Воспламенители и стартовое оборудование V

У меня для системы спасения тоже всегда используется нихром из паяльника на 25Вт =)

Использую нихром разного сечения.
Запалы или на 2-3 Ома, или ок. 10.
Шарики развожу (один раз развел десяток, третий год использую) до не очень жидкого состояния.
Похоже на силикатный клей по густоте.
Беру провод "витая пара" от кабеля UTP solid (не патч кордовый).
нихром наматываю на оголенную медную жилу, которую потом перегибаю и сжимаю плоскогубцами.
Это один контакт.
Затем нихром плотно мотаю на изоляцию жилы вдоль проводника 10-15 витков.
Креплю нихром за вторую медную жилу пары, которая обрезана короче первой.
Проверяю на сопротивление.
Макаю в лак из "шариков" и обваливаю в толченом ДП.
Сохнет это удовольствие не более 10 мин.
Затем одеваю и фиксирую трубку (термоусадку или трубочку для коктейлей), набиваю ДП, сверху капаю каплю лака.
Она смачивает ДП, и, высыхая, образует пробку,которая сидит не очень плотно, но и сама не выпадает.
Отказов запалов не было.

ХА ! пробовал ДП, ДП на лаке, ДП на крахмале, чисто нитроцелюлоза, нитроцелюлоза и шарики от пороха из строительных атронов (таже целюлоза) - все мимо. нихром перегорает. Состав не горит.

 

И ДП и НЦ мало пригодны для высокочувствительных воспламенителей. Так как тонкая проволока действительно зачастую просто не успевает прогреть состав до воспламенения, перед тем, как перегореть. И у воспламенителей получается узкая зона срабатывания по току, ограниченная с двух сторон, причем, в этой зоне время срабатывания достаточно велико.
Кстати, чтобы увеличить чувствительность, составы на НЦ и ацетоне нужно долго сушить, порядка недели. А вообще, хлората калия, которого хватит на всю жизнь можно сделать за неделю.

А что, использование хлората вместо ДП-намазки сильно повышает чувствительность? А как насчет чувствительности к удару? Хим. стойкости грязного хлората во времени? Нездоровое занятие имхо...

Эта ссылка тут уже была, но очень давно:

http://www.privatedata.com/byb/rocketry/Ignitor/pk_smd_cached/index.html

Подробное изучение применимости SMD резисторов для воспламенителей.

> Так как тонкая проволока действительно зачастую просто не успевает прогреть состав до воспламенения, перед тем, как перегореть. И у воспламенителей получается узкая зона срабатывания по току, ограниченная с двух сторон, причем, в этой зоне время срабатывания достаточно велико.

Это факты, получившие ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ подтверждение. Нужно подбирать ток срабатывания запала, чтобы нихром не перегорал, а только раскалялся. Время срабатывания получается ненормируемым. Имхо это - отстой.


> нихром из паяльника на 25Вт

Наверное это надежно, но только не с конденсаторными источниками энергии: из десяти запалов - два отказа (перегорание накального мостика из тонкого нихрома без воспламенения ДП-обмазки, только легкий дымок - и все). Нихром из перем. резистора; 5 мм длины проволочки = 10 ом. Возможно, был просто перебор с энергией импульса (либо мкФ много, либо напруги - десять штук прожигал с источником 2200 мкФ х 30 В).
С конденсаторами оч. качественно работает графитовый токопроводный лак на зачищенной скрутке, покрытый ДП-обмазкой - по-настоящему надежная, работающая в оч. широком диапазоне энергий воспл. импульса, достаточно чувствительная и простая в изготовлении вещь.

Наверное это надежно, но только не с конденсаторными источниками энергии: из десяти запалов - два отказа (перегорание накального мостика из тонкого нихрома без воспламенения ДП-обмазки, только легкий дымок - и все). Нихром из перем. резистора; 5 мм длины проволочки = 10 ом. Возможно, был просто перебор с энергией импульса (либо мкФ много, либо напруги - десять штук прожигал с источником 2200 мкФ х 30 В).
С конденсаторами оч. качественно работает графитовый токопроводный лак на зачищенной скрутке, покрытый ДП-обмазкой - по-настоящему надежная, работающая в оч. широком диапазоне энергий воспл. импульса, достаточно чувствительная и простая в изготовлении вещь.

