Гибридный Ракетный Двигатель

Под Москвой закись продается в Красногорске, но я уже сообщал что закись в списках одурманивающих веществ, и я б не советовал с ней связываться. Ведь ртути нет ни в каком списке наркоконтроля (есть только 4 соли ртути) а людей вяжут с ртутью каждый месяц.

расплавится неохлаждаемое сопло Лаваля , но про это все умалчивают.

 

Это же я советую Автору гибридника , как простейшую схему охлаждения сопла для его двигателя

 

Не выдумывай, пожалуйста, страшилок. Гибриды на парафинах уже хорошо отработаны, как на стендах, так и в пусках экспериментальных ракет. В приведённой статье (её обсуждали на всех Форумах) ребята добавили алюминий для улучшения теплопроводности парафина. Ведь в гибридном моторе топливо должно испариться в рабочую зону камеры сгорания, возгоняясь из твёрдой или гелевой фазы. В присутствии частиц алюминия этот процесс происходит интенсивнее и расход окислителя уменьшается (соотношения я приводил). Хотя применение металлического компонента в топливе с использованием такого в общем-то "слабого" окислителя как N2O только снижает температуру в камере и Is, поскольку снижается скорость газов через сопло. Но, соблазн тащить с собой в ракете в три раза меньше окислителя может сыграть решающую роль. Так Рутан в своем аппарате также использовал Мг в качестве присадки к HTPB. Как правило для сопла в гибридах используется графит или феноловая резина, которые держат температуру до 3000º... Для небольшого (10-15 с) времени работы дополнительное охлаждение не требуется. Для более длительного времени работы критическая зона сопла может охлаждаться радиаторами с рабочим телом на легкоплавких сплавах. То есть окружающие критику гранулы такого сплава при нагреве плавятся, отнимая тепло от сопла и передавая его на внешнюю поверхность радиатора. Использование уксуса или самого окислителя вряд ли даст выигрыш, а вот конструкцию усложнит и утяжелит, сводя на нет те самые преимущества твердотопливного прямого гибрида перед остальными ракетными моторами. Выделил, чтобы подчеркнуть, что есть и другие схемы "комбинированных ракетных двигателей". В Ракетной мастерской есть книга с таким названием и её имеет смысл посмотреть, чтобы серьезно говорить, а особенно давать советы в дизайне.
То есть ещё раз повторю, что проблема охлаждения сопла в гибридном моторе малой тяги с твёрдой шашкой не находится в ряду главных.
Но уже хорошо, что появляются факты наличия закиси азота на рынках России. Только не забудьте, что кроме баллона с N2O необходима запорная арматура и, главное, шланги высокого давления. На практике, для заполнения, используют гибкие нейлоновые 6 мм трубки, но, в крайнем случае можно обойтись медными. Заполнение ведётся по весу. Охлаждённый изнутри наполнением, а затем выпуском небольшого количества закиси бак, устанавливается на точные весы и заполняется до необходимого значения.

termostat>Ведь ртути нет ни в каком списке наркоконтроля
Металлическая ртуть введена в список №2 ПККН от 01.03.2003.
Кроме того, если даже вещества нет в списке, это не значит, что за него точно ничего не будет. Если вещество отсуствует в списке, то проводится экспертиза, которая по утвержденной ПККН методике определяет, является ли вещество ядовитым.
Кстати, ртуть нельзя продавать, но покупать можно, как следует из статьи 234 УК РФ

в России N2O уже в списке одурманивающих веществ, еще чуток и закись под статью подведут. Так что нас ГРД похоже не спасет, разве что на жидком кислороде или азотной кислоте - чур меня!

Ты пиши, пиши. У нас как закись станет доступной, мы перечитывать будем.

