Проект: ЖРД на компонентах из магазина.

 
1 2 3 4 5 6 7 12

Serge77

модератор

hcube> одними и теми же переменниками можно управлять и шаговиками, и движками насосов. ЧТО подключил - с тем и работаешь.

Ясно. Это хорошо.

hcube> Касательно управления через ком-порт - как нефиг делать ;-). Но IMHO переменниками удобнее ;-).

Переменниками трудно задать точно одну и ту же скорость в разных экспериментах, если между экспериментами скорость менялась. Так что если сделать управление через СОМ-порт нетрудно, очень бы этого хотелось.

hcube> я пока с термопарой не умею работать ;-). [»]

Ну давай без термопары, если тут проблемы.
А что ты писал про освещённость? Это как-то связано с температурой? Трубка ведь стеклянная, было бы очень полезно поставить вдоль неё несколько фотодатчиков, если они что-то скажут о температуре.

hcube

старожил
★☆
О температуре они не скажут. Но скажут о мощности излучения которая вроде как пропорционаьна 4й степени оной ;-). Можно воткнуть до 4-х штук. Если управление с кома - то до 6. Намана? ;-)
Убей в себе зомби!  

Serge77

модератор

hcube> О температуре они не скажут. Но скажут о мощности излучения которая вроде как пропорционаьна 4й степени оной ;-). Можно воткнуть до 4-х штук. Если управление с кома - то до 6. Намана? ;-) [»]

Давай, пусть будет 4 фотодатчика, но в прошивке пусть и остальные два АЦП опрашиваются, может я со временем туда поставлю датчики давления или ещё чего. Так можно?

Так на чём остановимся?
Это сообщение редактировалось 24.10.2005 в 09:13
RU Андрей Суворов #24.10.2005 11:57
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Serge77, 22.10.2005 17:11:21:
Давно меня мучала эта идея: подобрать такие компоненты для ЖРД, которые были бы легкодоступны, просты и неопасны в обращении и на которых можно было бы сделать очень простой и надёжный двигатель. В моём понимании простота и надёжность обеспечиваются двумя факторами. Прежде всего - самовоспламеняющимися компонентами, ... . Второй фактор - низкая температура горения, позволяющая использовать стальной неохлаждаемый двигатель без ограничения времени работы. Понятно, что такие требования, особенно последнее, не позволят получить высокий удельный импульс, но идея заключается не в рекордных показателях, а в поиске топлива, которое могло бы стать аналогом карамели в РДТТ именно по простоте, доступности и надёжности в работе.

...перекись водорода 50%-ная (стабилизированная)...

Конечно, где-то можно найти и 100%-ную азотку и 80%-ную перекись, но я рассматривал только то, что можно свободно купить практически в любой фирме, торгующей химреактивами.

PROPEP даёт для 50%-ной перекиси и 66%-ного водного роданида аммония удельный импульс 160 при стандартных условиях (68 атм). При 10 атмосферах в камере двигателя удельный импульс 130, температура горения 850С.

Поскольку продукты сгорания не содержат твёрдых частиц и состоят почти из одного водяного пара, топливо можно использовать в газогенераторах.
Критика и предложения приветствуются ;^))
 


Серж, я восхищаюсь твоим исследовательским талантом! :) И лёгкостью на подъём тоже. У нас вот получается не так мгновенно. Но мы тоже стараемся.

Но я должен заметить следующее:

1. Однокомпонентник всё-таки проще двухкомпонентника, даже если компоненты самовоспламеняющиеся. Ибо даже самовоспламеняющиеся компоненты нужно хорошенько перемешать.

2. При одинаковой температуре разложение перекиси даст больший УИ, т.к. средняя молекулярная масса продуктов реакции роданида аммония и перекиси больше (25,45 против 22,67), а, значит, если возможен движок, работающий неограниченное время на этой паре, то возможен аналогичный на чистой перекиси большей концентрации.

3. Доступность 50% перекиси не отличается радикально от доступности 85%, лишь 35-39% гораздо более доступна, т.к. именно такой она получается в электролизёрах. В принципе, 50% упаривается до 85% с незначительными потерями даже без специализированного оборудования. При упаривании 35% до 85% без вакуума потери перекиси достигают 25%, но с этим, в принципе, можно мириться. Не выходит мириться с отравлением катализатора, но, это если катализатор твёрдый. Хотя и катализатор можно восстанавливать.