 

Нет это не перебор с энергией импульса , а недобор в напряжении. Когда я использовал ДП в воспламенителях и похожий по напряжению источник питания ,у меня тоже бывали отказы . Проблему я решил просто : сильно поднял напряжение ,теперь источник - батарея конденсаторов на 40 мкф заряжаемая до напряжения 600 вольт (если используется преобразователь) или 450-500 вольт (если используется переделаное тракторное магнето ). Потом я перешел на смеси с бертолеткой, потом на составы на базе солей полинитрофенолов (все эти замуты были вызваны стремлением повысить быстродействие и снизить разброс в срабатывании).

Остается ли целым тонкий нихром при прохождении через него импульса 40 мкФ х 600 В?
Я, к сожалению, не помню сейчас, как получить джоули (я говорю о тепловом эквиваленте разряда) из микрофарад и вольт, но простое перемножение емкости на вольтаж в твоем случае дает 24000 мкФ*В, а в моем - 66000 мкФ*В. Наверное, это вывихнутое сравнение, но я не знаю сейчас, как сравнить правильно.
Так вот, имхо если мостик остается целым и запал при этом надежно срабатывает (для меня это 100 из 100 экземпляров - как минимум), то это значит, что в моем случае (2200 мкФ х 30 В) мостик перегорает в самом начале разряда - ДАЖЕ РАНЬШЕ, чем успевает пройти коротенький импульс нагрева ТВОЕГО варианта разряда - 40 мкФ х 600 В... Так вроде получается.
Кстати, это предположение подтверждается и тем, что на конденсаторе 2200 мкФ заряженном до 30 В, после отказа воспламенителя (разрушения мостика) оставалось около 20 В напряжения. К сожалению, я не помню точно. Я, честно говоря, тогда не стал сильно разбираться - просто сделал для себя выводы.
В любом случае, 600 В х 40 В - это приличный, и, наверное, небезопасный разряд для человека (нарушение сердечной деятельности). Я бы не стал играться с такими напряжениями в поле, где помощи ждать неоткуда. И без того наша деятельность не совсем безопасна - я думаю, не стОит добавлять сюда еще и высокое напряжение...
Думаю, что все-таки надо как раз УМЕНЬШАТЬ напряжение и увеличивать емкость - так, чтобы нихром раскалялся, но не перегорал.

Энергия - это квадрат напряжения помножить на ёмкость, и поделить на два.
"Жесткость" импульса - произведение ёмкости на четвёртую степень напряжения. Именно этот параметр определяет, перегорит ли проволочка, т.к. определяет пиковую температуру - он учитывает не только энергию, но и мощность (мощность считается, как квадрат напряжения делить на сопротивление, отсюда и четвёртая степень в этой формуле). Однажды я взорвал лампу ИФП-2000, перегрузив её по этому параметру, хотя энергия была 1250 джоулей - вполне в пределах допуска.

Да, имейте в виду, что, при высоком напряжении, если даже мостик любого вида перегорел, на его останках зажигается дуга и горит до тех пор, пока конденсатор не разрядится до напряжения погасания дуги (обычно вольт 20, а то и 15)

Да, имейте в виду, что, при высоком напряжении, если даже мостик любого вида перегорел, на его останках зажигается дуга и горит до тех пор, пока конденсатор не разрядится до напряжения погасания дуги (обычно вольт 20, а то и 15)

 

Ну это наверное только в том случае, если мостик был очень коротким. У меня получается разрыв около сантиметра. Откуда там дуга?

