrt" в формуле расчета боковой поверхности конуса?
- Как это понимать: "диаметр конуса D задан внутренним диаметром двигателя"? Значит ли это, что слой топлива сходит "на нет" к стенкам корпуса?
- Насколько диаметр конуса должен быть больше критического диаметра сопла? Если можно, приведите оптимальное соотношение диаметров конической полости и сопла по крит. сечению. Делать все хочу по-взрослому, без грубых упрощений.
- Предположим, я посчитал площадь боковой поверхности конической полости. Затем, как я понимаю, надо подбирать нужный Кn, играя диаметром сопла? Какие здесь ограничения? Это я к тому, что кто-то уже писал, что сопло "не должно быть слишком большим". "Слишком" - это как? Нельзя ли пояснить?
- По какому критерию выбирать Кn? По допустимому давлению? Как определить допустимое давление для конкретного корпуса? Только ли экспериментально? Тогда зачем все эти расчеты?
На работе, правда, есть масляный пресс для поверки манометров - дает давление до 200 кгс. Маслом трубку давануть? В принципе, возможно, но может, все-таки есть формулы? Очень надеюсь на вашу помощь.

По хлопушке: однозначно будем ждать Варбана.

To Observer: spasibo, pozhelaniya, po vozmozhnosty, uchtem. A poka - ne napisat' li vam chto-nibud' v politicheskiy forum? Ili English? Tam do sih por ni odnogo soobsh'eniya...

Алексей, Чернигов,May 8 2003, 19:45:

 

> Чудесным образом нашел нержавеющую трубку, куда с приличным трением, тугенько так, вставляются мои картонные сокровища.


Это для пресс-формы? Может ты в этой трубе двигатель сделаешь, а картонки будут бронировкой?


> Что такое "sqrt"


корень квадратный


> - Как это понимать: "диаметр конуса D задан внутренним диаметром двигателя"? Значит ли это, что слой топлива сходит "на нет" к стенкам корпуса?


В этой фразе да, значит. Но это не обязательно.


Я не совсем понял, чего собственно ты хочешь добиться? Какие у тебя исходные требования к двигателю, кроме использования твоих трубок и сахара? Максимальная эффективность по топливу, или максимальная простота изготовления или что ещё? Всё сразу ведь не получится, чем-то придётся слегка пожертвовать. Ты определись с этим, а то ведь вариантов куча, я и не знаю, что посоветовать. Или заезжай в гости, всё-таки говорить быстрее, чем писать ;^))

Что ж, вопрос о стратегии более чем уместен. Постараюсь сформулировать свою позицию.


Максимально надежный, эффективный серийный двигатель при минимальных трудозатратах и нулевой (почти нулевой) себестоимости. Для подъема фейерверочных зарядов массой до 50 .. 70 грамм на высоту 30 .. 50 м, как минимум.


Само собой разумеется, что это будет компромиссное решение - в той части, где компромисс неизбежен. С другой стороны - то, что я могу делать бесплатно и не затрачивая больших усилий, я намерен делать наилучшим образом, т.е. так, чтобы излишние упрощения не вредили бы летным характеристикам и безопасности.


Впрочем, изложенная позиция неоригинальна. Я убежден, что это одна из немногих жизнеспособных стратегий в наших условиях.


Каждый из нас живет в своей социальной нише. У кого-то есть много бесплатных картонных трубок, токарный станок, уйма свободного времени на работе и врожденная лень; у кого-то много реактивов, знаний и опыта; у кого-то много огнетушителей и азарта. А у кого-то - "бесплатная" пороховая лаборатория и работа, которая давно превратилась в хобби. Из этого и надо исходить.


 

Алексей, Чернигов,May 8 2003, 19:45:

- Насколько диаметр конуса должен быть больше критического диаметра сопла? Если можно, приведите оптимальное соотношение диаметров конической полости и сопла по крит. сечению. Делать все хочу по-взрослому, без грубых упрощений.
- Предположим, я посчитал площадь боковой поверхности конической полости. Затем, как я понимаю, надо подбирать нужный Кn, играя диаметром сопла? Какие здесь ограничения? Это я к тому, что кто-то уже писал, что сопло "не должно быть слишком большим". "Слишком" - это как? Нельзя ли пояснить?
- По какому критерию выбирать Кn? По допустимому давлению? Как определить допустимое давление для конкретного корпуса? Только ли экспериментально? Тогда зачем все эти расчеты?

 

Объясняю. У тебя изначально заданны 2 параметра. 1) Предельное давление выбранное с учетом прочности твоего корпуса, 2) Внутренний диаметр корпуса (он определяет диаметр конуса).

