РДТТ конструкции технологии материалы - V

Это продолжение темы:

Форумы Авиабазы

a_centaurus:

Иа не знал что полиефиры со стеклианным наполнителем держат 3000 к...

 

ракета была потеряна и как отработало сопло не известно. полиэфир со стеклонаполнителем столько не выдержит ни за что, однако было бы интерестно узнать на сколько увеличился диаметр сопла.
предложеение termostatу сделать еще один такой мотор и сжечь на земле.

Ну конечно 3000 градусов материал не держит, но он и не должен был держать - его задача была равномерно разрушаться по ходу работы мотора.

Так как шашка горела только по каналу, то площадь горения должна была возрасти в 3 раза за время работы мотора, во столько же раз в идеале должна была увеличится площадь критики сопла.

Просто из за волокон в структуре материала я надеялся что не будет отваливание кусков сопла и растрескивания.

Если бы произошло что-то не штатное то это былобы слышно на звуке полета.

Еще один мотор я сделать не могу, так как нет смысла повторяться, нет ПХА, и главное я уже делал маленький моторчик (и сообщал об этом) на ПХА с соплом из этого материала, но с очень малым Кн = 14 мотор был торцевого горения и работал около 5 секунд.

Сопло было в виде длинного отверстия. А вход в сопло был расширен сверлом. Дак вот после работы мотора (давление маленькое но температура то большая) сопло не разгорелось, а лишь скруглились фаски на входе в него - Геннадий у меня его видел "живьем".

После этого я и решил что можно испытать на нормальном давлении и небольшом времени горения, и сделал мотор для "Ю.Г."

Был сегодня в фирме, которая занимается стеклопластиками. Видел две преинтересные стеклоткани:

1)Стеклоткань Т 5-0-5. Представляет собой холст с основой, которая выполнена в виде достаточно толстых жгутов и утком, который выполнен в виде хилых ниточек, которые, как потом оказалось, сделаны вообще из ХБ волокон. Т.е. для намотки двигателей - самое ОНО!

2)Стеклоткань ССФ-1,0-0-0,4-0,6. Для фильтрации РАСПАВА алюминия и его сплавов. На секундочку ! Я специально спросил - мне дали кусочек . На вид - обычная стеклоткань. Выдерживает соответствующую температуру, адгезия к эпоксидным и полиэфирным смолам.

>Был сегодня в фирме, которая занимается стеклопластиками. Видел две преинтересные стеклоткани:
>1)Стеклоткань Т 5-0-5. ....
>2)Стеклоткань ССФ-1,0-0-0,4-0,6. ...

А стандартные параметры (разрывная прочность по осям, плотность, типы плетения и т.д.) есть ? Т.е. считать то ее как ?

Кстати совсем без утка тоже не хорошо. Нагрузка вдоль двигателя все-же присутствует - придется мотать под углом.

timochka, 06.05.2004 16:21:25 :

А стандартные параметры (разрывная прочность по осям, плотность, типы плетения и т.д.) есть ? Т.е. считать то ее как ?

 

Было что-то невразумительное. В одном месте для простой стеклоткани - было написано типа "Усилие на разрыв 987 Н". А к чему относилось - времени не было выяснить. Но в ближайшем обозримом будущем я к ним еще раз наведаюсь.

Кстати совсем без утка тоже не хорошо. Нагрузка вдоль двигателя все-же присутствует - придется мотать под углом.

 

Так мотать по любому под углом. Кстати - если мотать длинную трубу - получается несколько двигателей одновременно.