По поводу перегорания нихрома и надёжности срабатывания. У меня нихром 0.1 мм, длина около 1 см, сопротивление 2-3 Ома, конденсатор 120 мкФ 200 В. Нихром от импульса мгновенно разлетается в стороны раскалёнными капельками. Насыпной состав KNO3-C загорается 100%. Время срабатывания - одно мгновение: щёлкнул выключателем - сразу вспышка.

Мостик разумеется перегорает , но количество теплоты кот. успевает выделится при разряде кондера в моем случае значительно выше , плюс образование дуги. Вообще на скажем так графике в координатах надежность -напряжение ,в области перегорания мостика будет минимум, т. е. при напряжениях меньших напряжения перегорания ,надежность растет за счет большего времени прогрева до разрушения мостика, а при напряжениях больше напряжения перегорания за счет больших токов разряда и образования дуги (в пределе к переходу к фазовому взрыву мостика). Если ты хочеш снизить напряжение ,при сохранении надежности ,то тебе надо переходить от ДП к другим составам.

Если ты хочеш снизить напряжение ,при сохранении надежности ,то тебе надо переходить от ДП к другим составам.

 

Совсем не обязательно. Нихром 0.1 от 9 В прекрасно разогревается и воспламеняет состав KNO3-C, ДП или спичечную серу.

Совсем не обязательно. Нихром 0.1 от 9 В прекрасно разогревается и воспламеняет состав KNO3-C, ДП или спичечную серу.

 

Но какое время срабатывания ? Составы на динитрофеноляте свинца от 600 вольт срабатывают со щелчком подобным пистолетному выстрелу.

Но какое время срабатывания ? Составы на динитрофеноляте свинца от 600 вольт срабатывают со щелчком подобным пистолетному выстрелу.

 

Чуть выше я написал, что от конденсатора состав KNO3-C срабатывает точно так же, поэтому "полинитрофенолы" там совсем не нужны, разве что для понта.

А при снижении напряжения, о чём шла речь, время срабатывания нихрома 0.1 мм на том же составе конечно увеличивается, примерно до 0.5 с, без ухудшения надёжности. Ну и что, это проблема?

Дуга длиной сантиметр соответствует напряжению 30-40 вольт. При стабилизации магнитным полем можно и длиннее вытянуть, зависит от тока. Примерно такой длины дуги можно добиться от сварочного аппарата.

Чуть выше я написал, что от конденсатора состав KNO3-C срабатывает точно так же, поэтому "полинитрофенолы" там совсем не нужны, разве что для понта.

А при снижении напряжения, о чём шла речь, время срабатывания нихрома 0.1 мм на том же составе конечно увеличивается, примерно до 0.5 с, без ухудшения надёжности. Ну и что, это проблема?

 

Отнюдь, разброс и задержки во временах срабатывания в случае ДП там на порядки выше (а при низких напряжениях и того больше ) , на глаз это трудно заметить ,но если нужен строго одновременый старт нескольких движков (или точно вывереный одного), то без подъема напряжения (либо замены состава, а то и того и другого ;D), не обойтись .

Отнюдь, разброс и задержки во временах срабатывания в случае ДП там на порядки выше

 

От конденсатора? Может у тебя и выше, а у меня при воспламенении от конденсатора от щелчка выключателя до выхода двигателя на режим проходит 0.1 с.

Это хорошо заметно по видео:

http://airbase.ru/users/serge77/20030921/20030921.htm
http://airbase.ru/users/serge77/20031221/20031221.htm

В обоих случаях после команды"Пуск" отчётливо слышен щелчок выключателя.

Собственно, к чему это я веду? К тому, что есть простые и одновременно надёжные методы воспламенения, для которых не требуется никаких нитрофенолов и прочих "нестандартных" реактивов.

Для моих нужд 0,1 с разброса это НЕДОПУСТИМО много (и для ваших тоже ,к примеру запуск нескольких движков одновременно или минометный старт).

0,1 с разброса это НЕДОПУСТИМО много

 

А где ты увидел РАЗБРОС в 0.1 с ?
0.1 с - это не разброс, а время выхода на режим всего двигателя. Разброс между разными запусками наверно можно оценить как 0.01-0.02 с.

А разброс времени срабатывания воспламенителей наверняка ещё на порядок меньше, потому что само время срабатывания просто незаметно для глаза. Щелчок выключателя и хлопок воспламенителя происходят практически одновременно.

Думаю, для наших нужд это годится.

> Если ты хочеш снизить напряжение ,при сохранении надежности ,то тебе надо переходить от ДП к другим составам.

Не надо. В том то и дело, что не надо. Лаковый воспламенитель, прошу извинить мою настойчивость, успешно решает эту задачу. 2200,0 х 25 В - это примерно двойной запас по уверенному срабатыванию изделия (100 из 100). Срабатывает оч. быстро - 0,1 .. 0,2 сек с момента клика кнопкой.


> примерно до 0.5 с, без ухудшения надёжности. Ну и что, это
проблема?

Если "примерно", то это проблема, когда делаем минометный старт. Плюс надо хорошо фиксировать в двигателе вторичный воспламенитель (да и первичный тоже - желательны малые габариты).


> срабатывают со щелчком подобным пистолетному выстрелу

Это не есть гут. От выстрела вторичный воспламенитель может не завестись.


> есть простые и одновременно надёжные методы воспламенения, для которых не требуется никаких нитрофенолов и прочих "нестандартных" реактивов

Полностью поддерживаю такой минималистский подход. И даже знаю один из этих методов.


***
Андрею большое спасибо за информацию, оч. интересно.


***
Сергей, эти кадры испытаний - они точно идут ПОДРЯД, т.е. через каждые 0,04 сек? Шутка.

> примерно до 0.5 с, без ухудшения надёжности. Ну и что, это
проблема?
Если "примерно", то это проблема, когда делаем минометный старт.

 

Конечно, для особо критичных ситуаций это не годится. А для обычных запусков - просто и надёжно.

> срабатывают со щелчком подобным пистолетному выстрелу

Это не есть гут. От выстрела вторичный воспламенитель может не завестись.

 

Оказов небыло.
Люди кто-нибудь знает можно-ли где-нибудь достать тефлоновый (фторопласт-4) порошок или мелкую стружку? А то напильником его строгать удовольствие ниже среднего (напильник мгновенно забивается зараза >:( ). Просто скоро заканчиваю свою бакалаврскую работу и собираюсь тестить топлива , а состав магнийтефлон очень хорош в качестве вторичного воспламенителя.

состав магнийтефлон очень хорош в качестве вторичного воспламенителя.

 

Ты его уже делал? Как изготавливал? Чем воспламенял?

Делал ,но я использовал готовый фторопластовый порошок (на соседней кафедре остатки выклянчил-они его в какие-то спецпороха клали).Изготовление заключалось в простом смешивании порошковв соотношении6535 ;D и засыпке смеси в полиэтиленовый мешочек , туда-же клал и обычный электорвоспламенитель (обмазаный мостик накаливанияи 0,1 гр ДП в термоусадочной трубке.).Применение 5 грамового воспламенителя давало мгновенный выход на режим и надежное воспламенение моих топлив на аммиачке (такой же по массе воспламенитель из ДП топливо зачастую просто не воспламенял). Обычно этот состав насколько я знаю применяется в виде прессованых таблеток , вообще как я понимаю состав отличается отличной стабильностью ,НИЗКОЙ чувствительностью к механике, высокой скоростью и температурой горения . По моим прикидкам состав должен хорошо прессоваться ибо фторопласт как известно под нагрузкой течет.

Промышленно этот состав прессуют при нагревании. Проблема только в том, что тефлон размягчается при температуре, лишь немного меньшей температуры воспламенения состава, нужен очень точный контроль. Для прессования при меньшей температуре добавляют Viton. Точно не помню, это полимер или трифторэтилена, или трифторхлорэтилена, или что-то похожее.