РДТТ конструкции технологии материалы

Так и я говорю, хорошо !!!

Только новому человеку для того, чтобы активно и, главное, эффективно включится в работу, нужно перелопатить ГОРЫ информации.
Мне самому было неприятно, когда я читал форум и видел, что новички задают вопросы, которые подробно обсуждались раньше.

Вы уж будьте снисходительны - я очень стараюсь !




ОК. Я не знал. Буду использовать!

Корпус не выдержал. А всего то 370 г сахарной карамели. Сопловая часть улетела куда-то далеко.
Шашка была 30 см длиной и канал 5см диаметром 5мм.
Плотность 1.81, т.е. пузырей не было.
Боюсь, дело в моей фирменной технологии плавление в парафине. Наполняя топливом корпус, заметно, что оно ложится слоями с тонкими прослойками парафина. Возможно, и вдоль корпуса.
Корпус через минуту после взрыва был абсолютно холодным, думаю дело не в перегреве.

Видео, к сожалению, нет. Батарея села в самый неподходящий момент.

Однако, слава дюралю, ни осколков тебе, ни сильного грохота.
Даже не интересно как то, буднично.

В какой момент? Сколько продолжалось горение?



А дальше канал с парафином или просто сплошная карамель? Какой начальный Kn ?



Вдоль корпуса обязательно получается прослойка парафина. Раз у тебя получается водостойкая шашка, значит снаружи всегда парафин. Может быть под давлением произошло отслоение от корпуса и проскок пламени между стенкой и шашкой.

Не могу точно сказать, я ,как смелый человек, стоял за бугром.
Камера должна была все заснять.
Но увы..
От начала свиста до взрыва прошло секунды полторы=две.
Канала на всю длину не было, я высверлил на 5 см.

Для подстраховки удобно использовать диктофон. По записанному звуку очень легко хронометрировать.



Как я понял, к этому времени двигатель уже работал в режиме торцевого горения? Или как раз за несколько моментов до перехода на торцевое горение, когда давление максимальное. Ты сам как считаешь, какой это был момент?

Трудно сказать. Судить могу только по остаткам корпуса. На нем несколько обгоревший верх, т.е канал догорел до корпуса, а далее, наверно, пошел по поверхности вдоль корпуса, в нижней части остатки парафина немного закопченные, рвало весь корпус почти одновременно, но верхнюю крышку чуть раньше, т.к. не видно следов выхода края корпуса из под наплыва сопловой части. Но почему заднюю крышку, неужели горение дошло до туда. Три небольших куска топлива догорели на земле,остались небольшие выгоревшие пятна.

Раз есть следы горения на корпусе и оторвало верхнюю крышку, то скорее всего причина в проскоке пламени между топливом и корпусом в тот момент, когда канал выгорел и началось торцевое горение.



Горение дошло до этой крышки по щели между корпусом и топливом. Распространение пламени по такой щели должно происходить почти мгновенно.

А труба, часом, не шовная? Если порвало всю сразу да еще так ровно в длинну - очень похоже на шов. Я видел куски взорвавшихся (как говорит тов. Б.Е. Черток - во время отработки первых отечественных ЖРД очень часты были прогары и взрывы камер сгорания, так что для Гос. комиссий специально придумали термин - не "взрыв" камеры сгорания, а "раскрытие" камеры сгорания) алюминиевых двигателей - очень легко можно увидеть разницу между шовной и бесшовной трубой - у бесшовных, даже если разрыв один - он, как правило, идет по неровной дуге или есть что-то типа "розочки". Хорошие трубы иногда рвет не от края до края. Это когда давление поднимается относительно медленно. Если быстро - рвет на куски. У шовных - линия разрыва ВСЕГДА прямая - либо по прямой (если шов прямой), либо по спирали - (если шов спиральный - есть и такие извратные трубы). Вот и объяснение тому, что у американцев запрещено делать металические двигатели кроме как из алюминия.

И еще один нюанс - тонкостенные трубы гораздо дешевле и проще делать шовными. Поэтому большинство труб, которые можно у нас найти - именно такие. Как правило - такие трубы используют в достаточно декоративных, ненагруженых целях. И только трубы специального назначения делают цельнотянутыми. Да и материалы там другие. Но они стоят достаточно дорого.

Кстати - я спросил того американца за трубы - пока он мне не ответил.

А можно немножко про ту трубу, из которой был сделан двигатель? Просто у нас есть магазин завода, который производит и продает цельнотянутые дюралюминиевые трубы с диаметром чуть ли не через каждый миллиметр со стенкой в 2 и 3 мм. Мы с Сергеем эту тему обсуждали, но поскольку вопрос теплозащиты у нас как-то не решен, решили не мучатся, а использовать нержавейку. Благо нам ее использовать никто не запрещает .



Вот я и говорю - двигатель малого удлинения...

И на вторую ступень - не нужно стартовый импульс со скачком давления. Хотя двухрежимный РДТТ с таким принципом - звучит заманчиво .

Извините, что болтаю много - время есть писать . Приеду домой - постараюсь делать.

Ездил сегодня в Pima Air Museum... Обалдел... А потом добавил шахтой Титана... Сейчас все выложить не могу - приеду домой - выложу, но есть одна фотография, которая непосредственно касается темы двигателею с торцевым горением. Я, например, свой двигатель вижу почти так. Ну, может, чуть длиннее.

Это - Двигатель "третьей ступень" ракеты Титан- II. Доразгонный двигатель. Понятно, что он не обязательно торцевого горения . Управление, как я понял - впрыском в закритическую область сопла. И сопло - стеклонаполненый пластик.

Я почти угадал...

Желая разобраться с этом двигателем я начал искать в Интернете ссылку на устройство Титан-II, и наткнулся на следующий сайт :

http://world.std.com/~bor/arizona/arizona.htm

Теперь и вы сможете совершить достаточно подробную экскурсию в шахту Титана. Только вы не будете чувствовать той убийственной жары, которую чувствовал я ! Впрочем - во всем есть свои прелести!

Далее, пойдя по ссылкам, я обнаружил следующую информацию. Я думаю - это про тот двигатель:

Vernier engine operation could last for about 20 seconds. At sustainer shutdown, the guidance set sent a signal to ignite the verniers. They operated only until the guidance system verified final trajectory corrections and terminal velocity-then guidance generated a shutdown signal. Vernier thrust buildup required 0.2 second and complete thrust decay occurs within 0.5 second. When vernier thrust ended, powered flight was over.

На вид он - сантиметров 30-35 в диаметре. А горит 20 сек?

Интересно B) .

 Труба цельнотянутая.
Источник - ГО СССР. Ручки носилок для больных и раненых.

А диаметр, толщина стенки?



Длинна двигателя - где-то около 300-320мм - раз шашка 300мм? Диаметр, на взгляд - миллиметров 45? Ты говоришь, что кремний-органическая эмаль наносилась в три слоя? Расскажи пожалуйста, как ты ее наносил?

Я не думаю, что в этом случае дело в температуре - просто у любом случае с этим придется столкнутся в двигателях торцевого горения с большим временем горения.

ИЗМЕНЕНО!!!




Извините, это вопрос снимаю - подумал, что может вы недавно обсуждали - отмотал форум назад - все нашел .



Длинна двигателя - где-то около 300-320мм - раз шашка 300мм? Внутренний диаметр, как я прочитал- 30мм Ты говоришь, что кремний-органическая эмаль наносилась в три слоя? Расскажи пожалуйста, как ты ее наносил? На вид-очень качественное покрытие.

Кстати - мне показалось - заглушки оторвало по резьбе? По крайней мере - верхнюю. Тогда Термостат прав насчет того, что критическими будут именно напряжения в области конца заглушки с соплом.

В свете специфики своей работы, это первое, что приходило на ум. Однако, несмотря на, то, что это и самый доступный для меня материал, и стенка от 1,5 до 3мм, шов прощупывался пальцем.
Однако теплоизоляция и броня из эмали это жуть как интересно. Мне кажется, что один двигатель это не показатель. Если есть возможность повтори, но с прессованием топлива при заливке. Возможно причина взрыва не только прорыв газов, но и резистентность монолитного куска топлива к давлению. Стенки разошлись на доли мм, а топливо не раздалось. Бронировки нет - взрыв. Варианты решения: уменьшение массы мотора (и топлива), увеличение толщины стенки, увеличение крит. сечения. Хотя я бы ещё пару моторов рванул.

Отчет о пусках. Ветер порядка 10 м/с.
Ракеты и двигатели описаны ранее
http://airbase.ru/forums/index.php?act=ST&...&t=19583&st=720

Итак. Обе ракеты ушли штатно.
Первая красивее и значительно выше поднялась, хотя и стартовала под углом к горизонту примерно 85 градусов. В ней использовалось топливо с примесью аутивированного угля 1%.
Что отмечено.
1. Обе ракеты утеряны. В обоих не сработали системы спасения.
Истины ради нужно заметить что во второй ракете система спасения сделал попытку сработать, но на ролике этого не видно. Двигатель отделился от ракеты, но не смог извлечь за собою ленту.
Как итог завязываю с пассивными системами спасения и перехожу на что нибудь пиро - резино
2. Штырь для пуска ракет такого калибра нужно удлинять. (Я использовал полутораметровый)
3. Что то не так с центром давления, ракеты не вставли на ветер но уходили по ветру.
3. Пускать большие ) ракеты буду теперь по зиме на картофельных полях. Звук от падения в лесу второй ракеты мы слышали очень ясно, похоже она по оперение в землю ушла.

Так что очередные пуски ракет будут с движками калибра 15 - 18 мм и не более, на сорбитовом карамельном топливе с углем 0,5 - 0,7%, и перехожу к стендовым испытаниям того что будет летать зимой.

Видео. 780 кб.
http://www.ablogic.ru/roket/video/15_07_2003.wmv

Я тут эпизодически и подробности сначала проморгал. Короче если бронировки нет (а в этом случае ее действительно нет) считается что горение идет и по внешней поверхности тоже. соответсвенно надо скоректировать значение Кн в расчетах. Про то что в таких случаях проскок пламени по внешней поверхности будет когда -то давно писал Варбан.

Кроме 30 см корпуса в тот же день я заправил корпус 20 см сорбитовой карамелью +1% молотого активированного угля из таблеток. Лил без бронировки в корпус, обработанный так же, как и накрывшийся., т.е. 3 слоя кремнийорганики. Канал на всю длину плоский,2х10Х185мм. Рассчитывал спалить в воскресенье.
  Но поскольку сопло улетело, а оно было одно, не спалил.
Расчетный Kn 350 начальный , 800 конечный. При критике 4 мм.
Завтра заберу еще 3 комплекта крышек +6 корпусов. Два сопла 5, одно 4.
Так может жечь с большим соплом, ведь если и тут горение пойдет по поверхности, то с критикой 4 Kn будет 1200, а с 5 всего 750, может не рванет.
А с другой стороны, если горение будет только в канале, Kn невелик.

Если есть малейшее подозрение на то что рванет - будьте уверены, рванет и еще как рванет.
Кремнийорганика - есть термоизоляция корпуса, но никак не бронировка шашки.

В догонку к отчету о полетах ракет.
В первой ракете, которая уходила вверх не шибко быстро, и движка отработала, кстати, там 1,1 секунды, шашка имела канал не сквозной.
Верхний свод шашки имел толщину 10 мм.
Что я этим добился.
1. Ракета дала ясно видимый трассер в верхней части траектории
2. Двигатель отработал дольше
3. Взлет был красивым
4. За счет более мощного топлива импульса хватило чтобы забросить ракету на расчетную высоту (метров 400 было точно, а горизонтальное смещение ракеты составило порядка 800 метров, мы наблюдали ее падение)

Похоже я почти америку открыл - мысль посетила меня бо(х)гатая:

Я все думаю о длинных шашках с каналом - для теплоизоляции корпуса РД топливом скрепленым со стенками.

Проблемы основные две - стержень формирующий канал трудно извлекать и
сильная прогресивность горения при простом цилиндрическом канале.
Обе эти проблемы имеют решения.


Однако я подумал что стержень нужно применять с глубокой крупной резьбой на поверхности.

Во первых стандартная резьба метрическая увеличивает площадь поверхности более чем в 2 раза.

Во вторых такой стержень просто выкручивается из схватившейся топливной шашки ключом.

Параметры резьбы (глубина профиля) будут влиять на длительность стартового увеличения Кн.