Привет, парни! Что-то не могу заити уже 2 день в топик ГРД, куда поместил описаниа нашего микрогибрида и несколько фоток.
Да, с материалом сопла иасно. Сочуствуиу термостату. Мы кстати также потериали несколько ракет на нашем полигоне в предгорьиах Анд, зарошим колучками и колиучим кустарником... Сеичас, пока нет на борту передатчиков, ставим простые бипперы из китаиских будилников. Платка с 1 бат.1.5 умесчаециа в цонусе... Только пиезо надо вывести наружу и накрыть обтекателем... Он вкличаециа перед стартом и так бибикаиа на всиу округу улетает, а после раскрытиа парашута его слышно с высоты 800 м (вуше пока не летаем из-за оцуцтвиа места в округе поблизости). И да Бог с ним с перхлоратом. Всие равно это нереально... А вот к дискуссии по поводу корпусов из стеклоткани позволиу себе присоединитьсиа... Иа с этои проблемои начинал возитьсиа года два назад, разработав пару цонцептуальных движков, сначала на басе углепластиковои тонкостеннои трубы, изготовленнои на нашем специализированном производстве из тканного материала с соблиудением всех спутниковых технологии НАСА (наша фирма - субконтрактор...) Ети трубы (1" диам. ) иа совсем недавно использовал в конструкции ракеты с микрогиб. Так вот в моторах они не выдержали давление 800 пси. в присуцтвии Т. 0к 1600º Ц в камере... Потом иа закупил на фабрике готовые трубы из Г11 (стеклотеxт. улучш. качеств) от 1" до 4" в расчиете на их использованиа в ракетостроении... Лиуди с фабрики мне гарантировали их высокие прочностные качества, высокуиу однородность намотки (естественно с отверждением препрега в вакууме)... Толсчина стенки 2.5 - 5 мм , длина 1 м. Так вот иа сделал один еxпериментальныи десигн мотора на 80 грамм топлива с графитовым соплом и Ал ретеинерами в трубе 1". Вес всего 90 гр. Испытали его два раза с КНСу и смесевым топливом на АП... Он прекрасно отработал... Дал тиагу расчиетнуиу и почти не пригорел внутри... И иа его сеичас поставил вторым мотором на ракету пройекта А.
(иа еие показывал кусками на Форуме)... И вот сеичас скажу самое интересное:
Иа НЕ ДОВЕРИАИУ СТЕКЛОКОМПОЗИТАМ В МНОГОЗАРИАДНЫХ ТВИЕРДЫХ МОТОРАХ... То есть если это не одноразовыи мотор боевои ракеты или зонда, да есчие расчитан на большои зариад то его в принципе нельзиа использовать более одного раза... Наверниака будут оцлоениа внутри структуры и без неразрушаесчего контролиа это нельзиа определить... Иа когда-то по другому поводу, но по этому вопросу консультировалсиа у еxпертов из ВНИИМаш (тот, что в Марьинои Росче)... Да и потом стекло ы углекомпозиты имеиут уд. вес ок 1.8-1.9.. Дурал -2.2. но прочность дуралиа на пориадок выше... То есть дуралевыи многоразовыи мотор тои же мосчности быдет весить меньше наверниака одноразового мотора с более толстыми стенками из композита... Затем следуиут чисто механические заморочки... Ето когда диаметр - 25 мм и толсчина стенки 2.5 то можно закрепить крышку и сопло либо на винтах либо на квадратнои резьбе...
Но с увеличением диаметра ы массы зариада вам уже не удержать давление обычным приемом. Надо ставить бандаж, которыи увеличит миертвуиу массу мотора... Ну и даже не пытаитесь делать трубы из ткани дома без вакуумнои печи ы раздуваиусчихсиа воздухом под давлением в несколько атм. болванок-форм.
Вы НИКОГДА (прислушаитесь к голосу опыта и знаний в теме) не добиетесь качества изделиа адекватного его применениу... Единственнаиа технологиа, которуиу может попробовать человек с хорошей тех. подготовкои и солиднои мат. базои, это бобинирование из стеклонити с епокси с одновременным инсертом металлических фланцевых елементов или сопла... Там, как ни странно, просче избежать нерегулиарностеи. Ну и нужен станок или нитеводител, устанавливаемыи на токарныи станок. А в остальном - удачи.
A_C

Это дюраль-то прочнее стеклокомпозита? Ну-ну.

a_centaurus, 06.05.2004 18:00:10 :

Seichas, poka net na bortu peredatchikov, stavim prostye bippery iz kitaiskikh budilnikov. Platka s 1 bat.1.5 umeschaetsia v conuse...

 

О, у меня такая платка уже год лежит, дожидается своего часа. Так значит его всё-таки слышно! Это радует.

Это дюраль-то прочнее стеклокомпозита? Ну-ну.