Даже если если у тебя диаметр основания конуса будем меньше внутр диаметра конуса - на краю топлива ступенька) то через некоторе время в процессе горения все равно образуется конус.

Ты играешь 2-я параметрами для определения максимума. 1) Высота конуса, 2) Крит диаметр сопла.
Из допустимого давления ты жестко задаешь Kn и получаешь 1 параметр для оптимизации вместо 2-х.
Всего-то и делов. Определяешь максимум тяги (или импульса) и делаешь приблизительный расчет.

timochka, May 8 2003, 13:28:

Площадь боковой поверхности конуса A = pi * (D² + h²) / (sqrt( 1+ (h/D)² ) )

 

Чегото никак не пойму как такая формула появилась


по моему площадь боковой поверхности конуса Scone = Pi * r * l ;


где r - радиус основания, l - образующая конуса, ее можно выразить через высоту l = sqrt(h² + r²);


те Scone = pi * ( D/2 ) * sqrt( h² + (D/2)² );

Тимочка, спасибо за разъяснения.


Правильно ли я понял, что необходимо ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО определять макс. давление, которое держит трубка в комплекте с заглушками, одна из которых впоследствии превратится в сопло? Не существует ли каких-либо формул, по которым можно РАССЧИТАТЬ это давление, исходя из размеров и материала трубки?


Как я понял, без максимально допустимого давления в корпусе все расчеты теряют смысл?


Если нет формул, придется возиться либо с кислородным баллоном и редуктором, либо с масляным прессом. Чего бы очень не хотелось.


Площадь боковой поверхности конуса:


Scone = 2pRL, где R - радиус основания конуса, а L - образующая.


Итак, Scone = p x D x sqrt(h² + (D/2)²)

Алексей, Чернигов,May 9 2003, 14:55:

 

>Правильно ли я понял, что необходимо ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО определять макс. давление, которое держит трубка в комплекте с заглушками, одна из которых впоследствии превратится в сопло? Не существует ли каких-либо формул, по которым можно РАССЧИТАТЬ это давление, исходя из размеров и материала трубки?


Да. Формулы то есть и для металла или пластика можно было бы посчитать, но для бумаги они не годятся, слишком не постоянные у нее параметры, лучше экспириментально.


>Как я понял, без максимально допустимого давления в корпусе все расчеты теряют смысл?


да.


Если нет формул, придется возиться либо с кислородным баллоном и редуктором, либо с масляным прессом. Чего бы очень не хотелось.


может не с маслянным а водяным? наливать масло какс и воду прямо в бумажный корпус, врятли хорошо, лучше вставить резиновый шарик и подовать воду под давлением пока не лопнет труба.


>Площадь боковой поверхности конуса:


>Scone = 2pRL, где R - радиус основания конуса, а L - образующая.


>Итак, Scone = p x D x sqrt(h² + (D/2)²)


Господа! Этоже школьная геометрия 2*Pi*R - длинна окружности, а 2*Pi*R*L - боковая поверхность  цилиндра. С такими расчетами мы далеко полетим и причем в разные стороны.

Алексей, Чернигов,May 9 2003, 00:49:

 

> Максимально надежный, эффективный серийный двигатель при минимальных трудозатратах и нулевой (почти нулевой) себестоимости. Для подъема фейерверочных зарядов массой до 50 .. 70 грамм на высоту 30 .. 50 м, как минимум.


Т.е. в первую очередь - серийность при минимальных затратах, а уже потом - максимально возможная в этих условиях эффективность. Я на этот вариант и написал: прессовать глину, карамель, глину (эту глину тебе не надо, ведь нужно передать луч дальше), потом сверлить сопло. Длину и диаметр канала выбираешь экспериментально, никакие расчёты не помогут. Для начала сделай канал 4 мм в диаметре, 40 мм длиной. Если не взорвётся - удлиняй канал, пока начнут взрываться, потом немного укоротишь. Длину топливной шашки выбирай, исходя из необходимого времени задержки. Если будет медленно гореть, добавь 5% серы. ТОЛЬКО НЕ ПЛАВЬ С СЕРОЙ !!!


С конусным каналом будет слишком много мороки. Как к нему делать сопло?

Это дей
http://mathem.h1.ru/geometr5.html

После прочтения топика "Карамельное беспокойство IV" решил попробовать сделать двигатель из прессованной сахарной карамели. Запрессовал сначала в пластмассовый корпус сопло из глины и сразу в два подхода смоченную водкой карамель. Водку добавлял "на глаз" и её получилось явно больше четырех процентов. Вместо гидравлического домкрата использовал большие тиски, развиваемого ими усилия, по-моему, хватило, и топливная шашка получилась достаточно прочной. Стержень, формирующий канал и сопло, выкрутился довольно легко.  Так что такая методика изготовления двигателей одновременным прессованием сопла и топлива по временным затратам наверное самая оптимальная. На один двигатель уходит не более десяти минут. Так что перехожу на прессование, а то уже замучился формировать канал в маленьких двигателях при заливке плавленой карамелью. Сверлить канал в сахарно-титановой карамели как-то не получается.
А если прессовать вареную сахарную  карамель? Она же, наверное, гигроскопична, и высохнет ли тогда такая, спрессованная во влажном виде, топливная шашка?
to Алексей:
Я тоже занимаюсь мортирными снарядами! И доставляю их "на орбиту" ракетами. Мои двигатели на плавленой сахарно-титановой карамели с массой топлива 20г поднимают трехдюймовые снаряды на высоту 100-150м. Правда есть проблема с нормальным воспламенением. На Новый Год из-за не вышедшего на нормальный режим двигателя пришлось уворачиваться от летящих звездок.
 Кстати кто-нибудь может подсказать идею нормального воспламенителя для двигателей с каналом <4мм? Электровоспламенителей не предлагать!
Зачем возиться с коническим каналом? Его ж ведь и сделать сложно, да и, наверное, подпалить быстро всю его поверхность будет проблематично. По-моему вариант с цилиндрическим каналом намного проще.

Windsurfer, May 10 2003, 15:01:

После прочтения топика "Карамельное беспокойство IV" решил попробовать сделать двигатель из прессованной сахарной карамели.

 

Спасибо за описание. А какую пластиковую трубку ты использовал?


ЗАМЕЧАНИЕ МОДЕРАТОРА :


ТРЕБУЮ ИСКЛЮЧИТЬ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ ВСЯКОЕ УПОМИНАНИЕ О ПИРОТЕХНИКЕ. ОБСУЖДАТЬ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ МОЖНО, НЕ УПОМИНАЯ ОБ ИХ ПРЕДНАЗНАЧЕНИИ.

Ладно, про пиротехнику больше не буду!


Я использую толстостенную водопроводную ПВХ трубу внутренним диаметром 16мм и толщиной стенки 4.5мм

Windsurfer, May 10 2003, 17:11:

Ладно, про пиротехнику больше не буду!

 

Хорошо, но это не только к тебе относится. Я просто почувствовал, что настал критический момент и пора вмешаться.

Народ, а где можно почитать об азах этого дела? В, концентрированном виде, ?

asoneofus, May 10 2003, 19:07:

Народ, а где можно почитать об азах этого дела? В, концентрированном виде, ?

 

Ты о каком деле? ;^))


Если о ракетомоделизме, то лучшего источника, чем архив нашего форума, нет.

Рад тебя приветствовать, Windsurfer!

С удовольствием обсужу с тобой, да и со всеми желающими указанный оффтопик:

777ok.net.ua

По электровоспламенителям: это ты ЗРЯ. Однозначно. Почитай "Из искры возгорится пламя". Получилось очень удачно, одно "но": токопроводящий лак оказался далеко не так доступен, как я предполагал. Около тридцати выстрелов - ни одного отказа.

Прессовка. Очень рад, что вызвал к жизни обсуждение темы, оказавшейся практически полезной. Я, собственно, и сам был полностью уверен в успехе, но практическое подтверждение получить всегда приятно. Привет Обозревателю. Хай дальше обозревает.

А вот насчет конического канала... Основная сложность - конус. Если есть станок - никаких проблем. В теории я - ноль, но по-моему разницы особой заметно не будет - конус или цилиндр.

Будь добр, ПОДРОБНО опиши свои двигатели для подъема на орбиту груза "Х". Ты ничего не путаешь? ТРИ ДЮЙМА ДВАДЦАТЬЮ ГРАММАМИ НА ВЫСОТУ 100м?? Три дюйма (76 мм) - это сфера, или цилиндр с обтекателем?

Варить (упаривать) сахарную карамель перед прессовкой представляется нецелесообразным. ДЕЛАЙ ОСНАСТКУ ПОД ДОМКРАТ! Увеличивай усилие прессования, одновременно снижая процент добавляемой жидкости. Я думаю, что, как выразился один буржуйский ракетчик, this is the way to go!

Serge77, May 10 2003, 20:12:

Ты о каком деле? ;^))


Если о ракетомоделизме, то лучшего источника, чем архив нашего форума, нет.

 

Не О карамельном топливе

asoneofus, May 10 2003, 21:11:

Serge77, May 10 2003, 20:12:

Ты о каком деле? ;^))


Если о ракетомоделизме, то лучшего источника, чем архив нашего форума, нет.

 

Не О карамельном топливе

 

Тогда здесь: (убери пробелы)


http: // www .nakka-rocketry.net/


И архив форума.

Спасибо!