Профиль с коротким стартовым ускорением - позволяит ровно сойти с направляющей, но можно более долго наблюдать ракету, за счет снижения тяги - да и видео более красивое получится.


Это может быть очень полезно при реализации идеи с прочным корпусом РД типа огнетушителя или балона пропанового в который заливается топливо через узкую горловину.

Тогда в горле нарезается соответвующая резьба и этим стержень-болтом и пресует топливо и формируем канал! Воздух при пресовании выходит через неплотность резьбы.

А после выкручивания винта, и чистки резьбы в корпусе - на его место вкручивается сопловой блок на связующем или на герметике.


Вроде понятно изложил - рисунок конечно лучше бы пояснил.

Кстати в любом случае стержень с крупной резьбой проще и дешевле изготовить чем формирователь звезды - да и внешний пресс не нужен.

Безопасность пресования обеспечить не трудно - так как вращательное движение предать дистанционно можно любой трубой через преграду надежную.

Не нужен такой Хард как гидропресс - тоже штука гиморная и недешовая.

Мне нравится - а вам как?

Пока таких идей в сети не видел - может кто видел где такое?

Udjin > шашка имела канал не сквозной ... Что я этим добился.
1. Ракета дала ясно видимый трассер в верхней части траектории


А ведь действительно - карамель на воздухе ( Кн минимальный ) горит с пламенем - значит можно добавить в верхнюю часть мотора трубочку заполненую карамелью и должно получиться пламя прктически без тяги - именно для видимости ракеты на верху после отработки РД.

А по моему проблема одна - перегрев корпуса, прогар в районе крепления сопла или верхней заглушки и взрыв.
ПРи стальном корпусе или любом другом хорошо проводящем тепло без теплоизоляции - однозначно. Особенно при больших размерах.
Я начал вкуривать помаленьку теорию и пологаю что Варбан прав насчет акустики в купе с другими предпосылками к взрыву.
У корпуса будут
1. Резонансные частоты (двигатель то о-го-го как шипит). И как следствие местные ослабления прочности заряда и напряжения в корпусе.
2. Термоволна по корпусу обгоняющая начиная с некоторого момента времени (1-2 сек) фронт горения шашки.
3. ТОпливо если оно не зачернено также подвержено воздействию отраженного светового излучения.
4. Прорыв газов при срепленом заряде между шашкой и корпусом.

Я эти вещи в будущем своем двигателе планирую упредить с помощью силиконового герметика ака теплоизоляции или какого нибудь компаунда. Ну и бронировка шашек. Слоев 8 ватмна.

Вы о чём ? Какое нафиг пламя ? На высоте более 300м и ракету метровую, ярко красную не видно не говоря уж о тусклом дымном пламени карамельки.

У меня тоже была проблемма с проскакиванием пламени вдоль заряда из-за чего при первом наземном запуске РД-0 раньше времени сработал вышибной заряд. Двигатель выдержал.Проблемма решилась просто... заливка в предварительно подогретый корпус небольшими (70-90гр) порциями с паузами между заливками 5 мин для усадки залитого. 2 последующих запуска этого-же двигателя прошли нормально.

http://www.airbase.ru/modelling/rockets/re...ngines/rd0.html

Если я верно понял - то использовалась плавленая карамель с добавкой возможно (из анализа форумов) натриевой селитры или оксида железа/меди ... етс особенностью которой является способность литься.
Я же сейчас полностью перехожу на карамель сработаную упариванием. А ее не зальешь.

Насчет трассера.
Не пламя но дым. Фик его пойми но я его очень ясно видел. Хотя ракету не было видно вовсе.
Вечерние пуски надыть провернуть.

Я хочу таки дополнительно уточнить по движке РД-0.
Камера дожигания использовалась или нет?

Это не праздный, но достаточно важный для меня вропрос.
30 мм движку под сверхзвук ракету проектирую.

Затарился, можно продолжать.

Случайно в офисе нашёл книгу "Нестационарные процессы и методы проэктирования узлов РДТТ", В.В. Калинин, Ю.Н Ковалёв, А.М.Липанов, Москва, Машиностроение, 1986. Весьма интересная книжка судя по быстрому ознакомлению. Вот повезло!