Статья про ГРД-обсуждение

Трубы диаметром 280мм дюралевые в природе существуют ?

Кину свои 2+2 цента:

Не вижу смысла увеличивать скорость горения - люблю ЛонгПлэйРД (тм - однако! "LPRM" надо зарегистрировать )

Я такую конструкцию корпуса продумывал для укорочения ГРД - что бы меньше гулял центр тяжести при работе. Т.е. Внешняя труба является резервуаром для окислителя и охлаждает снаруж шашку - ну и раздуться ей не дает. Но в моем варианте и сопло тонкостенное стальное было погруженов окислитель для охлаждения.

А отверстия в шашке только у верхнего края топливной шашки и прикрыты они короткой трубкой смесевого топлива ~ 3 см высотой, тольшина стенок 4-5 мм - этот заряд воспламеняется по нижнему поясу, греет шашку и открывает отверстия подачи окислителя, после чего догорает доконца.

топливная шашка из оргстекла я планировал - америкосы на оргстекло-закись получили 245 импульс на земле.

Вверху шашки вначале пресуется кольцо разогревающего заряда, а затем в шашке снаружи и до заряда сверлятся тонкие отверстия подающие окислитель.

вот такой короткий толстенький моторчик получится.

Оргстекло трубками не нашел - но можно и из листового склеить шашку.

По поводу НЕ металлического криогенного бака подискутировать желание есть ?

Вводная:
70 литров LOX.
4 мин под атмосферным давлением + 1 мин под 60 атм без разрушения.
220мм наружный диаметр.
20g перегрузка максимум.

Прошу высказываться о технологии и конструкции данного девайса.

Я про это ничего не знаю, но только что на AROCKET возник вопрос: есть ли какой-то совместимый с жидким кислородом клей, которым можно было бы склеить (вместо сварки) бак для LOX из тонкого алюминия под небольшое давление. Пока все предлагают место склеивания покрывать фторопластом, боясь прямого контакта кислорода и клея.

Подобную ЗАГОТОВКУ я испытывал. Емкость в 5,5 литра, углеволокно элур, эпоксидка, толщина стенки 4-5мм, т.е. примерно 7 слоев углеленты. После захолаживания жидким азотом(заливалось примерно два литра, и до почти полного его выкипания ) испытывалась сжатым кислородом под давлением 70-75 атм(время нарастания давления около 10 сек, просто открывался вентиль 40 литрового баллона на 150 атм). Из пяти попыток пять удачные Ни разу не произошло разрыва или падения давления в течении 10-15 мин (дольше не было смысла, т.к. емкость вообще то на 150 атм, а за 10-15 минут она нагревалась до комнатной температуры). Самое сложное в изготовлении - вставка вентилей. Делали ребята мотающие под заказ баллоны для аквалангов.
Подобный баллон не то, что 20 он и 200 g выдержит

Ник

ВАРИТЬ АРГОНОМ! И только так. Клея такого нет. В волоконной конструкции-композите просто очень мала теплопроводность, за несколько минут стенка не успевает переохладиться.

Ник

Вес на м² какой получается ?



т.е. азот выкипал за 15 мин и температура ёмкости поднималась до комнатной ? А куда азот стравливал ? Клапан что-ли был ?

Получается, что композитный бак для жидкого кислорода вполне реален ?

При этом даже при отсутствии термоизоляции композитных стенок, они держат в глубоко охлаждённом состоянии высокие давления ?

А из стеклоткани выдержит ?

На м.кв не знаю, а на объем -от 200 до 70 гр на литр -чем БОЛЬШЕ объем, тем меньше вес на литр.



Ты не понял. Метода была такова:

• заливка жидкого азота(1-1,5 литра)

-ожидание 3-7 мин до его почти полного выкипания(что б на донышке телепался)

• привинчивание вентиля

-наддув до 70-75 атм
-наблюдение за манометром в течении 10-15-20 минут на предмет травли(деление манометра ~2 атм)
-окончание опыта



НЕ ДЕРЖИТ! Фокус совсем другой - композиты весьма НЕ ТЕПЛОПРОВОДНЫ. И поэтому в течении
НЕКОТОРОГО времени стенка не успевает охладиться НАСКВОЗЬ И давление (в 2 раза ниже расчетного) спокойно держит.
Но вот такое ДЕЛО - ребята мотали на алюминиевый лейнер. И сказали, что если сделать лейнер из плотного пенопласта(нам ведь не надо , что он не давал утечки 10-20 суток) то до 1-го часа жидкий азот он выдержит(БЕЗ давления -которое тут же сожмет пенопласт).

