Насколько реально сделать в домашних условиях ЖРД? - часть 2

Тогда можно из таких частей - камера с соплом, внешняя рубашка, крышка. Охлаждающая вода подаётся под небольшим давлением.
Роджер, какое давление надо брать?
Насчёт графитовой вставки - это я не знаю. Вообще, как всё это с азоткой будет работать?.. Точить из стали - относительно неплохо, из нержавейки - хуже (то есть, дороже будет, говоря языком Сержа ). На камере надо бы несколько каналов предусмотреть, чтобы рубашка держалась, и при этом ток воды упорядочивался. А вот клапан окислителя понадобится нержавеющим, наверное.

Насчёт расходов. Пока ещё непонятно, какие узлы будут использоваться... если давление будет "неракетным", а "водопроводным", то можно надеяться найти арматуру в продаже. В общем, нужно очередное приближение, какое давление можно принимать .

Бак окислителя можно пытаться сделать из безшовной нержавеющей (или пойдёт малоуглеродистая? Кротт?..) трубы, приварив к ней донья. Может, на три литра ёмкости такое выйдет... напоминаю, 3 литра - это грубая оценка. Роджер, выпусти обновление по предлагаемым параметрам движка тяга, давление, расход, УИ. время работы...

 

Я думаю водяное охлаждение в нашем случае реально роскошь. Стенки потолще , силиконовая обмазка внутри , секунды на 3-4 вполне ИМХО достаточно ( Напомню в недавнем прожиге движка на металлизированом топливе с аммиачкой ,движок собраный из сантехники можно было сразу после прожига брать в руки). Камеру желательно ИМХО из углеродистой стали ибо и дешевле и теплопроводность лучше. Бак окислителя из нержавеющей трубы качественно завареной спецэлектродами и доньями из нержавейки подошел -бы идеально. Но где варить? Бак окислителя из углеродистой стали -только точеный , сварные не подойдут.
Хотя меланж и не жидкий кислород , но совать полиэтилен в бак с азоткой как-то не хочется , и потом уж больно это все ненадежно , прохудился мешок- меланж пошел по шву , не заметили при следующем прожиге никакой гарантии , что шов не порвет.
Ха про расходы я имел в виду расходы компонентов ;D.

Хотя меланж и не жидкий кислород , но совать полиэтилен в бак с азоткой как-то не хочется , и потом уж больно это все ненадежно , прохудился мешок- меланж пошел по шву , не заметили при следующем прожиге никакой гарантии , что шов не порвет.

 

На этот счёт я бы особо не беспокоился... Не вижу препятствий к тому, чтобы сделать пакет в несколько слоёв и проверить заранее, скажем, водой при повышеном давлении...

Ха про расходы я имел в виду расходы компонентов .

 

;D

Данные :
скипидар С 10 Н 16 энт -495,6 кдж/кг
окислитель H 18,4 N 14,3 S 0,81 O 47,25 энт -3479 Примерно так ,хотя в точности последней энтальпии я чето сомневаюсь
(больно огромная цифирь) хотя пересчитал 4 раза.
Ну ладно выложиш результаты сравним с пропиповскими.
Р. С. погоняй астры с разными вариациями состава пропип дает солидные импульсы в районе 17-20 % скипидара

скипидар С 10 Н 16 энт -495,6 кдж/кг
окислитель H 18,4 N 14,3 S 0,81 O 47,25 энт -3479 Примерно так ,хотя в точности последней энтальпии я чето сомневаюсь

 

Окей.

Р. С. погоняй астры с разными вариациями состава пропип дает солидные импульсы в районе 17-20 % скипидара

 

Э-э-э... имеется в виду соотношение компонентов?

Окей. Э-э-э... имеется в виду соотношение компонентов?

 

Именно. Просто я на Астре работаю ооочень плохо и медленно , а ничего более нормального , чем пропеп и астра у меня дома нету.

Подскажите, pls, наивысшую валентность следующих элементов: С, О, S.

Подскажите, pls, наивысшую валентность следующих элементов: С, О, S.

 

Углерод 4 Кислород 2 Сера 6 А накой тебе?

Хм...
Этот параметр используется для расчёта действительного оптимального соотношения компонентов...
На самом деле я не уверен, что это именно оно; делаю по шаблону курсового проекта нашего ГК :), и там написано,
что это (ню) наибольшая валентность... и она написана такой для следующих компонентов:
С=-4
H=-1
N=0
O=2
Для серы, соответственно, неизвестно. А надо знать...
Подставив 6 я получил:

УИп=2488м/с
Тк=2980К
Та=2046К
При этом расходы компонентов:
Окислитель=0,162кг/с
Горючее=0,034кг/с
(для тяги 50кгс)
То есть отношение расхода горючего к расходу окислителя около 21%.

Ну и, как и предполагалось, камера узкая и длинная. Если так - придётся делать её составной...

