Гибридный Ракетный Двигатель

a_centaurus>Video. Решил выложить видео. В формате ZIP.Мpeg. 450 kb. Так, думаю, будет более понятно, о чём идёт речь.snap: 475892

Красиво!!!

a_centaurus>Вчера провёл первые стендовые испытания микрогибридного двигателя: MECH_FA_01. О его прототипе я писал в топик: "Гибридный мотор". (кстати он как-то исчез из списка)

В списке тем по умолчанию показываются темы, обновлявшиеся за последние 30 дней. Можно вызвать темы и более поздние, для этого внизу страницы есть выбор. А можно просто почаще писать, тема не будет исчезать ;^))

Красивый мотор, даже на любительский не похож. Уж не знаю, хорошо это или плохо ;^))

К сожалению, видео скачать не смог, сужу только по профилю тяги, возник вопрос: какова причина начального скачка тяги до 40 N ? Это от воспламенителя?

а можно подробнее о конструкции этого двигателя. Я так понимаю что компоненты для него доставть проблематично ?

Красивый мотор, даже на любительский не похож. Уж не знаю, хорошо это или плохо

Спасибо за комплимент. Знаете, Сергей, в следующем году исполнится 35 лет моей деятельности в науке и технике. Так что я себя уже могу считать профессионалом, по крайней мере в физике и дизайне... Поэтому все разработки я делаю в индустриальном стандарте... Не забывайте, что я работаю в фирме high tech, которая разрабатывает, производит и экспортирует реакторы, спутники, сложную медицинскую аппаратуру, лазеры и оптические системы... Так и этот мотор создавался с целью его коммерциализации... Предварительный дизайн делался мною в AutoCADе по итогам работы со стендовым мотором, с задачей облегчить уже прекрасно фунционально работающую конструкцию на 40% с уменьшением габаритов и повышением перформанце на 10 %... Затем моя конструкторская группа перевела весь дизайн в Solid Works... Далее CD с электронными архивами перешли к нашему экспериментальному производству, где напрямую эти архивы были введены в память CNC (станков с ЧПУ) и произведены в нескольких экземплярах в разных материалах, с разными покрытиями... Ну а мне затем осталось проверить их на сборке и испытать... Оба варианта (полимерный и дуралевый) были испытаны и показали примерно одинаковые результаты... Хотя полимерный вариант - это не что иное, как technological capacity demonstrator... Он обходится дороже дуралевого...Просто идея была ещё и опробовать некоторые новые материалы и показать их расширенные возможности для использования затем в текущих разработках нашей фирмы (которая для этого и спонсирует наши ракетные проекты)...
На твой вопрос - плохо ли это, отвечу так: экспериментальное ракетостроение это не есть ракетомоделизм... Чем раньше вы это поймёте, тем быстрее будете прогрессировать, поскольку я верю что резервы большие как в России так и на Украине и в других постсоветских территориях... И подход должен быть только профессиональным как к дизайну мотора так и ракеты и всей инфраструктуры... Вопрос упрётся в материалы и средства... Здесь нет общего рецепта, каждый его должен решить сам... У вас уже есть опыт объединения в группы, особенно в крупных городах... Когда-то я выдвигал на форуме идею общих интернациональных проектов, предлагая за основу свои проекты... Идея массовой поддержки не получила, а один хлопец с Украины даже сказал о том раздражении которое я у него вызываю, дескать мы и сами с усами и не хрен нам одалживаться у каких-то непонятно откуда взявшихся русскоязычных "умников"... Его, правда, давно уже не слышно, а эта идея в локальном варианте реализуется между мной и А.А. (lieja)(Sorry, Alex!)...
Я думаю, что его прогресс налицо и всем был заметен.. Кстати не только в результате нашего альянса, но ещё и потому, что он являет собой пример настоящего экспериментатора, который хоть и пишет с ошибками, но обладает системным подходом и умеет учиться, обещая с годами превратиться в настоящего профессионала... Кстати неважно, в какой отрасли...
А видео я тебе пошлю на твой е-майл. Его стоит посмотреть. График тяги очень стандартен для гибридных моторов. Пик на графике - результат начального впрыска струи окислителя в пространство внутри пироклапана и грана, когда давление в камере ещё не достигло своего расчётного значения (650 пси), затем процесс стабилизируется сжигание паров полимера в кислороде выходит на оптимальный режим и заканчивается в линейном режиме. Поэтому графики гибридных моторов всегда имеют такую треугольную форму... Кстати почти все коммерческие моторы - производства любителей... Пример тому JEff JAcobs, AeroTech, RattSHHorks, сам Bill Colburn, Burt Ruttan и другие энтузиасты гибридных моторов...