 

Пожалуиста не выдергиваите из контекста: речь шла о ракетных о перезариажаемых ракетных моторах ы при одинаковом размере, камера сгораниа из Дурала выдерживает большее давление ы служит н-раз относительно такои же из композитнои трубы. Металлическаиа камера сгораниа есть несущий елемент, которыи не требуециа усиливать контрафорсами так, как композиты етц... И пожалуиуста: научитесь оппонировать без комсомольскои иронии, а то очень быстро станете похожи на господина В.
Да, Сегей, биппер работает вполне приемлимо, только наружи.. Мы, например, просверлили ойиву вклеили пиезокристалл, а сверху накрыли дырчатои крышечкои от аудиотелефона... а флаш лампу Xе на рампу установили,когда иа прочитал о твоеи идее (правда длиа ракеты) На ракете это вриад ли пригодитьсиа, а вот на земле очень кстати. В солнечныи день проблесковыи маиак виден хорошо с дистанции 50 м, где у нас окопчик длиа контролеи и видеокамер. Так что спасибо за идеиу.
A_C

> a flash lampu Xe na rampu ustanovili

А что такое рампа?

> Tak chto spasibo za ideiu.

Рад, что хоть чем-то помог прогрессу ракетного строительства ;^))

A_C>То есть если это не одноразовыи мотор боевои ракеты или зонда, да есчие расчитан на большои зариад то его в принципе нельзиа использовать более одного раза... Наверниака будут оцлоениа внутри структуры и без неразрушаесчего контролиа это нельзиа определить...

Как дипломированый специалист по неразрушаюму контролю скажу, что слоистые пластики и композиты (с сотовым наполнителем в первую очередь) - самое геморойное дело в неразрушающем контроле. На момент окончания мною института (1994) самые продвинутые методы контроля композитов на предмет однорордности структуры не сильно отличались от простого простукивания молотком . Даже метод был такой - аудиочастотный - нормированный молоток и ухо . Хотя в последнее время мог произойти некий прогресс, поскольку тогда многие вещи упирались в обработку сигнала.

Когда мы проходили практику на заводе Антонова, я писал курсовую специально по композитам. А на заводе толкового оборудования еще и не было.

Геннады, приатно встретить специалиста по нераз.контролиу. Иа им занималсиа достаточно, а в плане контролиа слоистых композитов даже участвовал Уже как менагер в епоху ВТК и кооперативов)в разработке совместно с ЦНИИМаш портативного ултразвукового датчика... Но он работал с совместно с порошком, визуализируиусчим внутреструктурные дефекты и достаточно нестабольно... Закончил он неуклиужей попыткои поиска течей в подземных трубопроводах выс. давлениа. У нас на заводе сейчас делаиут хонеёмбы длиа спутников, но методы контролиа, думаиу, не далеко ушли от прошлого века...
Сергеи, термин "рампа" это на цастеллано пусковои стол или направлиаусчаиа...
А на фото этот самыи биппер. На другом ета ракета на рампе на фоне Кордиллер. Удачи
A_C

Подумал что будет не в тему фото ракет здесь. Поставлиу ка иа лучше этот самыи композитныи мотор о котором шла речь выше.

a_centaurus, 06.05.2004 20:36:37 :

Это дюраль-то прочнее стеклокомпозита? Ну-ну.

 

Пожалуиста не выдергиваите из контекста: речь шла о ракетных о перезариажаемых ракетных моторах ы при одинаковом размере, камера сгораниа из Дурала выдерживает большее давление ы служит н-раз относительно такои же из композитнои трубы. Металлическаиа камера сгораниа есть несущий елемент, которыи не требуециа усиливать контрафорсами так, как композиты етц... И пожалуиуста: научитесь оппонировать без комсомольскои иронии, а то очень быстро станете похожи на господина В.
Да, Сегей, биппер работает вполне приемлимо, только наружи.. Мы, например, просверлили ойиву вклеили пиезокристалл, а сверху накрыли дырчатои крышечкои от аудиотелефона... а флаш лампу Xе на рампу установили,когда иа прочитал о твоеи идее (правда длиа ракеты) На ракете это вриад ли пригодитьсиа, а вот на земле очень кстати. В солнечныи день проблесковыи маиак виден хорошо с дистанции 50 м, где у нас окопчик длиа контролеи и видеокамер. Так что спасибо за идеиу.
A_C

 

Сейчас из господина В. будут делать жупел для пугания.

