Создание ракеты «Проект АРМ1»

АРМ1 – Авиабаза, РакетоМодельный форум -1я.

Поскольку проект объединил несколько участников, то использование имен собственных проектов (Мрия, Эрлан, и т.д.) в общем проекте становится некорректным.
Пока предлагаю считать это название рабочим.

По сути проекта.
В результате предварительного обсуждения собственных возможностей была принята следующая схема.
Двухступенчатая ракета. Неуправляемая.
Стабилизаторы (3 или 4) расположены на двигательных отсеках 1й и 2й ступени.
Двигатели – по схеме «несущий корпус», топливо на основе перхлората аммония.
Технология изготовления – намотка стеклоткани/стеклоленты на полиэфирной смоле поверх ПВХ трубы. Подобная труба зарекомендовала себя с очень хорошей стороны.
Исходя из текущих потребностей/возможностей/опыта, диаметр ПВХ трубы выбран 75мм.
Доступны трубы такого диаметра от ливневых систем, очень неплохого качества.
Толщина стенки – 2мм.
Этот размер в основном определяет калибр ракеты.
Считая толщину стеклопластиковой стенки 3,5 – 4 мм, получаем калибр 82-83мм. Заглушка и сопловый блок крепятся винтами через корпус.
Поскольку намотку я произвожу на своем станке, его габариты определяют максимальную длину секции трубы, она равна 55 см.
По предварительным прикидкам ракета должна состоять из 4х секций +обтекатель.
1я секция – 1я ступень, разгонный двигатель стандартной канальной схемы на 4-5 сек работы. Парашют (возможно ленточный).
2я секция – 2я ступень, маршевый двигатель торцевого горения на 20 сек работы.
3я секция – аппаратный отсек. В его состав войдут надирная фото-видеокамера,
обзорная видеокамера высокого (относительно) качества. Радиомаяк, модулированный датчиком давления (минимальная телеметрия), бортовой контроллер.
4я секция + обтекатель – парашютный отсек. Парашютная схема – двухступенчатая.
1й парашют, ленточный, срабатывает вскоре после прохождения апогея. Второй, основной, невдалеке от земли, 0,5-0,3 км.

Что сделано на сегодняшний момент.
Проверена технология намотки корпусов. Проведено гидроиспытание готовой трубы.
Готов тестовый двигатель 1й ступени.
Топливо на основе перхлората аммония и парафиновой связки опробовано в тестовой камере, результаты положительные, но в двигателе не опробовано. Не факт, что подойдет.
Топливо на основе перхлората аммония и полиуретана для торцевого двигателя в процессе изучения и выбора.

Есть фото-видеотехника.
Куплены модули RFM TR3000 для радиоканала (возможно зря).

Проведен предварительный расчёт возможной высоты полёта ракеты, использовалась программа Launch. Вес компонентов я взял весьма приблизительно, более точно будет, когда будут компоненты.

1 ступень: вес, кг
стабилизаторы 1,5
пустой двигатель (ПВХ, стеклопластик, сопло, крышка) 1,0
топливо 2.5 кг 2,5
система крепления/разделения со второй ступенью 0,5
парашют 0,5
итого 1 ступень: 6,0

2 ступень:
стабилизаторы 1,0
пустой двигатель (ПВХ, стеклопластик, сопло, крышка) 1,0
топливо 3 кг 3,0
система разделения/выброса парашюта 0,5
парашют 0,5
отсек аппаратуры: корпус, головной обтекатель, аппаратура 3,0
итого 2 ступень: 9,0

итого ракета: 15,0

Режим полёта:
работает двигатель 1
достигается скорость 1
сразу отделяется первая ступень
после задержки достигается скорость 1-1, запускается двигатель 2
достигается скорость 2
апогей

Просчитаны две задержки: 0 секунд и 10 секунд и разные времена работы двигателя второй ступени, от 10 до 60 секунд.

Названия колонок:
время работы двиг.1 ст.
скорость 1
задержка
скорость 1-1
время работы двиг.2 ст.
скорость 2
высота апогея

[tr][td]
3 324 0 324 10 692 14380
3 324 0 324 20 530 16454
3 324 0 324 30 446 18131
3 324 0 324 40 387 19181
3 324 0 324 50 338 19460
3 324 0 324 60 281 18654

3 324 10 156 10 657 16068
3 324 10 156 20 519 17550
3 324 10 156 30 433 18277
3 324 10 156 40 369 18419
3 324 10 156 50 312 17799
3 324 10 156 60 247 16247



Видно, что высота в 20 км вполне достижима. Будем уточнять параметры по мере готовности двигателей и других компонентов.