Собственно, это влияет только на определение оптимального соотношения компонентов - полный расход
(0,197кг/с) и уд импульс не изменятся

Хм...
Этот параметр используется для расчёта действительного оптимального соотношения компонентов...
На самом деле я не уверен, что это именно оно; делаю по шаблону курсового проекта нашего ГК :), и там написано, что это (ню) наибольшая валентность... и она написана такой для следующих компонентов:
С=-4
H=-1
N=0
O=2
Для серы, соответственно, неизвестно. А надо знать...
Подставив 6 я получил:

УИп=2488м/с
Тк=2980К
Та=2046К
При этом расходы компонентов:
Окислитель=0,162кг/с
Горючее=0,034кг/с
(для тяги 50кгс)
То есть отношение расхода горючего к расходу окислителя около 21%.

Ну и, как и предполагалось, камера узкая и длинная. Если так - придётся делать её составной...

 

А понятно. А такие расходы на такую тягу -это весьма хорошо ибо в объемах это будет примерно 106 мл/сек по окислителю и 40 мл по скипидару . что позволяет в принципе обходится маленькими баками. А каковы габариты камеры ?

Диаметр КС = 27,5мм
Диаметр критики = 12,3мм
Диаметр среза сопла = 26,4мм
Длина циллиндрического участка КС = 166,6мм
Длина входной (дозвуковой) части сопла = 31,9мм

Оптимизацию сверхзвуковой части по потерям проведу завтра, тогда получим угол раствора и,
соответственно, длину СЗ части.

Кстати - какова плотность окислителя и горючего?

Скипидар около 0,86 (в зависимости от сорта может колебаться) для окислителя примерно 1,52 (в ближайшее время померю поточнее).

С=-4
H=-1
N=0
O=2
Для серы, соответственно, неизвестно. А надо знать...
Подставив 6 я получил:

 

Я так понимаю, что эти цифры означают, какую степень окисления будет иметь элемент в продуктах сгорания. Тогда для серы это -4 (минус 4).

Вообще странно, что программа такое требует. PROPEP имеет базу всех (почти всех) возможных продуктов и сам решает, что выбрать.

Какие продукты сгорания ты получил, когда задал для серы 6 ?

Роджер, если давление принимается 2,5 МПа тогда у меня сразу вопрос. Как такое давление организовывать? Вентили на 25 атм - я имею в виду, главный клапан, через который будет меланж течь - это уже как минимум сложно найти... делать самим? Теоретически возможно, но это куда посложнее камеры сгорания будет.

Ещё надо - обязательно - предусмотреть меры безопасности при запуске. Понятно ведь, что бак со стаканом азотки внутри, находящийся под давлением 25 атм - это смертельно опасная бомба. Если такой разорвётся - единственный способ уцелеть это не быть рядом. А рассчитывать на взрыв приходится, по соображениям безопасности - всё-таки любительская работа.

Поэтому надо предусмотреть меры по удалённому старту движка. А если клапан заест? В классике советского (и не только) опыта одна любая поломка должна парироваться. В случае с прогоном на стенде, с вытеснительной подачей, предлагался вариант стравливания давления - то есть, если не открылся главный клапан, между баком и камерой, то открывается вентиляционный клапан, который стравливает 2,5 МПа наддува в атмосферу. Чтобы к установке можно было хотя бы подойти.

Для контроля того, что в баке - то, что ожидается, нужен манометр.

Роджер не хочешь ПГС установки прикинуть? В идеале, выложить картинку на форуме, для всеобщего осмысления.

Я так понимаю, что эти цифры означают, какую степень окисления будет иметь элемент в продуктах сгорания.
Тогда для серы это -4 (минус 4).

 

Угу. ПонЯл.

Вообще странно, что программа такое требует. PROPEP имеет базу всех (почти всех) возможных продуктов и
сам решает, что выбрать.

 

Астра этого не требует - это нужно уже в последующих расчётах для уточнения
расхода компонентов. Влияние не сильное - расход плавает в пределах 5 грамм.

Вот результат работы Астры для оптимального альфа (коэфф избытка окислителя): см приаттаченый файл.

Роджер, если давление принимается 2,5 МПа тогда у меня сразу вопрос. Как такое давление организовывать? Вентили на 25 атм - я имею в виду, главный клапан, через который будет меланж течь - это уже как минимум сложно найти... делать самим? Теоретически возможно, но это куда посложнее камеры сгорания будет.

 

Э-э-э... 25 в КС это 35-40 наддува.
Можно предельно упростить схему: главный клапан за АД - перед баками (+1 аварийный - для стравливания давления),
перед двигателем - разрывные мембраны, после баков - обычные ручные вентили (думаю, можно найти на такое давление...)...
Хотя, есть ещё вопрос - что делать с магистралями... надо перед мембранами поставить ещё по вентилю в атмосферу,
чтобы можно было заполнить магистрали до упора перед запускком или продуть после отмены запуска...

Вентили поищем... для компонентов есть особые требования по материалам арматуры?
Вот главный клапан наддува и редуктор придётся, видимо, самим делать...
А вот для стравливания, думаю, можно обычный ручной вентиль поставить.

А вот для стравливания, думаю, можно обычный ручной вентиль поставить.

 

Ты собираешься руками крутить вентили на установке под давлением? Ни в коем случае! Давление должно подаваться и сниматься только дистанционно.