 

Хоть один конструктивный ответ. Кстати я не понимаю, какая проблема покупки баллона 5 кг медицинской закиси азота в России? Или заправки от большого баллона моторного бака. Вообще-то тема окислителя возникает после постройки мотора. И думаю, что её можно решить в той или иной форме. Если уж перхлораты можно купить... Что касается баллончиков для мороженного, то я уверен, что они есть в поставках. Короче - было бы желание. Вот с чем может быть проблема, так это с запорной арматурой и шлангами высокого давления. Но и она решаема.

a_centaurus> Несмотря на полное отсутствие интереса к гибридным двигателям на закиси азота на этом Форуме продолжаю постировать некоторые текущие материалы.

И это правильно ;^))
Интерес на самом деле есть, но пока нет последователей. Точнее, есть один энтузиаст (Wyvern), но двигателей у него пока нет.

a_centaurus> Это не для саморекламы, а потому что помогает систематизировать полученные результаты.

Эх, всё бы это накапливать на твоей страничке... И систематика бы лучше выглядела, и последователи бы нашлись быстрее.

Насколько мне известно, в разных странах проблемы с разными компонентами. Например, в Штатах большая проблема найти перекись, а вот серебро для катализаторов найти несложно. В России наоборот.

Насчёт арматуры - согласен, это больная тема .

Да, на одной страничке выкладывать - было бы полезнее...

a_centaurus> Хоть один конструктивный ответ. Кстати я не понимаю, какая проблема покупки баллона 5 кг медицинской закиси азота в России?

 

Да я ж вроде написал что закись уже в списке одурманивающих веществ.

щас пока начнешь делать да экспериментировать - бай и в спиок №1 ее перенесут - наркотики и прочие сильнодействующие.

Вся работа на смарку.

=====

А за то что ты пишешь спасибо, но лучшеб правда страничку сделал. Здесь все в лету уходит.

На AROCKET заговорили о микрогибридах, оказывается они даже продаются:



Microhybrid.com

заговорили о микрогибридах, оказывается они даже продаются:

 

Микрогибриды продаются уже три года в Англии и других странах Европы. Речь идёт о простейшем монококке. КИТ за 100 USd позволяет собрать и попытаться запустить микрогибрид дизайна Рене Кальдера, сделанный 5 лет назад. О микрогибридах можно также почитать на форуме Б. Колбурна.

Вот такой set up применяется для наполнения закисью азота капсулы для гибрида на 15 г. Это микрогибрид класса Е. Пока он проходит статические испытания. И одна из проблем была: как наполнить криогенной жидкостью обьем ок. 20 см3, то есть соизмеримый с обьёмом соединительной магистрали.

a_centaurus> Вот такой set up применяется для наполнения закисью азота капсулы для гибрида на 15 г.

Это производится в помещении? Утечки газа не причиняют проблем?

Я специально не показал ещё один элемент системы наполнения. Это термос с жидким азотом. Пока мне не удалось "красиво" разрешить проблему: заправлять капсулу "в полевых условиях" без азота. Зато с азотом это делается абсолютно тривиально. Капсула присоединяется с одной стороны к узлу инжектора одного из моторов. Только инжектор специально имеет большее отверстие для заправки. С другой стороны через тефлоновый о-ринг присоединяется фитинг с припаянным бронзовым переходником, повторяющим форму пироклапана и части камеры. Фитинг соединяется с баллоном на 1.2 кг N2O, от аварийной системы дыхания (воздух 2700 пси) заправленным из большого (60 кг) баллона с закисью азота. Большой баллон на улице. А с заправкой малой капсулы таким методом вообще нет проблем. Газ ниоткуда не уходит, проходя через магистраль в газообразной форме и конденсируясь в капсуле (но в лаборатории открыто окно и дверь на улицу). Работать нужно в кожаных или толстых резиновых перчатках и очках (другие не годятся, поскольку можно получить ожог, если криогенная жидкость попадёт в ткань перчаток). Время заполнения до 20 г - 5 мин., до 10 г - 2.5 мин. Вообще-то капсула расчитана на 15-16 г с запасом на расширение при повышении tº до 30ºC.
Заполнение определяется по весу. Вот здесь вид установки с термосом.