Но размах и подход поражают. Нам бы так...
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

А.С.> У нас вот получается не так мгновенно.

Ну у меня пока ещё ничего не получилось. Первые опыты - это ещё далеко не двигатель.

А.С.> 1. Однокомпонентник всё-таки проще двухкомпонентника

В принципе согласен.
Но я пока не вижу монокомпонентника из магазинных компонентов.

А.С.> Ибо даже самовоспламеняющиеся компоненты нужно хорошенько перемешать.

ЭТИ компоненты очень легко перемешиваются, ведь это не перекись с керосином, это водные растворы.

А.С.> 2. При одинаковой температуре разложение перекиси даст больший УИ, т.к. средняя молекулярная масса продуктов реакции роданида аммония и перекиси больше (25,45 против 22,67)

А у меня PROPEP даёт 21.4 для 50%-ная Н2О2 - 66%-ный роданид.
Или 21.8 для 50%-ная Н2О2 - 100%-ный роданид.

Ведь здесь в выхлопе почти 90% молекул - это вода.

А.С.> 3. Доступность 50% перекиси не отличается радикально от доступности 85%

Может быть в Москве и так. Но в Киеве во многих фирмах есть 50%, в одной есть 60%, и нигде нет и никогда не было 80%.

Упаривание - это хорошо, но принципиально отличается от "компонентов из магазина".
Сравни:
1. купил перекись и роданид, развёл роданид водой. Всё. Можно даже прямо из магазина ехать на поле запускать ракету, не заезжая домой ;^))
2. купил перекись и думаешь, а где же это мне найти такое место, чтобы можно было перекись упаривать. Балкон не предлагать. Насколько я понял, вы до сих пор не нашли такого постоянного места.

А.С.> Не выходит мириться с отравлением катализатора

Вот ещё проблема. Катализатор ещё и делать надо. Вы уже насверлили свои диски?

А.С.> но, это если катализатор твёрдый.

А если не твёрдый - это значит какой? ЖИДКИЙ? Это получается монокомпонентник с подачей жидкого катализатора? ;^))))))))))))))

А.С.> Хотя и катализатор можно восстанавливать.

А я мечтаю, что можно будет вообще не заглядывать в двигатель после полёта. Просто залил баки - и опять в полёт! Мечты, мечты... ;^))
+
-
edit
 

Piroman
Ignis Caelum

опытный

Шаговые двигатели.

До смеха, вчера звонит человек и клянчит шаговый двигатель.
Надыбал где то схемку управления на одной микросхемке, стоимостью 15 руб. и запаял. Сан он пальник в руки берет раз в 5 лет. А тут какойто дизайн для дома делает.

Двигатели использует от каретки принтера - наиболее подходящий вариант и по точности и по мощности.

у нас в сервисном центре с убитых принтеров можно много двигателей найти.
Вон по 50-100 рублей предлагают.
Лучше быть оптимистом и ошибаться, чем пессимистом, который всегда прав.  
Это сообщение редактировалось 24.10.2005 в 13:45
+
-
edit
 

avmich

координатор

Насчёт одинаковости доступности 50% и 85% Андрей, думаю, имел в виду, что они одинаково плохо доступны. Что, вероятно, зависит от места - вон у вас в Киеве 50% найти несложно, а мы в своё время находили только 30%. Правда, последнее время вижу объявления о продаже 60%, ещё не узнавал цены...

Если уж делать двухкомпонентник - может, ещё удобнее, в чём-то, окажется трёхкомпонентник? :) Третьим компонентом то, что обеспечивает устойчивое зажигание. Скажем, сначала в камеру подают роданид, потом перекись, потом уже в работающую камеру - керосин (что, конечно, потребует охлаждения, но пока что речь об удобстве воспламенения). Кстати, Серж, как я понимаю, самовоспламеняемость будет мешать предлагаемой работе двухкомпонентных форсунок с предварительным смешиванием компонентов.