Разработка топлива для двигателя торцевого горения второй ступени.

http://forums.airbase.ru/?topic=35583.msg758338#msg758338
http://forums.airbase.ru/?topic=35583.msg760969#msg760969

Посчитал плотность всех пяти шашек. Если не учитывать выпуклость на шашке с окисью меди, то плотность всех топлив одинаковая, 1.60-1.61 г/см^3.

Высота выпуклости на шашке с CuO 2 мм.

Да мы пока кроме двигателей даже ничего не обсуждали.
Торцевые заклушки и сопло расчитываю из стеклотекстолита.
Но такого диаметра прутков не бывает.
И т.д. и т. п.

 

Попадались прутки хб текстолита с диаметром ок 70 мм, посмотрю дома, что осталось...

> Недавно мне предлагали небольшой кусок графита

Это часом не поглощающий стержень? Отработанный? 8(

На работе есть:
14-мм лист эбонита,
9-мм листы стекло- и х/б текстолита (последнего - немного, шайб на пять по 80 мм хватит),
деталь из текстолита толщ. 40 мм - можно делать цельноточеное полнопрофильное (почти) сопло наружн. диаметром до 80 мм - хватит на пять штук. Материал слегка расслаивается (видна трещинка), но имхо можно проклеить эпоксидкой - будет как новый. Прутков текстолитных нет.

Графит наверное не подойдет, он действительно мягкий. Но если вдруг понадобится - такое есть.

Для данного калибра двигателя можно уложиться в высоту заготовки соплового блока 45 и даже 40мм.
Внешняя част сопла (дивергентная) тогдабудет вытачиваться отдельно, но у меня и в готовом сопловом блоке для тестового двигателя сделано так же.

Прутки текстолитовые у меня есть D80, и стеклотекстолитовые D60.
Судя по прайсам больших калибров в свободной продаже нет.
Есть листы.
Это, скорее всего, лучше, по крайней мере слои там идут поперек давления.
У меня пару раз выламывало текстолитовую заглушку, точеную из прутка, вдоль слоев ткани.
Просто лист 2м х 1м при толщине даже 4см весит около 200 кг.
НонКонформисту - если есть возможность выточить, если нет - передать мне деталь 40мм толщиной.
Я нарежу цилиндров. Сделаю сопло и заглушку.

> если есть возможность выточить
Оч. жаль - станок раскидан. Могу нарезать заготовки под проточку. Что дальше? Жду указаний.

Вот смотри.
У меня есть алмазная коронка мокрого бурения, которая дает диаметр керна 71,5мм.
Это то, что доктор прописал.
Дальше надо точить сопловый блок. Чертежа нет.
Ведь это в первую очередь для торцевого движка.
А там нужна вставка. Диаметр критики 7 мм. Можно искать пирографит.
Можно попробовать вольфрам - карбидовую вставку, ведь Сергей старается сделать не очень высокую температуру.

Одним словом. Можешь выточить - я передам вам с Сергеем трубу.
Нет возможности - тогда передай эту деталь мне (если возможно).
Я передам назад под запресовку топливом готовый двигатель.
Но до этого надо попробовать в двигателе калибром поменьше.
Мы с Сергеем это обсуждали.
Я его сделаю, когда будут какие то данные по топливу.

Я могу, конечно, и деталь передать, только это, наверное, не совсем удобно - она представляет собой полукольцо - примерно как на рисунке. Габаритные размеры - около 500 х 300 мм. Я могу из нее выпилить заготовки (восьмигранники под проточку). И уже ИХ передать (выслать?). Тебе останутся токарные работы. Я бы и проточил вчерне, но не на чем. Хотя - есть на чем, но сильно много будет любопытных, а я этого терпеть не могу.

Да перевозчикам все равно, что целиком, что по кускам.
Автолюкс, Ночной Экспресс, САТ, наверное это все есть в Чернигове.
Пишешь координаты получателя, я заберу, оплачу доставку.
Мне бурильный станок нужно крепить за саму деталь, иначе тяжело будет ровный керн вырезать.
А это см 15 от места бурения надо засверлиться и закрепить.

А эта коронка материал не пожгет? Какие там обороты? Может все-таки лучше традиционно - токарным способом? Но тебе виднее...
Сколько стОит доставка? А ты не ходил по РЫНКУ по этому поводу? Там частенько попадаются оч. интересные вещи - так может даже дешевле выйдет.
Если на рынке такого нет, то я и доставку оплачу, если это будет в разумных пределах - грн. 10 .. 20.

Коронка мокрого бурения.
Идет постоянная подача воды.

Доставка будет гривен 10.

На базаре я смотрел, ничего хорошего не нашел.

А может литое сопло из фенол-формальдегидной смолы наполненой к примеру оксидом алюминия или к примеру доломитной мукой?

Делал я сопло из фенол-формальдегидной смолы, заполненой песком окиси алюминия.
Прочность получилась никакая.
Может и можно было бы добиться нормального результата.
Но уж больно она воняет.
Если и говорить о чем, то это о керамике.
Можно сделать керамику с открытыми порами. Пропитать фенольной смолой.
И это ставить в критику.
Все у меня есть. Цирконовый песок, цирконовая пыль, печь на 1700С.
Времени только нет.

А какое количество наполнителя вводил ? Какой дисперсности ?

Делал я сопло из фенол-формальдегидной смолы, заполненой песком окиси алюминия.
Прочность получилась никакая.

 

А может со стекловолокном, как ты раньше двигатели целиком с соплом делал?

Это было давно, два года назад.
Я тогда много экспериментировал с различными фенольными смолами.
Соотношение не помню, возможно на глаз, по консистенции.
Была сделана форма (до сих пор есть) в которую эта каша укладывалась и запрессовывалась.
Длбавлял еще рубленого стекловолокна.
Потом грелось до 150 - 200С.
Получалось плохо, зато воняло хорошо
Вот фотки, тогда выкладывал уже.

Подумал - вынести эту деталь "на пупе", нелегально, целиком будет проблематично. Если не договорюсь с выносом, то разрежу, сделаю шестигранники и выточу вчерне цилиндры на токарном станке. Если договорюсь - до конца следующей недели отправлю целую деталь. Только там трещинки две-три по слоям (деталь, видимо, поработала где-то). Если без предварительной проклейки начать резать КОРОНКОЙ, то в процессе резания возможно расслаивание и проворачивание слоев друг относительно друга. Надо это предусмотреть.

Есть второй вариант - из 9-мм текстолита нарезать шайб, и склеить пакет ТОЙ толщины, которая нужна. Текстолита есть на пять шайб - толщина пакета получается около 50 мм. Этот текстолит качественный, нулевый. Если хорошо склеить, то проблем с обработкой не будет.

Может что еще надо?

Вобщем то, пока этот элемент не горящий.
Главное знать, что он есть.


Сделал оправку под большой калибр (67 мм диаметр небронированной вкладной шашки.)
Сделал шашку.
661 г.
126мм длиной.
Плотность 1,75.
Не могу вспомнить, PROPEP плотность считает?
Визуально непористая.

В двигатель первой ступени получается влезет только 2100г топлива.
Если это будет работать.

Наверное испытаю эту шашку одну, в коротком двигателе с скорректированной критикой.

Фиг знает... нужна примерная схема, чтобы спросить у людей.
Стальной - нержавейка или что?

И на сколько вы, навскидку, рассчитываете?

Попробовал тут на досуге сваять композит (ну типа попробовать как материал для сопла , правда когда появится возможность испытать не представляю). Состав : доломитная мука 40 % , мелкий асбест 30% , новолачная смола(СФ-0112 , она же идитол)+ 12% от ее массы уротропина 30%. Все компоненты в поршке перемешивались и струбциной через два металлических пуансона запрессовывались в стальную трубу. Сначала при комнатной температуре , потом подогрел во 80-100 С в духовке и струбциной поджал массу , потом еще погрел и еще поджал . Потом когда больше не поджималось поднял температуру до 150 С и выдержал 3 часа пото еще 2 при 180 С . По охлаждении трубу пришлось разрезать. Полученый блок весьма прочный -практически как заводской волокнит , ну мож чуть послабее (графит по прочности точно превосходит). А вот как у него будет с огнеупорностью не знаю.

Не могу вспомнить, PROPEP плотность считает?

 

Конечно считает, вот здесь описание:
http://airbase.ru/users/serge77/propep/propep.htm

А сколько будет стоить стальной сопловой блок калибра 60 .. 90 мм?

 

Для этой ракеты стальное сопло не нужно.

А я не к данному проекту, а вообще.

 

Если вообще, то пиши в другую тему.

Добро, потру.