a_centaurus> Поэтому все разработки я делаю в индустриальном стандарте

Именно это я и имел в виду. А налёт сожаления в моих словах скорее оттого, что такой двигатель практически невозможно повторить любителю вроде меня, разве что заказать на заводе, дав им программу для СЧПУ. Но мне такой метод не очень интересен, хочется самому что-то сделать. А поскольку я химик, а не профессиональный конструктор, то мои методы работы хорошо совпадают с девизом. который я нашёл на сайте одной американской группы: "Делаем то, что можем, из того, что есть". Это не бахвальство незнанием, это просто трезвая оценка своих возможностей.

a_centaurus>На твой вопрос - плохо ли это, отвечу так: экспериментальное ракетостроение это не есть ракетомоделизм.

Наверное да, хотя тут сначала нужно точно определиться с терминами. Если понимать под ракетомоделизмом только то, что подходит под правила ФАИ, тогда конечно большинство из нас никак не ракетомоделисты.

Я лично для себя никаких проблем с определениями не решаю, я просто делаю то, что мне нравится.

a_centaurus> И подход должен быть только профессиональным как к дизайну мотора так и ракеты и всей инфраструктуры... Вопрос упрётся в материалы и средства...

По-моему для профессионального подхода самое главное - это не материалы и средства. Заработать денег может каждый, во всяком случае не на космическую ракету, а на небольшую. Для профессионального подхода самое главное - это знания и опыт в конкретной области плюс некоторый талант. Вот как раз эти знания и опыт просто невозможно приобрести, не получив нужного образования и не работая в отрасли. Поэтому подход у нас любительский, разной степени тяжести ;^))

a_centaurus>А видео я тебе пошлю на твой е-майл.

Спасибо, я уже смог его скачать на работе.
Удивительно, что при таком длинном хвосте малой тяги средний удельный импульс получается высоким. Интересно, можно как-то оценить пиковый удельный импульс в начале горения?

а можно подробнее о конструкции этого двигателя. Я так понимаю что компоненты для него доставть проблематично ?

 

Знаешь, конструкция этого мотора как бы и есть объект его возможного коммерческого будущего. На сайтах любителей микрогибридов есть очень милые рисунки и схемы фунционирования. Даже с анимацией... Поэтому наш мотор не представляет собой ничего исключительного. Базирован он на идее использования коммерческого продукта газа N2O в качестве окислителя. (Барт Руттан доказал это всем кто держал этот окислитель за "несерьёзный" : "Рыба есть. Ловить надо уметь". (Генерал Петрович из "Особенностей...).
Второй коммерческий компонент - миниатюрная капсула с 8 гр N2O. (Её вес - 28 гр), давление внутри - 800 пси при температуре 20ºЦ. Используется в автоматах по приготовлению мороженного. Цена за пачку - (у нас в нашем "сельпо") 10 шт. - $7... Капсула одноразовая. В нашем моторе её стальная диафрагма дырявится специальной иглой-инжектором простым поворотом корпуса двумя руками (в известном это делается здоровенным болтом и гаечным ключом)... После этого давление высвобожденного газа сдерживается не стандартной burst diafragm из пластика, а особым пироклапаном, который-то и является "ключом" всей
трёхсегментной конструкции мотора (стандартный - "монококк")... Пироклапан имеет специальной конструкции и состава пирозаряд с включённым резистором и каблем... Затем идёт гран из найлона, упирающийся в миниатюрное графитовое сопло, также оригинальной конструкции с дуралевым радиатором- ретйнером для уменьшения перегрева и эррозии и крепления(с таким дизайном сопловая сборка служит несколько десятков выстрелов, тогда как в известном дизайне сопло рекомендуется менять каждые 5-10 выстрелов из-за снижения мощности). Все важные стыки имеют о-ринговые уплотнения (их 3). Все элементы устанавливаются методом "насыпания" а их размерная цепь замыкается при правильной сборке... Да, в случае отказа клапана давление в прекамере стравливается простым откручиванием назад сопорта капсулы.
Это, кстати очень важный момент, абсолютно необходимый для коммерческой реализации... В принципе мотор сделан из сравнительно доступных коммерческих материалов... Его функционирование и относительная безопасность идеально подходит как для ракетомоделизма, так и для первых этапов овладения техникой постройки ракет на гибридных моторах в экспериментальном ракетостроении.
Наша ракета DAGA_MECH_01 хорошее тому подтверждение. Ракета, сделанная из графит-эпокси материалов, пластика и дураля, оснащённая микрогибридным мотором, таймером и стандартной (для нашей группы) системой спасения с pyrotechnical device and parashute , достигает высот ок. 200 м и даёт незабываемое впечатление от звука и вида рвущейся из сопла струи раскалённых до 3000 К газов... Те кто скачал видео, наверное обратили внимание на сатурацию (зачернение фона) цифровой камеры от такого яркого источника света.
Заканчиваю мой опус следующим: если кто-то серьёзно захочет построить такой мотор (а равно и в большем масштабе) найдя газ как в капсулах, так и в баллонах (другие наши гибридные моторы, естественно на custom design капсулах с электомеханическими клапанами заполняемыми из большого стандартного стального баллона) пусть напишет мне и я обязательно отвечу и постараюсь помочь. На Фото ДАГА после приземления. Первый пуск был с тяжёлым (относительно) стендовым мотором и ракета достигла высоты ок. 130-150 м.

a_centaurus> На Фото ДАГА после приземления.

Это СРАЗУ после приземления, т.е. носовая часть не отделяется? Если да, то очень интересно, как выбрасывается парашют?

Удивительно, что при таком длинном хвосте малой тяги средний удельный импульс получается высоким. Интересно, можно как-то оценить пиковый удельный импульс в начале горения?

 

В этом-то и преимущество гибридных моторов. Оценить это можно по площади, занимаемой пиком. Кстати падение тяги до стабилизационного уровне не есть хорошо. На больших моторах применяют многопортовые системы инжекторов и там график более ровный. Советую зайти на сайт AeroTech... Там есть великолепный материал - manual на их 54 мм моторы с подробными рисунками, чертежами и графиками. Он мне очень помог при дизайне моего мотора. На стендовом моторе я смог выровнять форму графика до почти треугольной... Надеюсь сделать это же и для лётного. На самом деле стендовый мотор был сделан нашим техником в мастерской лаборатории без всяких ЧПУ... Просто для лётного образца хотелось иметь товарный вид, поэтому и засунул его в опытное производство (и ждал почти год)...Правда теперь для его репродуцирования не нужно никаких бумаг...
Да понимаю я прекрасно всё, что ты написал... Соберёшся сделать гибрид, найдя капсулы, я тебе пошлю чертежи в AutoCADe... А вот пироклапан, это уже по твоей химической части... Вот с ним можно поработать... A na foto - drugoi obrazec motora - anodized. (anox chjernyi)

Да, всё таки карамель наврено для начинающих попроще чем такой двигатель
=)

Serge77> Интересно, можно как-то оценить пиковый удельный импульс в начале горения?
a_centaurus> Оценить это можно по площади, занимаемой пиком.

Так можно оценить суммарный импульс, а для удельного нужно знать ещё и расход топлива, а я его не знаю.

a_centaurus> Кстати падение тяги до стабилизационного уровне не есть хорошо.

Понятно, я потому и удивляюсь, что несмотря на это удельный импульс такой высокий.

Мне тут не дают покоя некоторые размышления ;^))
Получается, что двигатель массой в 83 г (с топливом) даёт суммарный импульс 16.6 Н*с. А ведь простой МРД массой в 40 г (с трассером!) имеет суммарный импульс 20 Н*с, что получается в 2.5 раза эффективнее по суммарному импульсу на единицу веса. Как-то неправильно это. В чём тогда прелесть этого двигателя? Понятно, что создание такой красоты - это удовольствие само по себе, но это, так сказать, для личного употребления ;^))
Как ты сам оцениваешь, в чём преимущества этого двигателя? Если говорить о продаже, в чём он будет выигрывать перед теми же Estes аналогичного класса?

Дык все серийные ГРД уступают РДТТ (по данным Аэротеч и ГиперТек).

А этот красивый мотор имеет сверхтяжелый резервуар окислителя, ведь балон делается для свободной продажи, знчит должен быть взрывобезопасен хотябы до 50 градусов. а при такой температуре у закиси уже давление под 90 атм.

И этот сверхтяжелый резервуар снаружи "обернут" еще имеющий вес оболочкой.

Здесь нужно было бы крепление за горлышко баллончика, можно разрезной цангой или полукольцами вкладываемыми в накидную гайку крепящую и создающую усилие прокалывания.

На мой взгляд, оптимальная конструкция мотора с алюминиевым резервуаром с предохранительным клапаном заправляемый не задолго до старта.

Второй бэд фактор это как раз треугольная тяговая кривая, наверняка есть оптимальный режим для пары окислитель - топливо, при треугольной характеристики это какой то узкий участок работы мотора.

a_centaurus> Termostat получил файл?

 

Нет. ты адрес проверил? bbigmak собака mail.ru

Можно ли создать ГРД, использующий твердую серу как окислитель и жидкое топливо - спирт или керосин или иной компонент? Какие будут характеристики?

Ну вот! мою тему похерили, сюда сообщение скинули. И даже никто не удосужился ответить!

Отвечаю!

Тевг, это как ты додумался до такого ?

Плохо будет. Хуже чем просто спирт термически разлагать.

Уж лучше Алюминий сжигать в парах воды, если хочется извращения

ммм.. конечно мои знания по химии весьма и весьма органичены, ну так я их и пополняю, в том числе с вашей помощью.

Сера хороший окислитель. Доступный, не криогенный, не токсичный, хранится неограниченно долго. В таблице Менделеева стоит прямо под кислородом, чьи прекрасные свойства общеизвестны.

Правда я не знаю серную энергетику, потому и спрашиваю.

Что касается алюминия в паре - разве это горит? Да я знаю, что алюминий реагирует с водой, выделяет водород. Но разве на этом можно построить двигатель?

TEvg купи компьютер, поставь пропип и изучай комбинации

Сера со спиртом - Иу -120 , как и в других соединениях.

А люминь будет гореть красиво, его токо подогреть надо до 1000 а там он сам разгонится до 4000 , Иу 250

УИ низкий. Как у карамели. Понятно, хотя и странно.

А вот люминий с водой! Хм.. а как реакция-то идет и как такой мотор сделать? Ну разогрев обеспечим, а мотор? Люминиевая болванка и бак с водой?

250 УИ! Почему же не делают таких двигателей?

Толстая алюминиевая труба - можно самому отлить. Внутри какой-нибудь сгорающий элемент, разогревающий болванку, сверху бак с водой. Воду льем и все летает! так?

Торпеды по моему на морской воде + (магий-алюминий) работают.

Торпеды работают на батарейках или на перекиси.

Напишите пжалста формулу реакции алюминий с водой.