Гибридный Ракетный Двигатель

HARRY, 08.05.2004 15:43:57 :

если магний в качетве топлива использовать то СО2 в качестве окислителя подойдет.

 

Никогда бы не подумал! Все время считал, что СО и СО2 подавляют горение чего бы то ни было.

 

Только не магния, он вообще горит почти в любой атмосфере, содержашей окислитель, в воде и под слоем песка . только вот ГРД с магниевым горючим скорее всего не получится, продукты сгорания - углерод и оксид магния - одни из самых тугоплавких веществ. к стати при некоторых условиях CO2 может окислять многие вещества, в том числе и углерод.

Магний горит в атмосфере СО2 в основном образуя СО, так что такой ГРД будет работать. Были даже проекты использовать такую топливную пару в прямоточных двигателях для Марса, там в атмосфере СО2 много.

только вот ГРД с магниевым горючим скорее всего не получится, продукты сгорания - углерод и оксид магния - одни из самых тугоплавких веществ.

 

Но ведь они же будут удаляться из камеры сгорания.

Были даже проекты использовать такую топливную пару в прямоточных двигателях

 

Мне не понятно, как должен выглядеть топливный заряд из магния?

> Но ведь они же будут удаляться из камеры сгорания.

Проблема не именно в удалении, а в том, что твёрдые вещества не могут быть рабочим телом ракетного двигателя, нужны газы.

> Мне не понятно, как должен выглядеть топливный заряд из магния?

Просто цилиндр с каналом. Запускали прямоточные ракетные двигатели с такими шашками, окислителем был естественно воздух.

На сайте написано что всетаки закись в баллончиках
iSi: iSi KULINARIK / iSi KULINARIK / Gastronomie далее products и chargers

Вот эти балончики с закисью:




Удобно что не заряжать, но вес наверно лишний изрядный, ведь балоны расчитаны атмосфер на 100 не меньше.

Так как греть балоны мы не собираемя, то можно наверно сделать резьбу наружную на горлышке балонов и вкручивать их в камеру ГРД с топливом.

Кстати если диафрагма сделана из олова как у советских балончиков для сифона, то можно ее не прокалывать, а думаю попробовать направить струю газов стартовой шашки на нее, чтоб проплавляла она диафрагму - может получится.

Буду искать в магазинах, хочется помудрить.

Вот еще ГРД на таких балончиках




там же ссылки хорошие

Время работы на этих баллончиках один пшик, смысла тогда нет на 1 сек делать ГРД, он эффективен при большом времени работы

C углекислотой балончики нашел в ТД МИР




фирма таже надо оп телефону закись спросить

C углекислотой балончики нашел в ТД МИР

 

Привет!
Как иа вижу открылась дискуссиа по поводу возможности или невозможности применениа нитроус оxиде (НОX)... А ТАКЖЕ К ИСПОЛьЗОВАНИУ ЦО2 в гибридном моторе!!!!! К счастьиу иа вовсе не пророк в своием отечестве, призываиа попробовать новыи оxидант - закись азота... Иа ведь сразу написал, что наш Микрогибрид - это самостоиательныи и во многом улучшенныи дизаин уже известного и сеичас коммерческого мотора. НОX в качестве окислителиа используециа в одном из наиболее перспективных проектов X-призе с гибридным мотором. НОX с HТПБ и Мг даиет теоретически около 240 с импулса тиаги.
С гидроцарбурами ок. 230 с. Углекислота тут не причем. Необходим компонент содержасчии либо просто кислород, либо его легко отдаиусчии при нагревании... Етим условиам и отвечает НОX. К тому же он хранициа без тех проблем что имеет ЛОX и очень дешиевыи. При переходе из жидкои фазы в газ в пространство с нормальным давлением в 1 атм. он, резко адиабатически рашириаиась, понижает температуру в этом обиеме до -70ºЦ... Поетому-то дизаин мотора должен предусматривать предварительнуиу прессуризациу камеры и создание зоны локального нагрева длиа дескомпозиции (разделениа) азота и кислорода...
[QУОТЕ]Время работы на этих баллончиках один пшик, смысла тогда нет на 1 сек делать ГРД, он эффективен при большом времени работы[/QУОТЕ]
Конечно, такои мотор это тренировочныи дезаин, решив которыи, вы, МОЖЕТ БЫТь справитесь с мотором на большуиу тиагу... Дело втом и иа уже писал об этом, что научитьсиа работать с криогеннои жидкостьиу под большим давлением непросто. Особенно в теме заправки танка вашего мотора из стороннего баллона. Поетомы, если цапсулы доступны в покупке, лучше всие же попыпатьсиа повторить дезаин с Интернета и модифицировать его в части пироклапана... Кое что, наверное смогу подсказать серьиезно взиавшемусиа за тему.
[QУОТЕ]Кстати если диафрагма сделана из олова как у советских балончиков для сифона, то можно ее не прокалывать, а думаю попробовать направить струю газов стартовой шашки на нее, чтоб проплавляла она диафрагму - может получится.[/QУОТЕ]
Капсула сделана из прочнои стали. Барстдиафрагма сделана из нерж.стали ок.0.3-0.4
мм. Как говоритьсиа: без коментариев... Диафрагма легко прокалываециа иглои инжектором соотвецтвуиусчеи формы при давлении (врать не буду, не мерил) ..... усилием двух рук по крупнои резбе... Далее смотри выше описание нашего МГ...
И не рвизуите лиубуиу мелочь... Надо довериать своим глазам и обиаснениам. Кстати лиубому желаиусчему вышлиу видеос... Иа сделал более 100 статик тестов с записьиу траста и изображениа... Спрашиваите, мальчики, спрашиваите... Прикладываиу фото и пусть у вас разыграециа воображение: так сработал двигатель с установленным дефлектором (жаль наш викторвг не участвует в дискуссии) из никелевои сетки
A_C