Если вместо ПАВ добавлять в керосин катализаторы... роданид, небось, в керосине не растворяется? В общем, это уже несколько разных вопросов :) .
 
RU Андрей Суворов #24.10.2005 13:50
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Serge77, 24.10.2005 12:32:20:
А.С.> Ибо даже самовоспламеняющиеся компоненты нужно хорошенько перемешать.

ЭТИ компоненты очень легко перемешиваются, ведь это не перекись с керосином, это водные растворы.
 


Ну, "Блю Кюрасао" и водка тоже водные растворы, но можно без проблем налить в стакан слой одного и слой другого :D А в движке компоненты находятся очень короткое время и перемешивание является серьёзной проблемой даже в профессиональных движках :)

Нам грозили, что с нашими форсунками у нас эффективность сгорания будет на уровне 70%...

Serge77, 24.10.2005 12:32:20:
А.С.> 2. При одинаковой температуре разложение перекиси даст больший УИ, т.к. средняя молекулярная масса продуктов реакции роданида аммония и перекиси больше (25,45 против 22,67)

А у меня PROPEP даёт 21.4 для 50%-ная Н2О2 - 66%-ный роданид.
Или 21.8 для 50%-ная Н2О2 - 100%-ный роданид.

Ведь здесь в выхлопе почти 90% молекул - это вода.
 


Ну, у 85% перекиси тоже 21,9 - вода понижает средний молекулярный вес и там и там, хотя, конечно, окисление роданида поднимает энергетику...

Serge77, 24.10.2005 12:32:20:
А.С.> 3. Доступность 50% перекиси не отличается радикально от доступности 85%

Может быть в Москве и так. Но в Киеве во многих фирмах есть 50%, в одной есть 60%, и нигде нет и никогда не было 80%.
 

Мы нашли в одном месте 50% и в двух 85%. И в нескольких 39%.

Serge77, 24.10.2005 12:32:20:
Вот ещё проблема. Катализатор ещё и делать надо. Вы уже насверлили свои диски?
 


Эээ... тут случилась история с географией... Слышал, в Италии есть такой город - Пиза? Там, утверждает русский фольклор, появился глагол, обозначающий неправомерный отъем имущества без ведома владельца...

Serge77, 24.10.2005 12:32:20:
А если не твёрдый - это значит какой? ЖИДКИЙ? Это получается монокомпонентник с подачей жидкого катализатора? ;^))))))))))))))
 


Угу :( Я очень удивился однажды, узнав, как устроен корректирующий двигатель одной из ранних американских АМС. Он, вообще-то, однокомпонентный, с каталитическим разложением гидразина. Ты в курсе, что разложение гидразина на катализаторе позволяет получить УИ 250 секунд? Ну, в высотных движках, по крайней мере...

Да, так вот. Катализатор там был твёрдый. Но для обеспечения мгновенного выхода на режим в движке была "пипетка", которая при каждом пуске смачивала катализатор несколькими микролитрами четырёхокиси азота... Я думаю, сейчас бы сделали электроподогрев катализатора...
 
Это сообщение редактировалось 24.10.2005 в 16:43

ikono

втянувшийся
О, нашел интересную тему. Спасибо, Серж.
Мои 2 копейки в дискуссию будут такими:

- Самовоспламенение, если таковое желательно, можно достичь по принципу "коктейля Молотова" - растворением в любом подходящем топливе небольшого количества белого фосфора. Это только идея, пробовать нужно ОСТОРОЖНО!

- Все-таки судя по струе ПАРА, Серж, у тебя получается паро-газовый двигатель. Перекись использутеся в качестве топлива, например, торпед, но она там не горит, а каталитически разлагается :) Причем выделение энергии при этом очень даже заметное. Может быть что это и не так уж плохо, только УИ ожидается все-же значительно меньше. Хотя тогда должен у тебя получаться кислород...

Вообще-то это первый успешный эксперимент по любительским ЖРД, о котором плохо информированному мне стало известно. Поздравляю!
Мой адрес не дом и не улица,
Мой адрес Советский Союз....  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

avmich> Если уж делать двухкомпонентник - может, ещё удобнее, в чём-то, окажется трёхкомпонентник? :) Третьим компонентом то, что обеспечивает устойчивое зажигание. Скажем, сначала в камеру подают роданид, потом перекись, потом уже в работающую камеру - керосин

Для керосина 50%-ная перекись наверняка не подойдёт, вообще гореть не будет.