А в чём опасность при снятии двсления? Если только боязно к надутой установке подходить...

Роджер, работа любительская - то есть опыта ни у кого почти нет - а установка несертифицированная. Из соображений безопасности надо рассчитывать на самые плохие сценарии. То есть, если подашь давление - бак лопнет, например.

Бак под давлением с находящимся внутри меланжем... как ты думаешь, что значит "боязно к надутой установке подойти"? Ты понимаешь, что это смертельная, без всяких преувеличений, опасность?

Насчёт разрывных мембран. Их есть где взять?

Каждый элемент конструкции - его придётся или делать, или где-то находить. Каждый - это труба, каждый из торцов трубы, каждый штуцер (ПГС бы не помешала), каждая трубка (их не так много, но есть), каждый манометр (хотя бы один), каждый вентиль. Если добавишь мембраны - то и мембраны, с узлами их крепления, тоже.

ПГС в первом приближении сейчас соорудим...

Мембраны, мне кажется, не так сложно замутить... Правда, точно считать их будет сложновато - придётся больше экспериментально действовать. Если не найти подходящей толщины материал - можно из нескольких слоёв фольги набрать (только придумать, как их скрепить). Крепление мембран - имхо, не проблема - два фланца-"грибка" по 3-4 болта, и между ними просто зажимается мембрана. Зажатая часть заодно и уплотнением работает.
А вот оформление концов всех труб - это да...
Кстати, на какое давление можно достать трубы небольшого диаметра?

Бак под давлением с находящимся внутри меланжем... как ты думаешь, что значит "боязно к надутой установке подойти"? Ты понимаешь, что это смертельная, без всяких преувеличений, опасность?

 

Я просто не вижу опасности. Если система рванёт - то до пика давления. Если не рванула при подъёме давления до максимума (а это всё таки динамический удар), то при статике уже не должна. И при сбросе давления опасность будет только уменьшаться. Так что единственная опасность - что установка рванёт после максимума нагрузки...

Ладно, убедили. В конце концов, если можно достать/изготовить один дистанционный клапан - то можно и два.

В конце концов, если можно достать/изготовить один дистанционный клапан - то можно и два.

 

да уж обсуждали все - мотор-редуктор стеклоподъемника ваз-2110 да любой подходящий кран. Подороже готовые продаются.

Я просто не вижу опасности.

 

Ну, давай тогда исходить из практики отечественного ракетостроения. Любая одна поломка не должна быть фатальной. В данном случае - что если сломается бак в момент, когда он под давлением, а рядом человек?

Сломается не потому, что должен. Поломка - это процесс, который происходит несмотря на то, что не должен. Потому, что причины, вызывающие поломку, на момент поломки неизвестны.

Так пойдёт?

Пойдёт.

В-общем, я это себе так вижу:
1 - АД
2 - главный клапан (дистанционный)
:-[ - забыл между 1 и 2 вставить редуктор...
3 - клапан для сброса давления (дистанционный)
4 - бак окислителя
5 - полиэтиленовый мешок
6 - бак горючего
7 - главные вентили (ручные)
8 - дренажные вентили (ручные)
9 - разрывные мембраны свободного прорыва
10 - форсуночная головка
11 - камера двигателя

Порядок работы такой:
1) "Забивается" АД (кстати, а чем наддувать? Азотом? Или воздухом можно?), перекрывается клапан 2.
(Возможно, перед клапаном (до или после редуктора) надо будет ещё ручной вентиль вставить - для надёжности)
2) Заливаются баки и закрываются вентили 7 (не учёл - перед баком горючего надо ещё ручной вентиль поставить)
3) заправленные баки вставляются в установку, привинчиваются, прикручиваются, по необходимости - герметизируются.
4) Открываются вентили 7 и вентиль перед баком горючего. Открывается клапан 3. Открываются вентили 8 пока
компоненты не дойдёт до них (может - немного выльется...). Закрываются вентили 8. Закрывается клапан 3.
5) Люди отходят на безопасное расстояние, после чего дистанционно открывается главный клапан 2.

Надо будет учесть объём компонентов в магистралях (в связи с небольшим временем работы).

Поломка - это процесс, который происходит несмотря на то, что не должен.

Потому, что причины, вызывающие поломку, на момент поломки неизвестны.

 

Я думаю это определение подходит к слову авария или к понятию "неожиданной поломки"

Потому что поломка иногда должна произойти, например при испытании на кратную нагрузку или именно на поломку.

Нисколько не претендую на хорошее определение здесь . Хотя, при испытаниях тоже точно неизвестно, когда именно поломка произойдёт - затем и устраивают испытание, чтобы узнать.

Кстати, разрыв бака под давлением 25 атм (тем более 40) даже без азотки внутри - только воздух - сам по себе вполне достаточно опасен. Бомба. Возможные осколки достаточно опасны даже без химии.

Хотя я бы, конечно, предпочёл разлёт перекиси, чем меланжа.

Возможные осколки достаточно опасны даже без химии.

 

И опасен он даже без осколков. Акустический удар может быть таким, что мало не покажется (были уже случаи)