Ник
P.S. Стекловолокно примерно на 30% тяжелее(менее прочно) -но у новичков разницы между угле и стекло практически нет

Ага... теперь понял... наддув "горячим" кислородом реальную картину не попортил ?

>>жидкий азот он выдержит(БЕЗ давления -которое тут же сожмет пенопласт).

А как вариант: вложенный в стеклопластиковый бак второй бак меньшего диаметра и тонкостенный ? Между ними ничего кроме распорок. давление наддува подаётся и между баками.
Внешний бак держит давление остааясь при этом тёплым. Внутренний просто удерживает LOX.

На внутренний вероятно будет действовать ещё и давление от веса окислителя * перегрузку. Но такое давление действует не на всю поверхность и оно меньше давления наддува. кроме того его можно немного компенсировать приподняв давление между баками.

А чем наддувать? Воздух и азот будут конденсироваться. Нужен гелий или водород.

Наддувать надо 30-40 сек.... горячими газами от ПАД-а.... успеет ли конденсироваться ? Сомневаюсь.

Ты думаешь, что жидкий кислород будет контактировать с горячими газами в течение 30 секунд и оба будут чувствовать себя в порядке? ;^))

Газы от ПАДа вообще нельзя вводить в контакт с жидким кислородом, потому что:
1. в них ПОЛНО окиси углерода и других горючих веществ -> взрыв!
2. в них ПОЛНО воды и CO2 -> образование снега и закупорка трубопроводов -> взрыв!

т.е. наддувать придётся всё-же инертными газами имеющими температуру конденсации ниже кислорода.

Твоё предложение на счёт водорода шутка ? Статический разряд и привет Перуну ?
Остаётся Гелий ?

Ещё есть вариант подогрева кислорода для создания давления его парами. Например электроподогрев.



;^)) Ну да, это я по т. кипения выбирал.



Видимо только он. Аргон кипит при -180.

На самом деле все не так грустно Во-1х не так страшен ПАД как его малюют Ну горячие газы, ну с большим кол-вом недоокисленных продуктов... это только повысит эффективность, так как, в конечном счете, увеличит скорость кипения кислорода. Важен только расчет. А так как его очень трудно провести - необходимо(кроме объемной скорости генерации) точно знать температуру газа ПАДа, и КАК он(газ) будет реагировать с парами кислорода. Поэтому ПАД необходимо делать кассетным. Т.е. несколько мелких патронов объединенных в кассету. Вначале ставиться один -заведомо маломощный, места остальных заглушаются. Проводяться испытания. И т.д. Кроме того, не забывайте, что ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть предохранительный клапан, расчитанный на макс. давление.

Ник

Сам ПАД не страшен, страшна его реакция с кислородом.



Может быть случится чудо и недоокисленные продукты не будут взрываться в смеси с кислородом. Но вода точно будет давать снег и забивать трубопроводы. Снег тяжелее жидкого кислорода, он будет сразу оседать на дно баллона, прямо к отводному патрубку. Ставить фильтры?

Кипятить кислород лучше не электрокипятильником а корпусом работающего торцевого РД.

Или часть газов из камеры мотора пропускать через змеевик в баке с LOX.


Чтоб газы от ПАД были более употребимы - их пропускают через полимеры которые термически разлогаются с выделением доп. количества газов, одновременно снижается общая температура газов и повышается их общий объем - и вся эта смесь пропускается через металическую сетку. Это из книжек что в Мастерской выложены.

Поверхность кислорода можно изолировать от надувного газа например поршнями из пенопласта или пенополиуретана, со стороны наддува поршни можно покрыть листовым алюминием.


