Воспламенители и стартовое оборудование V

Теплопроводность, Вт/м*К

бумага 0.13
воск 0.087 (странно, что меньше бумаги)
NaCl 1.116
парафин 0.39
сахар 0.58
сера 0.29
эбонит 0.16

Наверное для нитроцеллюлозы можно принять 0.3-0.4

Не вдаваясь в численные модели,(у меня, кстати есть Мануал НАСА по разработке бортовой пиротехники и там всё это есть)а больше из прикладной теории и практики. Совершенно справедливо, что спиральная (достаточно уже одного витка) форма резистора повышает эффективность срабатывания пиротехнического устройства. Во первых, повышается площадь соприкосновения с обмазкой, что повышает скорость распространения фронта тепловой волны. Во вторых, спираль имеет индуктивное сопротивление, по сравнению с линейным проводником, что повышает теплоотдачу. Хотя это имеет как плюсы, так и минусы. Минус в том, что требуется больший импульс тока. Но преимуществ в спирально-кольцевой форме оказалось больше и я практически во всех игниторах (разве что кроме самого малого для мотора в 0.5 гр) использую именно её.
Также для успешного функционирования пиротехнического девайса важно быстрое инициирование горения и газообразования с резким набором давления. Для этого прежде всего должно быть обеспечено взрывообразное, с разлётом частиц металла, перегорание резистора-мостика. Тогда эти частицы инкрустируются в массу пиротехнической смеси и воспламеняют её по максимальному обьёму. Если значение тока достаточно только для нагрева спирали (с учётом теплообмена с продуктами пиротехники, имеющими достаточно высокую теплоёмкость) скажем до 800ºC, то этой температуры может оказаться достаточно только для локального расплава продуктов, без инициирования горения. На резисторе образуется капсула которая препятствует газообразованию и эффективному поджигу смеси. Это обычно происходит при использовании таймера с малым временем открытия FET transistоr. Поэтому, кроме всего вышеуказанного рекомендую делать все тесты на земле с сопротивлением, находящимся не на воздухе, а в "родной" пиротехнической обмазке. Это позволит избежать ошибки в определении тока импульса и времени. На фото один из стандартных резисторов бортового пиротехнического устройства ракеты. Нихромомовый резистор 2.2-2.5 Ом выполнен из провода 0.1 мм. Меньший диаметр брать нецелесообразно из за высокого сопротивления, да и малой мех. прочности. Больший, скажем 0.25, целесообразен только в больших игнитерах при наличии хорошего аккумулятора, но не с бортовой батареей.

a_centaurus> Во вторых, спираль имеет индуктивное сопротивление, по сравнению с линейным проводником, что повышает теплоотдачу.

А насколько велико это сопротивление в данном случае?

Serge77> А насколько велико это сопротивление в данном случае?
Вообще-то оно замедляет воспламенение. Индуктивность проводника замедляет нарастание тока в нем при подаче постоянного тока. Даже формула есть.
Но в данном случае это не копейки, это сотые доли копеек. Этого даже не хорошом осцилографе не увидишь, все съест увеличение сопротивления при нагреве. Это не теория, это я лично смотрел.

Piroman> Брал проволочку толщиной 0,02 мм длиной 2 мм
Сечением . И мм квадратные.

GOGI> Индуктивность проводника замедляет нарастание тока в нем при подаче постоянного тока. Даже формула есть.

Это я знаю, хотя формулу конечно забыл ;^))

GOGI> Но в данном случае это не копейки, это сотые доли копеек.

Вот именно это меня и интересовало. Спасибо.