a_centaurus, 10.05.2004 17:44:19 :

Kak ia vizhu otkrylas' diskussia po povodu vozmozhnosti ili nevozmozhnosti primenenia nitrous oxide (NOX)...

 

Да нет, возможность применения закиси азота не обсуждается, это всем известно. Удивление вызвало только то, что закись азота выпускается в таких маленьких баллончиках для мороженого.

Хочу напомнить об опасности детонации баллона с закисью в случае обратного проскока пламени из камеры сгорания в бак с закисью. Нужен обратный клапан.

Хочу напомнить об опасности детонации баллона с закисью в случае обратного проскока пламени из камеры сгорания в бак с закисью. Нужен обратный клапан.

 

Во первых, поиасните, пожалуиста, о каком случае Вы упомианули. На самом деле такаиа вероиатность есть . Но надо уточнить. Вы пишите в одном случае - баллон с закисьиу, во втором - бак с закисьиу. Предположим, что Вы имеете в виду бак мотора уже заправленныи НОXом. В обсчем-то ни в однои из известных схем гибридных лиубительских моторов клапан оцечки не примениаециа. Если мотор и клапан правильно спроектированы, то давление в прекамере всегда меньше давлениа в баке, а зона горениа расположена достаточно далеко впереди... То есть мотор как бы себиа страхует от такои ситуации. Другое дело (и часче всего) когда, по каким-то причинам произошла утечка газа в прекамеру. Тогда при поджиге гориучего состава пироклапана или просто шашки гориучего в схеме Урб.-Коулб. возникает зона повышенного давлениа в стороне бака и вектор горениа может быть направлен назад, со всеми возможными последствиами... По краинеи мере иа это прошиел, получив детонациу смеси газов внутри капсулы при использовании слишком мосчного порохового зариада. Есть видео. Закончилось расклеикои датчика на стенде и срезанием по резьбе среднеи части мотора. После этого пришлось изменить сотав пиросмеси и его внутреннии дизаин. Теперь работаиу со смесевыми зариадами и подобных проблем не возникало. Но, как Вы справедливо заметили, вероиатность взрыва в ракетных моторах есть... Спасибо за подниатуиу тему. Кстати сетка из никелиа, положеннаиа в пироклапане, в какои-то мере выполниает ету преохранительнуиу роль. К тому же лучше распылиаециа топливо. Но... падает импульс из-за поиавлениа частиц металлов в газе.
A_C

Добрый день!

Интересная тема нашлась в этом топике. Я уже достаточно долго изучаю топики в этом форуме и чего-то уже поделал даже но связанного с ТТРД.
Поднятая здесь тема весьма и весьма интересна. У меня вопрос, а магниевая труба она является цельной? Если скажем стенки трубы по мере горения будут всетаки улетать в канал горения мелкой магниевой стружкой?
И если можно поясните (для особо одаренного) применение именно баллона с закисью и неуправляемое ее истечение ( в связи с высоким давлением) является необходимым условием для чего? для псевдопрямоточного двигателя?

> Я уже достаточно долго изучаю топики в этом форуме и чего-то уже поделал даже но связанного с ТТРД.

Привет новичку! Раз "чего-то уже поделал", то рассказывай! ;^))

> У меня вопрос, а магниевая труба она является цельной?

На том двигателе, о котором я писал, она была цельной.

> Если скажем стенки трубы по мере горения будут всетаки улетать в канал горения мелкой магниевой стружкой?

Наверняка и так можно, только всё испытывать надо.

> И если можно поясните (для особо одаренного) применение именно баллона с закисью и неуправляемое ее истечение ( в связи с высоким давлением) является необходимым условием для чего?