Но я имел в виду именно применение дюраля для корпусов модельных РДТТ. Дюраль может выиграть у стеклокомпозита лишь в силу технологичности и специфических свойств (например, нечувствительность к концентраторам напряжений и др.)

Тем не менее, недостаточная термостойкость дюраля сводит на нет многие его достоинства. Так что суммарный вес дополнительной (по сравнению со сталью) теплозащиты и собственно корпуса может оказаться и выше, чем у стального.

Что же касается применения стеклопластика в многоразовых двигателях, то, да, возможность повторного использования крайне сомнительна. Но это не значит, что у стеклопластика меньше прочность. Её затрудняют ДРУГИЕ специфические свойства.

Вот интересно, нельзя ли сделать в стеклопластиковом РДТТ внутри лейнер, как в баллонах высокого давления? Точнее, поможет ли это? Опять же, возможно применение таких же методов контроля, как для баллонов, ведь они тоже работают под циклическими нагрузками...

a_centaurus, 06.05.2004 22:04:59 :

Подумал что будет не в тему фото ракет здесь. Поставлиу ка иа лучше этот самыи композитныи мотор о котором шла речь выше.

 

Если я не ошибаюсь, здесь графитовое сопло и алюминиевое крепление сопла. А как достигается герметизация этого узла? Стандартные резиновые кольца? Насколько хорошо они прилегают к пластиковой трубе? Насколько она гладкая изнутри?

a_centaurus, 06.05.2004 21:00:10 :

Ну и даже не пытаитесь делать трубы из ткани дома без вакуумнои печи ы раздуваиусчихсиа воздухом под давлением в несколько атм. болванок-форм.
Вы НИКОГДА (прислушаитесь к голосу опыта и знаний в теме) не добиетесь качества изделиа адекватного его применениу... Единственнаиа технологиа, которуиу может попробовать человек с хорошей тех. подготовкои и солиднои мат. базои, это бобинирование из стеклонити с епокси с одновременным инсертом металлических фланцевых елементов или сопла... Там, как ни странно, просче избежать нерегулиарностеи. Ну и нужен станок или нитеводител, устанавливаемыи на токарныи станок.

 

Не так давно мы с avmicheм побывали на одном заводе где как раз занимаются изготовлением композитных материалов. Я не написал стеклокомпоозитных потому что кроме стекла используется масса других волокнистых , более прочных чем стекло материалов. Так вот, болванки там не раздуваемые, а просто стальные. В печи при отверждении сталь расширяется и обеспечивает необходимое давление. Намотку ведут на токарном станке со специальным прибамбасом обеспечивающим укладку и натяжение материала. мотают всегда лентой и никогда ненитью. Мы спрашивали почему не нитью ответ был такой: нитью мотать не технологично, а выигрыш в прочности не значительный. У меня есть несколько фото , к сожалению в данный момент не доступных, вечером выложу, или может быть avmich выложит.

>>А стандартные параметры (разрывная прочность по осям, плотность, типы плетения и т.д.) есть ? Т.е. считать то ее как ?
>Было что-то невразумительное. В одном месте для простой стеклоткани - было написано типа "Усилие на разрыв 987 Н". А к чему относилось - времени не было выяснить.
Стандартно - дается разрывная нагрузка пересчитанная на ленту 50 мм ширины. Должно быть 2 нагрузки (вдоль волокон и вдоль утка).

>>Кстати совсем без утка тоже не хорошо. Нагрузка вдоль двигателя все-же присутствует - придется мотать под углом.
>Так мотать по любому под углом.
Это если мотать лентой. Я мотаю тканью (за неимением ничего другого).

a_centaurus, 06.05.2004 22:34:54 :

Геннады, приатно встретить специалиста по нераз.контролиу. Иа им занималсиа достаточно, а в плане контролиа слоистых композитов даже участвовал Уже как менагер в епоху ВТК и кооперативов)в разработке совместно с ЦНИИМаш портативного ултразвукового датчика... Но он работал с совместно с порошком, визуализируиусчим внутреструктурные дефекты и достаточно нестабольно... Закончил он неуклиужей попыткои поиска течей в подземных трубопроводах выс. давлениа. У нас на заводе сейчас делаиут хонеёмбы длиа спутников, но методы контролиа, думаиу, не далеко ушли от прошлого века...

 

Как приятно вспомнить молодость !

Из методов контроля композитов мне очень нравился импедансный метод - излучателем возбуждается поверхностная волна, на некотором расстоянии она принимается приемником. По спектру сигнала можно судить о состоянии материала. Я даже сделал систему, состоящую из четырех датчиков, которые стояли крестом и работали попеременно. Такая система позволяла не только определять наличие дефекты, но также получать очертания расслоений. Проблема в том, что этот метод распознает только дефекты, лежащие недалеко от поверхности. Хотя для контроля качества проклейки сотовых панелей - самое оно!

timochka, 07.05.2004 07:36:53 :

Стандартно - дается разрывная нагрузка пересчитанная на ленту 500 мм ширины. Должно быть 2 нагрузки (вдоль волокон и вдоль утка).

 

Да, цифр было две. И иногда они сильно различаются. Я постараюсь еще зайти и взять материалы.

Guennady, 07.05.2004 13:38:18 :

Да, цифр было две. И иногда они сильно различаются. Я постараюсь еще зайти и взять материалы.

 

Сорри 50 мм ширины. Был лишний ноль.

timochka, 07.05.2004 11:00:01 :

Сорри 50 мм ширины. Был лишний ноль.

 

Была у меня идея, что что-то многовато .

Из-за отсутствия новых, решил использовать старые фенольные корпуса.
Вскрыл корпус (испытание с переворотом стенда ), обнаружил интересное явление. Бронировка прогорела до корпуса в местах стыка шашек, т.е. обазовались кольца несгоревшей бронировки.
Вроде все правильно.
Но бронировка была из трех слоев стеклоткани, склееной силиконовым герметиком. Я не ожидал, что она прогорит.
Правда, фенольный корпус только почернел в этих местах, никакой эррозии.

Тем не менее, недостаточная термостойкость дюраля сводит на нет многие его достоинства. Так что суммарный вес дополнительной (по сравнению со сталью) теплозащиты и собственно корпуса может оказаться и выше, чем у стального.

 