Я бы поостерёгся так говорить, цена этому копейка, но мы знаем чего она раньше берегла. Уточняю: речь идёт об импульсном токе. Сопротивление участка цепи (речь идёт не об омическом, а об эффективном сопротивлении участка цепи)зависит от скорости нарастания тока и от площади контура. Поэтому эти значения могут вырастать до значительных. Например, в лазерной технике используются линии задержки на катушках. Токи в сотни ампер, проходя через несколько витков медного провода квадратного сечения (2х2 мм), погружённого в масло для охлаждения, получают необходимую задержку по фазе из-за локального роста индуктивного сопротивления. Всё дело в назначении пиротехнического девайса, где такой резистор применяется. В случае пироклапана гибридного мотора это оказалось весьма заметным, ведь там пуск мотора предваряется впрыском окислителя под давлением около 30 Атм. Сопротивление я конечно не мерил, но вторичный эффект регистрировал. Резисторы одного и того же значения, но отличные по форме: спираль и линия, задают разное время срабатывания пироклапана, выражаемое в нескольких десятых секунды. Это прямо влияет на утилизацию пиросмеси (при медленном инициировании внутри корпуса п.к. остаётся несгоревшая пиросмесь, прореагировавшая с N2O и превратившаяся в униформную пасту. Остаток такой пасты уменьшает скорость потока окислителя и эффективная мощность падает. То есть мощный (2-2.5 Ом) резистор спиралеобразной формы (обычно 2 витка) обмазанный ЧП с нитроклеем работает в этом девайсе лучше чем линейный, малого сопротивления.
В пиродевайсе для парашютной системы я также пришёл к спиралеобразной форме резистора, после нескольких отказов линейного. То есть в полёте резистор пергорал, но смесь не воспламенялась. Хотя тут мог быть фактор слаботочного инициирования линейного резистора и увеличенный по току импульс для спирального (он это обязывает). То есть в данном случае можно говорить о эмпирической регистрации феномена, но к чему он относится, можно только предполагать.

2 a_centaurus:
А можно поподробнее про мануал НАСА? Что в нем описано?

NASA Space Vehicle Design Criteria
SP-8051
Solid Rocket Motor Igniters

Свободно доступен в интернете, но не помню где скачал.

Возьми здесь (6.6 МВ):

Много интересного, много формул, в том числе и для теплопроводности, теплоотдаче и т.д.

А можно поподробнее про мануал НАСА? Что в нем описано?

 

Описан в нем дизайн пиротехнических устройств для aerospace application. Это не только (и не столько) игнитеры для запуска РДТТ, а всевозможные актуаторы, пироклапаны и т.д. Много информации о пиросоставах. Мне его прислали из нашей библиотеки, поэтому ссылки дать не могу. Но могу переслать по почте - 1 Мб.
Однако для общего развития лучше почитать NASA_Igniters, на которую ссылается Serge.

a_centaurus> Мне его прислали из нашей библиотеки, поэтому ссылки дать не могу. Но могу переслать по почте - 1 Мб.

Если это возможно, лучше выложить в нашей библиотеке.

Подскажи, как сделать. Может я тебе перешлю, а ты вставишь?

Я сам не могу, нужно отправить Духу Бетельгейзе, он поддерживает нашу библиотеку и сайт.

Центаурус, закон Джоуля-Ленца вроде пока не отменяли.

закон Джоуля-Ленца вроде пока не отменяли.

 

Да вроде нет. Я, по крайней мере, по нему живу. Это ты о чём? Напомни, пожалуйста.

a_centaurus> Да вроде нет. Я, по крайней мере, по нему живу.
О том, что при неизменном активном сопротивлении, уменьшение тока никак не может увеличить тепловыделение.

2 a_centaurus
Если не сложно, то скинь на мэйл. Адрес в профиле...

Чего то я не нашёл, как прицепить файл. Напиши лучше мне на е-майл, а тебе отвечу. Написал также Духу.

Неудачное испытание разделения не выбило меня из колеи.
Стартовый стол я таки закончил.
Фото нет, собрать в помещении не могу, высота 3м. На улицу тащить -вроде повода пока нет.
См. рисунок.
Основа - 8ми лепестковый броварской профиль длиной 3м.
Вдоль всего - цилиндрический канал 12мм. В нем нарезал резьбу м14.
Основание - свареные несколько уголков, через которые приварен болт.
Профиль накручивается внатяг, получается 3х метровая тяжеленная швабра.
Она устанавливается на месте старта, в полутора метрах сзади забивается кол.
К нему прикручивается распорка (жесткий гнутый профиль от 19" рэка), которая вторым концом прикручивается к скользящему в пазу профиля (противоположному от паза для ракеты) уху. После выставления вертикали ухо жестко зажимается винтами.

Солидно, причём для сегодняшней твоей ракеты это даже многовато. Но на чём перевозить эту направляющую? В легковушку наверняка не влезет.

Модернизировал стартовое оборудование для возможности ручного
управления БРЭО.

А какие там возможности ручного управления БРЭО ? Чем оно управляет?