Для простоты изготовления и управления работой двигателя. В смысле никакого управления не используют.

Ну делать я начал в 10 лет.. когда впервые подсмотрел технологию изготовления силитрованой бумаги. Сходил ночью на стеклозавод... принес колиграмма полтора тогда натриевой селитры и наделал бумаги... Потом были разные модельки и виды топлива, но в основном смесевые...

Что касается поделал, то я уже соорудил несколько шашечек используя сорбит, сахарозу, фруктозу и разные присадки подсказаные моим бурным пиротехническим детством. Тестовые отжиги проводил на земле. Мне понравился выход на режим сахарной шашки с 70% на 30% из нитратов Калия к Натрию и канал с серным напылением. Просто сера испарясь дает быстрый скачек давления.

Что касается моей идеи по поводу неоднородной магниевой шашки для двигателей здесь рассмотренных. Я предлагаю ее изготовлять из композита магниевого порошка в связующем. При такой конструкции будет происходить горение по поверхности крупинок а не по поверхности канала. Связующее должно также гореть в окислителе и иметь следующие характеристики: малый коэффициент теплопроводности, высокую вязкость, испарение при температурах близких к температурам в канале. размер крупинки необходимо будет посчитать так, чтобы она сгорала до соплового отверстия и не портила сопло.

В принципе это уже можно рассматривать как двукомпонентное почти ЖРД т.к. компоненты смешиваются и горят в объеме. )

> Что касается поделал, то я уже соорудил несколько шашечек используя сорбит, сахарозу, фруктозу и разные присадки подсказаные моим бурным пиротехническим детством. Тестовые отжиги проводил на земле. Мне понравился выход на режим сахарной шашки с 70% на 30% из нитратов Калия к Натрию и канал с серным напылением. Просто сера испарясь дает быстрый скачек давления.

Расскажи об этом подробнее, в теме о карамели. Кстати, Накка только что испытал больше десятка составов глюкозной карамели с разными катализаторами. Вот не знаю, выложить его результаты или подождать, пока он сам сюда напишет.

> Что касается моей идеи по поводу неоднородной магниевой шашки для двигателей здесь рассмотренных. Я предлагаю ее изготовлять из композита магниевого порошка в связующем.

Ты не считал, повышается ли удельный импульс от добавки магния в обычную полимерную шашку ГРД ? Не удивляйся, добавка алюминия понижает импульс.

> В принципе это уже можно рассматривать как двукомпонентное почти ЖРД т.к. компоненты смешиваются и горят в объеме. )

Да, по такому принципу работает ГРД на парафине. Поток газов срывает капельки расплавленного парафина и он сгорает уже в канале.

Serge77, 19.05.2004 11:07:27 :

Ты не считал, повышается ли удельный импульс от добавки магния в обычную полимерную шашку ГРД ? Не удивляйся, добавка алюминия понижает импульс.

 

Вероятно этот ГРД с углекислотным окислителем, тут без магния никак, тожет разве что с цирконием еще будет гореть. Если шашка Mg/epoxy=80/20 то импульс чуть выше карамели

1.   CODE                                   WEIGHT    D-H  DENS      COMPOSITION
2.    605 MAGNESIUM (PURE CRYSTALINE)       80.000      0  0.06280    1MG
3.    247 CARBON DIOXIDE                   140.000  -2137  0.03980    1C   2O
4.    860 SHELL EPON 815                    20.000   -327  0.04090   21C  24H   4O
5.  
6.  
7. IMPULSE   IS EX      T*      P*      C*    ISP*  OPT-EX  D-ISP      A*M   EX-T
8.   175.1  1.1450   2345.   39.14  3444.9            9.94  217.8  0.10710  1474.
9.   180.2  1.1072   2419.   39.67  3494.7   133.4   10.96  224.3  0.10864  1875.

зато ГРД

Full-scale, 19.05.2004 16:25:50 :

Вероятно этот ГРД с углекислотным окислителем, тут без магния никак

 

Конечно, если окислитель - СО2, то магний увеличит удельный импульс. Просто потому, что без магния гореть не будет ;^))

Я имел в виду ГРД например на кислород-полиэтилене. Нужен ли там магний? Алюминий я считал, с ним было хуже.