Извините мениа андреи за резкость!!! На самом деле раздражение вовсе не к Вам относилось. Иа ведь на работе... со всеми вытекаиусчими из неие проблемами и настроением... Вы знаете, иа большои поклонник дуралиа. Спроектировал, построил и испытал ок. 20 моторов из дуралиа от 0.5 гр до 1000 гр. Некоторые из них иа уже представлиал здесь в конце представлиу последний дизаин: модульныи мотор со стандартнои заднеи крышкои и узлом сопла с измениаусчейсиа критикои. Масса гориучего: 200_400_600 гр. Класс И-К.Ето стендовыи вариант. Но кроме узла сопла из нерж. со вставками из графита есть вариант дуралевого ретеинера с полностьиу графитовым соплом дли полиетов. Мотор успешно прошиел стендовые испытаниа в двух конфигурациах и показал расчиетнуиу перформанс достигнув внутреннего давлениа в 1300 пси. Так вот основнои елемент - камера сгораниа выполнена из дуралевои трубы 50/46 мм т.е толсчина стенок - 2мм. А вот теперь поговорим не оматериалах вообсче, а о их использовании в механическом и термодинамическом аспекте в дезаине ракетных моторов длиа еxп. рок.. Извините, но термостоикость дуралиа вполне достаточна чтобы использовать его в качестве материала даже длиа ... да-да длиа сопла... Здесь вступает в силу великолепнаиа температуро и теплопроводность дуралиа перед слоистыми композитами на базе епокси. Всие зависит о типа горениа. Если оно адиабатическое, то детал из дуралиа просто не успевает нагретьсиа. Потом, думаиу вы согласитесь, что сравниваиа формально стеклокомпозит и дураль по параметрам сопротивлениа разрыву, то (данные из Г.Саттона 6 ед.) Е-гласс имеет 1030 Н/мм2, дурал (аллои 2024 длиа аероспасе и его-то иа и используиу) 450 Н/мм2, то есть какбы в два раза прочнее... Но из дуралиа иа могу (и делаиу микромоторы) выточить камеру сгораниа с толшинои стенки при диаметре до 18 мм в 1 мм и креплениа длиа крышек... А вот стеклотекст. трубку таких же размеров иа бы не стал даже пробоват... Она наверниака выдержит, но этот елемент не может держать форму без применениа доп. вставок, бандажей и термолинеров... Дураль же вполне обходициа картонным 0.5-0.8 мм стаканом и обмазкои силиконом... Иа даже делал пробы с гран фри в массах до 30 гр вставлиаиа просто свиернутуи рулончик из 2 слоиев бумаги длиа принтеров... У мениа есть моторы из дуралиа уже отработавшие в 30-40 пусках. И иа не заменил в них НИ ОДНОИ ДЕТАЛИ, хотиа они расчитаны на давление в 1000 пси и выше. Да их всего-то 2-3, в то времиа как мотор из композита длиа КНСу (чтобы Вы не сомневались, что иа утверждаиу только то, что знаиу из опыта) отрботавшии всего два раза прицчательнои многослоинои изолиации из пробкового картона (знаете такои?) силиконового заполнителиа, уже имеет пиатна на поверхности (в зоне креплениа сопла), свидетельствуиусчие о внутреннем изменении материала... Другое дело смесевые топлива. Давление не превышает 800 пси и можно обоитись внешними держателиами в виде колпаков, на резьбовом соединении.
Что касаециа вставки внутрь композитного кокона тонкостенного дуралевого стакана или бака, то это обычнаиа практика. У нас в мастерских так делаиут баки высокого давлениа, мотаиа ленту препрега приамо на сваренныи тонкостенныи бак.
Получаециа лиегкое и очень прочное изделие. По такои технологии иа собираиусь делать бак длиа гибрида выше 2000-3000 Н*с тотального импулса. Кстати моторы из стали,со стенками в 0.5 -1 мм при использовании длиа корпуса ракеты пластиковых материалов, нужно обиазательно теплоизолировать сверху, да есчие охлаждать через вент. отверстиа, поскольку сталь имеет более высокуиу излучательнуиу способность и может просто проплавить секциу фуселажа. У мениа такое было и у ракеты после взлиета отвалились приклеенные термоклеем стабилизаторы...
[QУОТЕ]Если я не ошибаюсь, здесь графитовое сопло и алюминиевое крепление сопла. А как достигается герметизация этого узла? Стандартные резиновые кольца? Насколько хорошо они прилегают к пластиковой трубе? Насколько она гладкая изнутри?[/QУОТЕ]
Да, это так. На узле сопла есть колцеваиа проточка длиа о-ринг... Перед установкои все боковые поверхности обмазываиуциа силиконовым герметиком и так вставлиауциа в корпус трубу из композита. Очень хорошии вопрос, Сергеи, насчиет прилеганиа к трубе... К сожалениу, если нет специальных техуслови на изготовление етих труб (которые в основном служат как електрические изолиаторы), то они приходиат с остатками технологического линера внутри. Ето маилар. И иа выбрал из трех труб одну, где на одном конце удалось сниать линер и проточить 50 мкм цилиндрическои поверхности, способнои обеспечить герметичность... О-ринг, разумеециа, надо мениать после каждого выстрела. Кстати, трубы большего чем 50 мм диаметра уже имеиут ексентриситет в виде гистерезиснои деформации уже после термообработки и хранениа. Ну а теперь фото. Кстаи на Инете есть много примеров двигателеи из дуралиа: норвежскаиа группа НЕАР, французские группы. В Штатах вообсче по-моему, не разрешаециа примениать стали в коммерческих моторах длиа лиубителеи.
A_C

Full-scale, 07.05.2004 06:22:23 :

У меня есть несколько фото , к сожалению в данный момент не доступных, вечером выложу...

 

вот несколько фото как обещал.
с права налево с верху в низ :
болванки для намотки, станок для намотки, прибамбас для натяжения, машина для пропитки ленты раствором смолы.