РДТТ конструкции технологии материалы

КСТАТИ ! о шнурках... а китайский класный 3 мм стопин от бомбочек что из труб запускаются - он горит надежно и быстро - и длиной эти "шнурки" по 30 см у продающихся бомбочек.

Как бы он не начал мгновенно гореть под давлением...

termostat>Кстати хорошо бы сделать для торцевого мотора нижнюю короткую часть на давление раза в 3-4 выше чем рабочее...


Двухрежимный двигатель? Тогда надо так сконфигурировать заряд, чтобы изменение поверхности шло плавно, а не разом. Иначе погаснет. Есть такой способ тушения заряда - dP/dTau. Наименование говорящее  

Катание палочек из сахарной карамели отменяеться.

Идея в следующем - создать по оси заряда последовательность пустот - отверстий диаметром 3-5 мм. соотношение длины пустот к общей длине заряда будет определять ускорение горения по оси заряда.

сделать это можно так - на тонкую стальную аль медную струну (а может леску) надеваем отрезки стопина (продеваем вдоль) или стерженьки паролоновые или что-то через что пройдет пламя не задумываясь.

получаемые бусы натянем вдоль формы и зальем сорбитовой карамелью.

Заряд будет гореть с некоторой пульсацией - но это не беда.

т.е. Начальный конус "тупиться" о слой карамели в 3 см - открываеться полость-отверстие в 3 см - опять начанает формироваться воронка и т.д.

Интересно будет изобразить такое горение на бумаге и прикинуть "гуляние" площади горения.


да че только не придет в голову в 2 часа ночи...

> да че только не придет в голову в 2 часа ночи...


И такое (почти такое) испробовано. Заделывали и пористые элементы в свод заряда, и более быстрогорящие.

Испробовано... - А результаты ???


\\\\\\

поправочка: пустоты должны быть 25-35 % от диаметра заряда

Это показали первые попытки изображения схемы послойного
горения на бумаге.

Вобщем плавненько приходим к заряду как бы набраному из
последовательно горящих коротких шашек "канально 1-торцевого"
горения - отливаеться он за раз.

Серж, у тебя руки не чешуться написать прогу расчета поверхности???

Рисунок - выше должна уже появиться новая полость...

красным обозначен торец топлива с углублением, справа серый корпус РД
и разноцветные это слои горения.

ось двигателя - тонкая линия слева.

Вобщем покорпеть нужно чтоб выбрать нужные соотношения размеров.

Одно ясно что в начале отверстия могут быть по 40 % а к концу по 20 примерно - это понизит нагрузку на разогреты мотор.

пойду спать - может присниться что полезное...

termostat> да че только не придет в голову в 2 часа ночи...

Остап был голоден и его понесло... ;^))))))))))

> поправочка: пустоты должны быть 25-35 % от диаметра заряда

Нижнюю часть такой пустоты нужно как-то укреплять, иначе она будет проваливаться в очередную пустоту раньше времени под действием давления.

Честно скажу, не нравятся мне такие ухищрения. Во всяком случае с карамелью. Она хрупкая, с ней и так проблем хватает. При заливке в длинный двигатель обязательно нужно отверждать под давлением, иначе из-за усадки отстанет от стенки. Прессовать с проволочкой я понимаю как, а вот с полостями или другими примочками не представляю.

>Вобщем плавненько приходим к заряду как бы набраному из
последовательно горящих коротких шашек "канально 1-торцевого"
горения - отливаеться он за раз.

А как?

> Серж, у тебя руки не чешуться написать прогу расчета поверхности???

На глаз можно прикинуть, что получается половина шашки BATES плюс верхняя полусфера. Значит при длине канала около половины диаметра шашки или немного меньше профиль горения будет приблизительно нейтральным.

Честно скажу, не нравятся мне такие ухищрения...

Правильно не нравятся! Да и за чем они? Карамель непригодна для долгоработающих моторов.

Нужно или более быстрогорящее топливо (с этим проблема) или медленногорящее (С этим никаких проблем).

Основное достоинство карамели состоит в том что все ее параметры хорошо известны. Легко можно выдумывать любые двигатели (что и наблюдается). Более перспективным мне кажется создание и изучение медленногорящих топлив. К тому же эти топлива могут быть лишены карамельных недостатков (неполное сгорание и гигроскопичность). Сейчас для этого есть все условия.

Full-scale> Карамель непригодна для долгоработающих моторов.

Почему? Если стальной корпус будет выдерживать, думаю что заряд торцевого горения, залитый прямо в двигатель, будет весьма интересен.

> Нужно или более быстрогорящее топливо (с этим проблема) или медленногорящее (С этим никаких проблем).

С медленногорящим тоже проблемы. Если делать стандартные шашки, то нужна теплоизоляция, которая выдержит длительное время горения. Или нужно делать заряд, скреплённый с корпусом, с каналом-звездой. Это тоже непросто.

Но я согласен, что это очень перспективное направление. Это топлива на нитрате аммония, с высоким импульсом, доступные и дешёвые. Нужно учиться делать канал-звезду.

> Если стальной корпус будет выдерживать ... Если делать стандартные шашки, то нужна теплоизоляция



И там и тут теплоизоляция. Но и с карамелью нужны "Ухищрения" , а с медленным томливом нет.



> скреплённый с корпусом, с каналом-звездой




Скрепленный то зачем ? звезду надо осваивать, это на мой взгляд лучший ( по массе) вариант.



> Но я согласен, что это очень перспективное направление. Это топлива на нитрате аммония, с высоким импульсом, доступные и дешёвые.



Ну необязательно нитрат аммония, нитрат калия тоже неплохо, импульс конечно меньше но вполне достаточен.

>> Если стальной корпус будет выдерживать ... Если делать стандартные шашки, то нужна теплоизоляция
> И там и тут теплоизоляция.

Под вопросом "Если стальной корпус будет выдерживать" я имел в виду без всякой теплоизоляции, просто карамель, залитая в стальную трубу, торцевое горение. Это может получиться, потому что карамель даёт низкотемпературное пламя.

> скреплённый с корпусом, с каналом-звездой
> Скрепленный то зачем ?

Для того, чтобы не придумывать теплоизоляцию, которая сможет выдержать 10-20 секунд горения (а некоторые хотят даже 30-60 секунд). Хотя может быть это и не так трудно. Но в любом случае такая теплоизоляция займёт много полезного объёма.

> Ну необязательно нитрат аммония, нитрат калия тоже неплохо, импульс конечно меньше но вполне достаточен.

А какие на нём медленногорящие топлива?

>Для того, чтобы не придумывать теплоизоляцию, ...



Верно, но для этого не нужноскреплять заряд с корпусом. пусть между зарядом и корпусом будет щель, а горение будет сосредоточено внутри канала. а роль теплоизоляции будет по прежнему выполнять топливо.



> А какие на нём медленногорящие топлива?



Ну например Эпоксидка+НК, Многие составы горят очень медленно а импульс как у карамели.

>>Для того, чтобы не придумывать теплоизоляцию, ...
> Верно, но для этого не нужноскреплять заряд с корпусом. пусть между зарядом и корпусом будет щель, а горение будет сосредоточено внутри канала. а роль теплоизоляции будет по прежнему выполнять топливо.

Но ведь в этой щели начнёт гореть топливо. Значит нужна бронировка в этом месте. Эта бронировка должна выдержать длительное горение. Т.е. получается обычный вкладной заряд с бронировкой по наружной поверхности. В этом и проблема - сделать такую бронировку и зря потерять место в двигателе.

Всё-таки мы здесь уже обсуждаем несколько более совершенные двигатели, раз уж зашёл разговор о длительном времени горения. Придётся и более взрослые приёмы использовать.

> А какие на нём медленногорящие топлива?
> Ну например Эпоксидка+НК, Многие составы горят очень медленно а импульс как у карамели.

Судя по исследованиям Накки, в этой области очень большие проблемы с показателем степени и стабильностью горения. Топливо, которое ему удалось довести до кондиции, стабильно горит только под большим давлением, причём горит быстро.