Привет!
Иа думаиу, что тема скатилась к обсуждениу вообсчем-то уже давно известных весчей... Заидите на сите микрогибридников или другие. Там вы наидиете
информациу об использовании гориучего на основе HТПБ и магниа с НОX... Другое дело и иа уже писал об этом, что высоких удельных импулсов Ис они не достигли. Наш мотор на обычном наилоне даиет в среднем 210 с. Считаециа, что магнии начинает еффективно работать при больших обьиемах и температурах в камере сгораниа. В двигателиах малои тиаги магнии (и лубые другие металлы) жаиут удельныи импулс. Обьиасниаециа это высокои удельнои теплоиемкостьиу частиц металла и образованием оxидов с кислородом, которые абсорбируиут затем тепло на себиа, мешаиа процессу парообразованиа. Повториау: в ГРД гориучеее не горит вглубь, а испариаециа, чтобы образовать смесь пригоднуиу длиа горениа с высокои температурои и скоростьиу истечениа газов. Например, Аеротеч (фирма наиболее продвинутаиа в гибридных моторах) использует длиа своих моторов малои и среднеи тиаги простуиу целлулозу (бумагу) в рулонах... А высокие значениа импульса достигаиуциа не столько подбором пары оксидант-топливо, сколько способом впрыска жидкои компоненты и камерои прехитером. Что касаециа использованиа диоxида карбона то, думаиу, что овчинка не стоит выделки: малыи импулс и очень сложнаиа проблема инисиировать горение, то есть поджечь мотор. Иа вас увериаиу из опыта, что даже в случае традиционных компонентов это сделать не просто... Очень высокии процент "пустышек" на старте...
На самом деле иа бы предложил развить этот топик в плане конкретнои конструкции гибридного мотора на доступном всем НОXе ы пластиках... Если кто-то наидиет капсулы в России, готов помочь с разработкои. Кстати в библиотеке Рак.Маст. есть книга "ГРД". Как введение в тему поидиет, рекомендуиу.
A_C

a_centaurus, 19.05.2004 23:22:58 :

Привет!
Там вы наидиете
информациу об использовании гориучего на основе HТПБ и магниа с НОX...

 

То что HTPB и NOX хорош всем известно...

Что касаециа использованиа диоxида карбона то, думаиу, что овчинка не стоит выделки: малыи импулс

 

Причем тут это ? Эффективность маленьких гибридных моторов очень низкая несмотря на высокий удельный импульс, РДТТ гораздо эффективнее. Они интерестны тем что они ГРД.

и очень сложнаиа проблема инисиировать горение, то есть поджечь мотор.

 

Это всего лиш детали конструкции, да и не настолько уж сложная.

На самом деле иа бы предложил развить этот топик в плане конкретнои конструкции гибридного мотора на доступном всем НОXе ы пластиках...

 

в том та вся и проблема что NOX далеко не так доступна.

Да и к томуже я не слышал чтобы ктото делал моторы на CO2, быть первым всегда интерестно.

Это всего лиш детали конструкции, да и не настолько уж сложная.

 

Мне кажециа что Вы увлеклись идееи сделать "пионерскуиу разработку" гибридного мотора на двуокиси карбона. Ну что же, на то оно ы еxпериментальное ракетостроение... Только иа всие же Вам бы посоветовал проити сначала путь разработки, изготовлениа и отладки гибридника на НОXе... На самом деле закись азота всегда была и есть в использовании в медицине... То есть достать еие можно, думаиу, даже в Челиабинске. Ето хотиа бы длиа того, чтобы с "деталиами" встретитьсиа в реальнои разработке, а не в виртуальных моделиах...
В принципе, иа некоторое времиа назад,в своеи лаборатории ласернои фотохимии, построил модели плазменного и фотонного (лазерного) двигателеи, чтобы показать товарисчам по работе. Но это, как Вы понимаете, вовсе не значит, что иа могу сказать что до фотонного звездолиета нам один шаг... Так сказать подработать "детали конструкции". В обсчем-то гибридные моторы у всех на слуху, но пока их немного, а ракет с ними (имеециа в виду больших) и того меньше. Успехов,
A_C

Serge77, 08.05.2004 00:41:58 :

termostat, 07.05.2004 12:51:14 :

Вот думаю НА разлогать можно, не дорого получится, возможно и не очень сложно. только не дома.

 

Это не та реакция, с которой можно спокойно экспериментировать, даже не дома.

 

Нашел тут еще один способ получения закиси, как пишут более спокойный:

Для получения N2O вместо NH4NO3 можно также применять смесь 17 вес. ч. безводного NaNO3 (или 20 вес. ч. KNO3) и 13-14 вес. ч. безводного (NH4)2SO4.
Смесь помещают в реторту и нагревают сначала при 230 °С, затем при 300 °С. Реакция протекает более гладко, чем по п. 1, поэтому допустимы большие загрузки. В остальном надо следовать указаниям, данным ранее.

 

Full-scale, 30.05.2004 11:52:24 :

Нашел тут еще один способ получения закиси, как пишут более спокойный:

 

Да, это методики из серьёзного справочника. Главное - соблюдать все тонкости, которые там указаны.

Но для использования в ГРД полученную закись ещё нужно полностью высушить, а потом сделать жидкой.

Открылся новый форум по ГРД: