РДТТ конструкции технологии материалы - V

Здравствуйте все!
Давненько я тут ничего не писал, но вот теперь захотелось поделиться своими последними изысканиями и достижениями и узнать мнение специалистов.
Решил я как-то построить график максимальной тяги карамельного двигателя от критического диаметра сопла при заданной постоянной конфигурации шашек. Так вот на этом графике есть довольно длинный горизонтальный участок при больших диаметрах сопла (при малых Кн)
Т.е. с уменьшением диаметра сопла давление внутри как и полагается растёт (примерно от 1 до 5 МПа, а тяга остаётся постоянной. При дальнейшем повышении давления тяга начинает довольно быстро рости и достигает максимума где-то при 10 - 12МПа.
Из этого выходит что нет смысла делать двигатели в которых давление в диапазоне 1-5 МПа (Кн в диапазоне 120-250). Тяга у них будет одинаковая такая же как при 1МПа, время работы тоже изменяется незначительно. Или я в чём-то ошибаюсь?
Например мы в последнее время делали картонные двигатели диаметром 30 мм и почти всегда возникали проблемы с креплением сопла - оно не выдерживало давления в 2-3 МПа. А недавно сделали двигатель с довольно большим соплом на давление около 1 МПа - он улетел вместе с рейкой-стабилизатором так что мы его не нашли, но по звуку и на глаз было видно что давление он выдержал хорошо. По расчётам профили тяги у этих двигателей практически одинаковые.
И ещё. Решил я всё-таки для полноты картины изготовить двигатель в той области где тяга по нашему графику максимальна с Кн около 500 (давление порядка 10 МПа). Изготовил сопло из "троллейбусного" графита. Обрабатывал его вручную на импровизированном "токарном станке" с ручным приводом (жалко не сфотографировал:-) Корпус двигателя из стеклоткани на эпоксидке. Сопло я совместил с оправкой и мотал стеклоткань прямо на сопло, так что она плотно вошла в проточку на нём. Изнутри для теплоизоляции сделал один слой стеклоткани пропитанной жидким стеклом. Вобщем получилось неплохо.
В передней стенке я поставил замедлитель - деревянный с карамелью внутри, длиной 25 мм. По всей длине он был залит эпоксидкой. Вот он то и не выдержал при испытании. Двигатель запустился чётко и быстро, ракета поднялась на высоту примерно метров 10, после чего газы прорвались через замедлитель. :-( При осмотре двигателя я вообще не обнаружил даже остатков дерева в передней стенке - только обгорелая эпоксидка с широким отверстием. Тут где-то писалось что если горячую карамель заливать в замедлитель из смолистого дерева, могут возникнуть пустоты, которые приведут к прорыву газов. Но у меня дерево было не смолистым, и карамель я не заливал, а запрессовывал когда она остыла, но оставалась мягкой.
Так вот подскажите пожалуйста, как сделать надёжный замедлитель и закрепить его в моём двигателе?

Valer, 22.07.2004 17:12:38:

Решил я как-то построить график максимальной тяги карамельного двигателя от критического диаметра сопла при заданной постоянной конфигурации шашек. Так вот на этом графике есть довольно длинный горизонтальный участок при больших диаметрах сопла (при малых Кн)

 

Интересное наблюдение. Ты можешь рассказать, как считал, и выложить этот график?

Интересное наблюдение. Ты можешь рассказать, как считал, и выложить этот график?

 

Считал сначала руками - брал несколько точек из графика Kn-давление (который на страничке про горение карамели). Тягу считал как произведение давления на крит.сечение. То есть приблизительно, без учёта расширяющейся части сопла.
Потом друг мой забил в эксель формулу по которой считался график Kn-давление и построил из неё график Dкр - тяга. Результат примерно тот же вышел, но красивее и плавнее кривая, строго горизонтальный участок при малых давлениях и горб при большом.
А вот недавно я из данных СРМ построил график Суммарный импульс - Dkp опять по точкам для одной и той же конфигурации шашек. Так СРМ дал уже другой результат - при коэффициенте расширения сопла 10 график не имеет горизонтального участка, тяга плавно растёт с уменьшением крит. сечения.
При коэффициенте расширения сопла 1 (т.е. тот случай что мы считали по формулам) график практически горизонтален в довольно широких пределах, и максимума не имеет вообще.
Приводить эти графики тут я думаю практического сысла нет, они же для конкретной конфигурации расчитаны. К тому же они у меня на другом компе.

Подскажите лучше как мне с замедлителем поступить в движке из стеклоткани с давлением 10 МПа внутри. Что-то мне подсказывает что карамель для такого замедлителя - не лучший вариант. Может есть другие составы, более прочные и медленно горящие? Вот думаю поэкспериментировать с составом HK+сера+эпоксидка для замедлителя.

Valer>Приводить эти графики тут я думаю практического сысла нет, они же для конкретной конфигурации расчитаны.

Наоборот, очень интересно, причём лучше вместе в файлом Excel. Тут есть над чем подумать, ведь наверняка закономерность работает не для одной конфигурации.

Valer>Подскажите лучше как мне с замедлителем поступить в движке из стеклоткани с давлением 10 МПа внутри. Что-то мне подсказывает что карамель для такого замедлителя - не лучший вариант.

Конечно, для такого давления карамель не годится.

Valer> Может есть другие составы, более прочные и медленно горящие? Вот думаю поэкспериментировать с составом HK+сера+эпоксидка для замедлителя.

Что-то похожее на форуме уже предлагалось и использовалось, точно не помню. Поищи в архиве.

Извините меня, я руски учил в школе толко в 3 класс. И ще пиша на български, дано се разберем
За гилзите - Идеално става ако самата гилза се пропие със водно стъкло. Най-отгоре, където е заглушката правя 3 или 4 дупки в гилзата. Тогава за заглушка използвам следното: Обикновенна картонена тапа за ловна гилза, слой епоксидна смола, още една тапа и заливам с епоксидна смола. Дупките трябва да са над двете картонени тапи и да са около средата на епоксидната смола. Така тя се захваща за гилзата като със щифтове. Досега не съм имал проблеми.

2 Alex

Постараюсь перевести.
"За гилзите - Идеално става ако самата гилза се пропие със водно стъкло."
О гильзах. Идеално получается, если пропитать гильзу жидким стеклом

" Най-отгоре, където е заглушката правя 3 или 4 дупки в гилзата. "
На самом верху , где заглушка, делаю 3-4 отверстив в гильзу.

"Тогава за заглушка използвам следното:"
Тогда для заглушку пользую следующее:

" Обикновенна картонена тапа за ловна гилза, слой епоксидна смола, още една тапа и заливам с епоксидна смола."
Обьiкновенная картонная прокладка для охотн. гильз, слой епоксидки, еще одна прокладка и заливаю епоксидкой. ( до верха)

" Дупките трябва да са над двете картонени тапи и да са около средата на епоксидната смола. Така тя се захваща за гилзата като със щифтове. Досега не съм имал проблеми."
Отверстия должньi располагаться над двумя прокладками и около серединьi епоксидки. Так она крепится к гильзе как штифтами. Пока нет проблем.

[attachmentid=7058]
Такой движок работает с сорбитовой карамели. Мьi с DuskWolf - ом запускали недавно. Для пластикових гилзь я ползую "перевязку" из латуни. Вся тайна в том , чтоб давление не поднималось больше 1.8 -2.2 МПа. Расчет SRM совсем справедлив для гильз. 2 шашки 16х22х5 в гильзу "magnum" ( 76мм) с крутикой 3.5мм ( монета) забрасьiвают ракету метров на 400-500. Надо очень тщательно сделать теплоизоляцию!.
А вообще с гильзами морока. Намного легче и сделать из отсоса для припоя- тот же калибр 20мм. И мощности раза2 больше.
[attachmentid=7060]

Метеро, спасибо за помощь!
Смысл я, можно сказать, угадал и без перевода.
Вместо эпоксидных "штифтов" я применяю пропитку эпоксидкой торца картонной гильзы на глубину 3 .. 4 мм. На торец наношу выпуклый кольцевой мениск приготовленного клея, и ставлю под лампу накаливания 60 Вт, на расстояние 2 .. 3 см от колбы. Клей от температуры сильно разжижается, и через десять минут полностью впитывается, потом повторяю операцию еще раз. Через полчаса он уже схватывается, и можно вклеивать сопло (заглушку). Таким образом, на разрыв работает вся площадь поперечного сечения трубы.
С металлом не работаю - негде безопасно запускать изделия. А как вы оцениваете высоту подъема - откуда взяты эти цифры? Я ориентируюсь по высотным домам, мои движки залетают метров на семьдесят, до ста максимум.

Алексей.

> А как вы оцениваете высоту подъема - откуда взяты эти цифры?
Ну, во первьiх , я охоъник и глазомер развивал специлально. Во вторьiх, методом подобньiх трехугольников. По опьiту, ракета кал. 20 мм исчезает на около 600м . Наш коллега PERX оценивает по времени свободного падения( школьная физика) .
Картонная гилза трудно поднимется больше 300м , да и то ракету нужно делать легкую, со стабилизаторами и головкой из балсьi. Или липа.