И еще, а моя идея так и не обсуждалась раньше - по поводу наддува закисью азота - т.е. хочется LOX для импульса - пожалуйста, а потом и надувающий газ свой импульс добавит а не будет бесполезным весом. Кстати когда начнет работать закись уже и вес системы будет меньше и поверхности горения увеличаться - так что приличная прибавка получится.

А что насчет контакта LOX с закисью?

К сожалению, теоритически, закись мгновенно выпадет в твердый осадок еще до контакта с LOX, ведь пары кислорода над поверхностью жидкости тоже имеют -184(и ниже при давлении порядка 40-50 атм) Кроме того НЕ ВИЖУ почему это недокисленные продукты будут ВЗРЫВАТЬСЯ? Они буду СГОРАТЬ - это да. Но это именно ТО, что нам надо. И ведь не боялись в МБР наддувать баки впрыском окислителя(АТ) в топливо(гептил) и наоборот, а? Тем более, что при наддуве ХОЛОДНЫМ инертным газом появляются сложные зависимости типа - давление-тем.кипения LOX.
Кстати, какое вещество(жидкость или газ) гарантированно самовозгорается в атмосфере кислорода? Например слабоконцентрированный раствор того же ДМГ?

Ник

В моей конструкции подобное решение "встроенно" в форсунку. Форсунка -это металлическая трубка заглушенная с одной стороны тарелкой ВЫПУСКНОГО клапана автомобильного дизеля. По бокам трубки вокруг тарелки прорезанны отверствия для распыления, а конец стержня клапана,пропущенного через центр трубки, торчит с противоположной стороны прямо в LOX. Стержень выпускного клапана содержит в себе ТЕРМОТРУБКУ на натрии, для охлаждения тарелки.

Ник

Пары воды, составляющие около ПОЛОВИНЫ продуктов сгорания практически любого топлива (ну кроме угля) мгновенно закупорят эту трубку.



И одновременно сильно повышается содержание неокисленных, т.е. горючих веществ. И это дуть в кислород?



Это можно, но бак сильно усложняется, нужно ведь гарантировать герметичность поршня.



Он превратится в снег.

В том то и дело, что они скорее всего не будут сгорать сразу, т.е. самовоспламеняться, как гептил с амилом, а будут накапливаться, пока не рванут от случайного толчка/скачка давления или просто так.

Есть такое известное бризантное ВВ - древесные опилки или уголь, пропитанные жидким кислородом. Весьма мощное, но более-менее стабильное. А вот вата, пропитанная жидким кислородом, вспыхивает/взрывается самопроизвольно через небольшое время. Ты хочешь намешать что-то подобное прямо в баке?



В атмосфере газообразного кислорода при комнатной температуре ДМГ наверняка не загорается. Самовоспламеняются вещества типа белого фосфора, триэтилалюминия, производные боранов и другая экзотика. Как они будут себя вести в жидком кислороде - не знаю.

to Serge77

Серж ,а какой диаметр трубопровода нужен для перекачки 2кг/cек LOX ? При перепаде, скажем в 10атм ? Неужели такую трубку забъёт очень мелкодисперсный снежок от ПАД-А или горелки ?

А ведь горелка не катит никак .... все её газообразные продукты сгорания будут конденсироваться.....

Ты ведь знаешь, я не только не ракетный инженер, а вообще не инженер. Некоторые даже сомневались, высшее ли у меня образование, раз я сопромат не изучал ;^))))))))

Может быть и не забьёт, но я на этот вариант "спинным мозгом" даю максимум 10% против 90%, что забьёт. По-моему гораздо легче найти баллон гелия, чем отрабатывать ПАД при опасности детонации.
 


Я не понял, как ты делаешь различие между горелкой и ПАДом? Его продукты сгорания тоже все будут конденсироваться.

Сергей, ну подумай сам - газы ПАДа ГОРЯЧИЕ, под 1000 С. Так? Значит ты считаешь, что они СНАЧАЛА охладяться, скондесируются, накопятся, и только потом, будучи уже холодными ... взорвутся ???
Не проще ли предположить, что если они и ПРОРЕАГИРУЮТ с кислородом, то сразу, будучи еще ГОРЯЧИМИ.

Ник