У тебя получалось заполнить капсулу на полную загрузку? Боюсь, при охлаждении жидким азотом возникнет проблема из-за того, что поступающая закись затвердеет кольцевой пробкой в том месте, где находится верхний уровень жидкого азота. Видимо нужно погружать капсулу в азот постепенно, по мере наполнения.

Ещё одна возможная проблема: при плавлении закись сильно расширяется, поэтому полная капсула может лопнуть.

Или ты это всё давно учёл?

И первый "прожёг" нового движка ME_H_15 (эксклюзивно для российского Форума).Это, наверное самый малый известный гибридный мотор с перезаряжаемым баком. Вернее он собран на основе прототипа мотора MECH_FA_01. У нейлоновой шашки прототипа толщина стенок почти в три раза больше чем у лётного образца, а именно это нужно для более долгого времени работы мотора с перезаряжаемым баком на 15-20 г N2O. Напомню: у стандартной коммерческой капсулы вес N2O всего 8 г.
Вес заряда окислителя для первого раза - 10 г. Диаметр инжектора пока тот же, что и у MECH_01 - 0.8 мм. Надо увеличить примерно до 1.0-1.1 мм. Но это потом.
Открытие клапана у ME_H_15 осуществляется простым вращением бака до упора. При этом толкатель инжектора наезжает на упор клапана и закись азота поступает в педварительную камеру. Теперь очередь пироклапана. Кстати для первого раза я не включал измерительную систему. Просто тест на работоспособность всех систем.
Итак, ключ на старт, начата сьёмка, "пуск" и, после хлопка пироклапана из сопла появился факел бело-голубого цвета, обычный для этой пары и сопровождаемый резким звуком, хотя пока и не максимальном уровне.
Итоги: Мотор ME_H_15 работал 11 с, время тяги, примерно 9 с, масса сгоревшего топлива - 2.5 г (вместо обычных для капсулы 8 г 0.75 г).
Шашка не прогорела. Профиль прогара обычный, конический. Все о-ринги целые и мотор почти не нагрелся и я его разобрал голыми руками. Из-за недостаточного давления в камере не весь пирозаряд сгорел. Ну вот и всё. На фотографиях разные фазы статических испытаний. Видео у меня на страничке.

http://www.albe76.newmail.ru/ME_H_15_st_29.10.05.MPG

У тебя получалось заполнить капсулу на полную загрузку?

 

Да, на 20 г. Хотя для этого варианта капсулы достаточным будет 15-16 г.
Во-первых, капсула погружается только на 1/3, иначе замёрзнет о-ринг клапана, который находится внутри!!! Но с ним ничего не происходит, иначе бы клапан не закрылся. За время заполнения закись, конечно не успевает замёрзнуть, ведь идёт приток тепла по дуралевому корпусу. В фотохимической лаборатории жидкий азот у нас используется очень широко, именно для конденсации компонентов диссоциации молекулярной смеси, поэтому многолетний опыт работы имеется.

поэтому полная капсула может лопнуть.

 

Поэтому баки никогда не заполняются полностью, а также ставится вентиляционный клапан - отверстие в 0.15 мм через которое стравливается излишки заправленного "с избытком" танка. У меня в планах установка такого жиклёра в донышко капсулы. Тогда будет возможна заправка и в поле без азота. Хотя 100 мл жидкого азота в термосе нет проблем привезти с собой на пуски.

Для таких обьёмов уже нет необходимости в жидком азоте. Когда из шланга (большой баллон вверх ногами стоит) начинает свистеть жидкая фаза то ею несколько секунд "ополаскивают" сверху малый, давление в нём падает и тогда можно начинать заливку, контролируя заполнение по весу, всегда оставляя мёртвый обьём для расширения газовой фазы. На моторных танках обычно ставится дроссельный клапан, который позволяет сбрасывать лишний газ при заправке. Но жидкий азот, конечно упрощает задачу, да и расход закиси резко уменьшается.

Кстати для больших моторов наверно можно предусмотреть решение проблемы охлаждения закиси.

Мы ж уже обсуждали ранее.