Понятно. Я вообще-то пока только одни движки с прутиками в качестве стабилизаторов пуляю. Больше с увеселительными целями, так что точная высота подъема меня не сильно волнует.
И еще одно обстоятельство сильно затрудняет оценку высоты: в момент запуска, как пускающий, я обычно нахожусь довольно близко к стартующему движку, и получается смотреть на него больше снизу вверх, чем со стороны. Ставил наблюдателей подальше - говорят, что около двух пятнадцатиэтажек получается подъем. Верю на слово.

metero>А вообще с гильзами морока. Намного легче и сделать из отсоса для припоя- тот же калибр 20мм. И мощности раза2 больше.

А можно об этом подробнее? Из чего там корпус и сопло? Какой вес двигателя и топлива, какую делаешь шашку?

Есть такие насосы-отсосы, которыми распаивают компоненты.
Дешевые - пластик, но есть и дюралевые. Обечайка двигателя как раз из такой трубы. Там есть резьба и кольцевая резиновая прокладка. Есть и крышка, но ее врядь ли можно использовать.

Но вообще идея светлая

Я в прошлом году от metero услышал и удивился изъящному решению

На предыдущей странице есть картинка с этим насосом: Форумы Авиабазы

Я регулярно пользуюсь таким отсосом (по прямому назначению). Он хорош еще и тем, что отсосанный припой можно потом опять пускать в дело - копейка рубль бережет. Хотя, конечно, паяльник с отсосом куда удобнее.
На алюминиевой трубке отсоса красивая насечка - наверное, чтобы лучше осколки образовывались.
Кстати, читал, что в современных, так называемых "горных" гранатах применены именно алюминиевые сплавы, осколки которых обладают лучшим - более плотным и равномерным поражающим действием.

Хоть это и оффтопик тут, скажу, что алюминий используется в гранатах. Не обязательно в "горных".
Даже есть унифицированные конструкции наступательной и оборонительной гранаты. Если корпус из дюраля и готовые осколки из дюраля - это наступательная, если из стали - оборонительная.

На этом обсуждение ручных гранат в этом форуме заканчивается!
Дальнейшие дискуссии - в Военном.

Что до насечках на трубе насоса - врядь ли они дадут осколки, отличающиеся от разрыва гладкой трубы из-за превышения предела прочности от внутренного давления.
Да и труба у metero гладкая.

> Хоть это и оффтопик...
Горячо согласен. Обсуждение гранат в ракетоМОДЕЛЬНОМ собрании неуместно. В свое же оправдание замечу, что ОБСУЖДАТЬ какие-либо боеприпасы не имел никакого намерения. Считаю, что их не обсуждать надо, а правильно и эффективно применять. А обсуждают их пускай конструкторы-профессионалы, или пользователи-профессионалы. Упоминание военной тематики было вызвано исключительно гуманными соображениями - предостеречь неопытных экспериментаторов от неосторожного обращения с МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ двигателями.
Ибо до того момента, пока ЭТО не полетело в одну сторону, никогда нельзя сказать уверенно, что же перед нами такое - реактивный двигатель, или ОСКОЛОЧНАЯ ГРАНАТА. А с нашими "технологиями" и подавно.
Описание же на форуме исключительно удачных пусков и тестов становится опасной традицией - у неискушенного читателя может создаться неправильное впечатление, что "всё это очень просто".
Вот хлопчик из Чернигова, землячок мой, постился тут одно время - "ptaha" псевдоним у него был. Водопроводные трубы тестировал. Где он сейчас, что с ним? Почему замолчал? Может, на море поехал, может, комп сломался. Может, интерес потерял. А может - ни то, ни другое ни третье.
Я уже не говорю о том, что в ракетоМОДЕЛИЗМЕ применение самодельных, а уж тем паче металлических двигателей ЗАПРЕЩЕНО. Так что, тут либо переименовывать форум надо, либо закрывать.
Это я не в порядке "пузырения" на начальство, просто - по теме "оффтопика".
Извините, если что не так.

Да, форум у нас не совсем ракетомодельный, в понимании FAI.

По поводу твоих опасений - я тоже косо смотрю на металлические корпуса. Сам делал ракетомодельные двигатели только на композитах. Но они были классные, 10...80 N.s по правилам FAI.
Сергей подтвердит

К сожалению, необсуждение металлических двигателей не приведет к их исчезновению. А корпус у metero действительно классный.
Другое дело, что неплохо бы считать его осколочной гранатой и занимать укрытие во время пуска