Кроме того, термин "зажигание" и "самовоспламенение" к смеси водных растворов перекиси и роданида всё-таки не очень подходит. Никакого пламени там нет и не предвидится, хотя процесс в общем, как и горение, - экзотермическое окисление.

Но дело не в терминах, лишь бы работало ;^))

avmich> Кстати, Серж, как я понимаю, самовоспламеняемость будет мешать предлагаемой работе двухкомпонентных форсунок с предварительным смешиванием компонентов.

Наоборот, будет только помогать перемешиванию компонентов. Именно центробежную форсунку я и планирую в двигатель. Одну.

avmich> Если вместо ПАВ добавлять в керосин катализаторы... роданид, небось, в керосине не растворяется?

Роданиды аммония или натрия в керосине не растворяются. Но хорошо растворимы в ацетоне или спирте. Может передумаете насчёт керосина? ;^))

В керосине можно растворить, если сделать роданид четвертичной соли аммония с длинными радикалами (во как! ;^)) . Ищите химика.

pokos

аксакал

Привет, Сергей.
Опять ты порадовал своим научно-практическим подходом.
К вопросу о регулировании моторов. Считаю лучшим решение с регулятором для магнитофонов. К сожалению, предложенные микросхемы довольно чахлые. Однако можно найти простенькую схемку на операционе и одном транзисторе. Соответственно, кокса с неё снять можно гораздо больше при поганом КПД, понятно. Если нужно качать десятки Ватт, то без ШИМа (или ацкого охлаждения) не обойтись. Тут есть одна засада. Для аналогового регулятора отдельный датчик оборотов не нужен - ЭДС индукции снимается с резистивного моста, в который, кстати, обычно входит подстроечник, поэтому заменить его источником напряжения или тока удаётся не всегда.
Для регулятора с ШИМ нужен отдельный датчик оборотов, а вот тут вылезает другая засада - задержки самого ШИМ плюс задержки датчика делают систему неустойчивой, поэтому приходится принимать меры по повышению устойчивости.
Думаю, что для более-менее мощного насоса подойдёт просто хороший синхронный двигатель с ШИМ-генератором возбуждения. Обороты гарантированны (заданы), если с нагрузочной хар-кой всё в порядке.

Что касается собсно топлива, то вариант с роданидом мне оч. приглянулся.
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

А.С.> Эээ... тут случилась история с географией... Слышал, в Италии есть такой город - Пиза?

Даа.....
Вот видишь, у простого железного движка есть ещё одно преимущество - он про географию ничего не знает ;^))

А.С.> Ты в курсе, что разложение гидразина на катализаторе позволяет получить УИ 250 секунд?

В курсе. Но ты ведь в курсе насчёт его токсичности?

Serge77

модератор

ikono> - Самовоспламенение, если таковое желательно, можно достичь по принципу "коктейля Молотова" - растворением в любом подходящем топливе небольшого количества белого фосфора. Это только идея, пробовать нужно ОСТОРОЖНО!

НЕ, ты так больше не шути! ;^))
Ничего себе домашняя технология. Белый фосфор - страшный яд и самовоспламеняется на воздухе.

ikono> Вообще-то это первый успешный эксперимент по любительским ЖРД, о котором плохо информированному мне стало известно. Поздравляю! [»]

В Штатах любители делают ЖРД, наверное можно насчитать больше десятка, а может даже больше двух.