Конечно, нет никакой гарантии, что с НА получится, но мне кажется эта область менее трудная и более многообещающая. Среди испытанных мной составов мне кажется перспективным такой: Сплав НА-окись меди (95-5) с эпоксидкой в соотношении 80-20. Горит 0.44 мм/с. НА легко сплавляется с окисью меди, получается сплав с нитратом меди, при этом ничего вредного не выделяется, я делал на кухне - никаких запахов. Только перегревать нельзя, греть только до тех пор, пока исчезнет чёрный оксид меди. Но в двигателе я ещё не испытывал.

Serge77>Но ведь в этой щели начнёт гореть топливо. Значит нужна бронировка в этом месте. Эта бронировка должна выдержать длительное горение.

Почему это? бронировка конечно нужна но не больше чем у короткоработающих двигателей. Ведь после выхода двигателя на режим всякое движение газов между зарядом и корпусом прекратится, а учитывая малую толшину газовой прослойки, никакого серьезнргр воздействия на бронировку не будет.

> Почему это? бронировка конечно нужна но не больше чем у короткоработающих двигателей.

Вот как раз в этом я и сомневаюсь. Но точных данных у меня нет, нужно проверять.

Но если заряд многошашечный, то бронировка, оголившаяся при сгорании торцов шашек, точно сгорит, если она тонкая, а значит шашки будут сползать к соплу и верхняя часть корпуса будет оголяться. То же самое будет, если шашка одна и торцы не забронированы. Значит торцы нужно бронировать, это ещё возня и ещё одно место возможного прокола. Всё-таки лучше научиться делать скреплённый заряд.

Serge77 > Нижнюю часть пустот нужно как-то укреплять,
> иначе она будет проваливаться в очередную пустоту
> раньше времени под действием давления.


На моем рисунке видно что форма торцов у пустот не плоская а
с небольшим кнусом - т.е. прорыв будет небольшим в диаметре.

я думаю горящие осколки будут хорошо воспламенять пустоту с верхнего конца
как и положено воспламенять канальный заряд.


Serge77 > Она хрупкая, с ней и так проблем хватает.
> нужно отверждать под давлением, иначе из-за
> усадки отстанет от стенки.

Я говорю об изготовлении заряда, а в корпус я буду ставить только на компаунде - Пу эластичный. А заряд пусть усядет так как ему нравиться.

КСТАТИ - усадка! значит если ты будешь лить в корпус - то осознаешь что в отливке изначально возникнут напряжения желающие оторвать карамель от стенок корпуса!

диагноз: только посадка заряда в корпус на компаунд!

\\\

Сложно конечно отливать маленькие диаметры, с большими проблем не должно быть.

Кроме того возвращаясь к сахару - мы сразу решили: стержень - значит круглый, а он ведь может быть и прямоугольным в сечении.

т.е. из 3 досок или доски и 2 реек делаем на столе нужную щель обклеиваем ее скотчем - и готовую сахарнуб карамель шпателем укладываем в эту щель - практически любой длины стержень получаем.

т.е. возникают технические задачи и они решеются...

\\\\


> плавненько приходим к заряду как бы набраному из
> последовательно горящих коротких шашек "канально 1-торцевого"
> горения - отливаеться он за раз.

Serge77 > А как?

ключевое слово "как бы" - представь буквы "П" поставленые друг на друга. середина перекладины это перемычка между полостями, а внутренность П это полости в заряде.

Если это более 5 кг карамелит то заряд нудно набирать из таких П, а меньше можно
отлить моим способом.

>Значит торцы нужно бронировать...

Для звезды торцы надо бронировать однозначно. А если заряд многошашечный, то шашки склеивать.

> Нужно учиться делать канал-звезду.



Звезду сделать не так просто, а вот такой заряд на мой взгляд вполне реализуем
просто берем толстые шайбы снимаем фаски и склеиваем их стопкой. надо будет посчитать какие оптимальные пропорции такогшо заряда

Serge77 > Придётся и более взрослые приёмы использовать.

Вот именно - а у совсем взрослых между корпусом и зарядом есть тонкий слой каучуковой теплоизоляции-адгезива - хотя заряд и называется скрепленным.

т.е. так я и предлагаю делать.

А если не хочеться терять даже этого щелевого объема - то заливать можно например составом: НА 70 CuO 1 Пу 30 - он будет сгорая немного импульса прибавлять.

А если возможно то и ПХА вместо НА.

При 30 процентак Пу у меня очень жидкое топливо было - оно будет заполнять щель.

\\\\\

Начать я бы советовал с заряда из трех "П" - это увеличит время работы мотора в 2 раза по отношению к РД с зарядом с 33% каналом - посмотреть результат и идти дальше.



Канал примерно 50 % от диаметра - не заполненый топливом объем всего 25 %. Высота "П" примерно 4-5 диаметров, причем первая например 5 диаметров а 2 и 3 уже покороче.

В верхнем сегменте можно и канал поменьше сделать - 20% примерно. это увеличит заполнение топливом в верхнем сегменте на 21 %.

кстати после нагрева до 700 градусов начинаеться интенсивное охлаждение за счет излученя тепла - так как поток энергии пропорц. 4-й степени температуры то больше 800 градусов корпус РД наверно не нагрееться даже без охлаждения воздушным потоком.

Serge77>Конечно, нет никакой гарантии, что с НА получится, но мне кажется эта область менее трудная и более многообещающая. Среди испытанных мной составов мне кажется перспективным такой: Сплав НА-окись меди (95-5) с эпоксидкой в соотношении 80-20. Горит 0.44 мм/с. НА легко сплавляется с окисью меди, получается сплав с нитратом меди, при этом ничего вредного не выделяется, я делал на кухне - никаких запахов. Только перегревать нельзя, греть только до тех пор, пока исчезнет чёрный оксид меди. Но в двигателе я ещё не испытывал.


А можно поподробнее? И какой окид меди?

RLAN> А можно поподробнее? И какой окид меди?

Ответ в Ракетных топливах:

http://airbase.ru/forums/index.php?s=&act=...10entry246039

Сделал расчеты торцевых моторов: диаметр топлива 100 мм - горит плоский торец. Масса корпуса мотора 50% от веса топлива. Тяга должна превышать на старте массу мотора в 3 раза.


1) Карамель сорбитовая: Имп. 125 плотность 1.8 скорость 1 см.сек

за 1 сек сгорит 141.4 гр топлива - тяга будет 17,67 кг

пусть масса двигателя будет в 3 раза меньше 5.89 кГ - из них масса топлива 66 % или 3,928 кГ.

значит мотор может иметь заряд высотой 27 см и работать будет примерно 27 секунд.


2) что-то на ПХА: Имп. 190 плотность 1.8 скорость 7.5 мм.сек

за 1 сек сгорит 106 грамм топлива. Тяга будет 20.14 кГ

делим на три - 6.71 кГ масса двигателя стартовая с учетом веса корпуса - топлива будет 4.476 кГ

делим на 0.106 получаем 42 секунды



\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\


Если нужно большее стартовое ускорение то для 1-го варианта при коэф. 6
вместо 3 получим 2,945 кг масса мотора 1.963 масса топлива - высота заряда 13.88 см.

Время работы двигателя с превышением тяги над массой при старте =6 составит 13 сек на сорбитовой карамели.


При этом в процессе работы это соотношение будет повышаться.

Вот кстати корпус бустера изнутри - контроль перед заливкой топлива
Фото с сайта Lockheed Martin

Интересная поверхность

termostat>Сделал расчеты торцевых моторов: диаметр топлива 100 мм - горит плоский торец. Масса корпуса мотора 50% от веса топлива.

Хорошо бы сделать двигатель с таким соотношением корпус/топливо. У меня пока не получается.

> 1) Карамель сорбитовая: Имп. 125 плотность 1.8 скорость 1 см.сек
> 2) что-то на ПХА: Имп. 190 плотность 1.8 скорость 7.5 мм.сек

Я тоже считал. Вывод: нужны более быстрогорящие топлива. Наверное карамель придётся делать не сорбитовую, а сахарную. Если удастся сделать скорость горения хотя бы 2 см/с, то уже получится двигатель с неплохим удлинением.