ikono

втянувшийся
hcube>> В принципе, при желании можно и шаговик использовать. [»]
Serge77> Вот как раз читаю про шаговые двигатели. Кажется это то, что нужно. Если я правильно понял, управляется частотой импульсов по четырём каналам, как на рисунке. Можно ли сделать такое управление: 555 таймер задаёт частоту, после него какой-нибудь логикой из одного импульса (или из четырёх импульсов) делается нужная комбинация четырёх управляющих ?
Serge77> Или ещё что-то попроще?
Прошу прощения - пока читал тему - забыл что вопрос-то был по управлению двигателями (с химией Серж и сам лучше меня справится :))
Для такой задачи шаговый двигатель - стандартное решение. Причем электроника тривиальная - можно и генератор на 555, но им еще управлять нужно, причем желательно не потенциометром! Я бы лучше мультивибратор на транзисторах собрал :) А потом параллельно два триггера-делителя, например из микросхемы 155ТМ2. Оба триггера включены делителями на 2 (вход подключен к инверсному выходу), но на один триггер подается сигнал прямо с генератора, а на другой - после инвертора. Получаются 2 канала со сдвигом фаз 90 градусов, как на рисунке. Угол поворота пропорционален числу импульсов, причем направление вращения меняется если переставить инвертор к другому триггеру. Это можно сделать электронно на элементах "исключающее или" (кажется 155ЛП сколько - то, пишу по памяти). Если на втором входе элемента высокий сигнал, то элемент работает инвертором, а если низкий - просто пропускает. Короче - вся схема состоит из 3 микросхем, но это без управления генератором. Наверное, моторы то принтера подойдут, хотя они довольно тяжелые - граммов по 200 каждый будет (на глазок и по памяти). обмотки переключаются транзисторными (КТ814) ключами (не забыть защитные диоды!). Скажу, правда, что практического опыта с шаговиками у меня нет, так что это - теория. Но работать все должно хорошо.

Но у меня такой вопрос: почему просто не поставить 2 больших стандатрных серво и не заставить их нажимать на поршни (для начала)? Если взлетит - потом уже начинать возиться с электроникой. Т. е. будут 2 канала - "окислитель" и "топливо". Вынуть пружины из стандартного радиоуправления, чтобы ручки сами не возвращались в нейтраль. Управление будет небось похоже на управление впрыскиванием охлаждающего спирта в воздухозаборники МИГ-25 на сверхзвуке :), но поиграться должно быть интересно! Потому что судя по весу шаговиков и их потреблению ракета получается со стартовым весом от 10 кГ и больше!
Мой адрес не дом и не улица,
Мой адрес Советский Союз....  

hcube

старожил
★☆
Сервами это не то. Надо чтобы была постоянная СКОРОСТЬ подачи компонентов, а сервы дают что угодно, только не ее ;-).
Убей в себе зомби!  

Serge77

модератор

ikono> судя по весу шаговиков и их потреблению ракета получается со стартовым весом от 10 кГ и больше! [»]

Речь идёт не об электродвигателях для РАКЕТЫ, а о испытательном стенде, сделанном из двух шприцов по 20 мл. На ракете никаких электродвигателей не будет.

ikono

втянувшийся
hcube> Сервами это не то. Надо чтобы была постоянная СКОРОСТЬ подачи компонентов, а сервы дают что угодно, только не ее ;-). [»]
Я думал что нужно регулировать скорость подачи, причем желательно в полете
:) Раз не надо - вообще проблем нет.
Мой адрес не дом и не улица,
Мой адрес Советский Союз....  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

ikono> Что самовоспламеняется - да, так это же и есть желаемый эффект!

Нет. Желаемый эффект - самовоспламенение при смешивании компонентов топлива, а не самовоспламенение одного компонента на воздухе.

А самый желательный эффект - нетоксичность и доступность компонентов, как написано в самом начале.

ikono

втянувшийся
ikono>> Что самовоспламеняется - да, так это же и есть желаемый эффект!
Serge77> Нет. Желаемый эффект - самовоспламенение при смешивании компонентов топлива, а не самовоспламенение одного компонента на воздухе.
Serge77> А самый желательный эффект - нетоксичность и доступность компонентов, как написано в самом начале. [»]
Да, я понял. Ничего себе списочек нетоксичных компонентов у тебя был вначале дискуссии! ПДК у перекиси (я вот посмотрел) тоже 1 мг/м3. Конечно, она при н. у. нелетуча, но не при разложении в двигателе! Получается что 20 грамм 100 % перекиси из шприца отравляют до 20000 м3 воздуха! Самовоспламеняемость на воздухе растворов фосфора наверняка зависит от концентрации: по логике, при достаточно малой концентрации самовоспламеняемость перейдет плавно в легковоспламеняемость.
Что же касается доступности, то фосфор в нужных количествах есть на каждой коробке спичек. Чего не скажешь про тетроксид азота и некоторые катализаторы.
Мой адрес не дом и не улица,
Мой адрес Советский Союз....  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

ikono> Ничего себе списочек нетоксичных компонентов у тебя был вначале дискуссии!

Это был список доступных. Из них выбрана 50%-ная перекись, как наименее опасная. Но не совершенно безопасная.

Если ты хочешь делать на фосфоре - делай.
Я не делаю и никому не советую, причины я написал.

ikono

втянувшийся
ikono>> Ничего себе списочек нетоксичных компонентов у тебя был вначале дискуссии!
Serge77> Это был список доступных. Из них выбрана 50%-ная перекись, как наименее опасная. Но не совершенно безопасная.
Это, конечно, как кому доступных.
Serge77> Если ты хочешь делать на фосфоре - делай.
Serge77> Я не делаю и никому не советую, причины я написал. [»]
Да нет, не хочу. Не из-за фосфора, я бы на нем делал, если бы возникли проблемы с воспламенением. Просто у меня пока хватает других планов :) Но почитаю о твоих результатах с удовольствием.

Кстати, о термопарах. Если под рукой нет платиновой и с родием проволки (такое случается иногда), хорошие термопары получаются из никеля и сплава хромель.
Это материалы типа нихрома, они пассивируются при высоких температурах и на воздухе не окисляются, хотя плавятся около 1300 С. Я их всегда использую.
Мой адрес не дом и не улица,
Мой адрес Советский Союз....  

hcube

старожил
★☆
Кстати, по поводу электро-ТНА для ракеты я бы не зарекался ;-). Какая там нужна мощность для подачи? За относительно немного денег можно смонстрячить ТНА на БК двигателе, скажем, ватт так на 100 мощности, весом в пределах 100 граммов, включая насос. Надо только сам насос хорошо спроектировать.
Убей в себе зомби!  
Это сообщение редактировалось 24.10.2005 в 20:32
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Давайте всё-таки не обсуждать здесь всё подряд, а только конкретный проект.

По ЖРД вообще есть своя тема. Перенесу туда сообщения, не относящиеся к проекту.

ikono

втянувшийся
Serge77> По ЖРД вообще есть своя тема. Перенесу туда сообщения, не относящиеся к проекту.
Все-таки твой, Серж, двигатель не совсем обычный ЖРД, потому что у меня большое подозрение что от по природе не ДВС, а парогазовый. Оттого и вся дискуссия, которая к обычным ЖРД, где есть горение и все происходит, ИМХО, гораздо быстрее и полнее, не имеет отношения. Но воля твоя.

Я не отговариваю тебя его делать, просто я не разделяю бурного оптимизма в топпике по поводу ожидающихся отличных его характеристик, касающихся УЕ. Буду очень рад ошибиться :)
Мой адрес не дом и не улица,
Мой адрес Советский Союз....  
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
+
-
edit
 

Serge77

модератор

ikono> В той дискуссии речь шла скорее о том что та реакця горения, которую ожидает ПРОПЕП, горения катализатора в кислороде, похоже вообще нет, поскольку отсутствует пламя горения.

Пламени и у карамели нет, так что же, сахар не сгорает? ;^))
Пламени нет и у ЖРД Н2-О2. Там нет горения?

Насчёт перекиси и роданидов. Эта реакция очень хорошо изучена. Она идёт не через разложение перекиси на кислород и дальнейшего "сгорания" роданида, т.е. роданид - не катализатор, он здесь горючее. Перекись напрямую реагирует с роданидом, причём эта реакция идёт очень быстро даже в разбавленных водных растворах, где концентрация перекиси всего 1-3%. Так что было бы очень странно, если бы 50%-ная перекись почему-то вдруг постеснялась бы реагировать ;^))

А пламени, т.е. свечения, нет, потому что продукты реакции нагреты всего до 900С (внутри камеры), а на выхлопе - ещё меньше. Точнее, это с 50%-ной перекисью они так будут нагреты. А я пробовал всего лишь с 30%-ной, там и вода не вся выкипала.

Завтра засниму на видео, посмотрите.
1 2 3 4 5 6 7 12

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru