Создание ракеты «Проект АРМ1»

RLAN>> Приобрел продукцию двойного назначения.
Serge77> Да, в такой много корреспондентов влезет ;^))

Смех смехом, но во-первых без большой автотехники большие ракеты не запустить,
а, во-вторых, на этот агрегат я убил времени очень много.
Разрешение от МО России, наряд (на КУНГ) от МО Украины, Разрешение и согласование от Киевского института, экспертный акт тех соответствия и пр.,пр., пр.


По поводу двигателя.
Диаметр вн. 71мм.
Длина ступени - 600мм.
20мм - толщина торцевой заглушки + 10мм для стыковки отсеков (на вскидку с запасом).
Итого 30мм.
На сопловый блок надо больше, так как сопло не должно выступать за срез трубы, или даже быть немного утопленым.
А поскольку сопло высотное, расширение должно быть большое.
Итого возьмем 100мм от начала входного конуса до края трубы.
Остается 470мм.
Где то так.

Стабилизаторы буду делать из листового стеклотекстолита 4мм толщиной.
Верхний слой стеклоткани будет сниматься.
В теле стабилизатора сверлиться сотовая структура.
Стабилизаторы будут крепиться.
После этого наружные слои будут клеиться на место.
Расчитываю суммарную плотность ок.0,35-0,4 от исходной, вроде бы исходная -1,8.

Получается объём камеры 1860 мл. При плотности 1.61 масса топлива 3 кг.
При давлении 20 атм теоретический УИ равен 195.

При времени работы 10-20-30-40 с
получается высота 21049-22605-22962-22668

Если положить паронит толщиной 2мм, получается объём 1656 мл, масса 2667 г.

При времени работы 10-20-30-40 с
получается высота 18530-19466-19632-19291

RLAN, что скажешь - есть смысл делать торцевик, если с двумя одинаковыми двигателями получается высота 18634 ?

Все с нетерпением ждём следующих испытаний! С такой техникой и подходом к делу всё должно получиться. Удачи =)

В настоящий момент мне кажется , что надо делать канальный двигатель, возможно скрепленный, но с повышенным временем работы.
При этом импульс надо повыше.
Сопловый блок, несомненно, выдержит 20 сек даже топлива с алюминием.
Вот вставку в критику из чего то надо делать.
Или графит (не знаю, не пробовал) или попробовать какую керамику хорошую,
печь у меня стоит, некогда экспериментировать.

Хочу попробовать топливо на своей связке из ПХА-НА +Ал.
Что бы скорость горения 1-2 мм/сек.
При такой связке, правда, не сделать скрепленного заряда.
Но У.И. , да еще с учетом высотности, может быть 240с.

RLAN, а сколько времени занимает изготовление соплового блока?

Наша ракета на 500Н постепенно перерастает в двухступенчатую... Вместо N маленьких бустеров есть маза использовать один большой, но на обычной сорбитовой карамели.

Есть картонная труба длиной 840 мм, внутренним диаметром 76 мм и с толщиной стенок 17 мм. В неё влезет 5 кг карамели, но мы никак не можем найти ни текстолитовые, ни стеклотекстолитовые прутки. Листовой текстолит у нас есть, но только 6 мм. Впрочем, заглушку мы всё же сделаем, склеив два слоя, а вот сопло...

А не получится сделать сопло, набрав массив необходимой толщины из этих листов с последующей обработкой?
Или такое сопло получится слишком непрочным?

Давайте другие проекты здесь не обсуждать.

RLAN> В настоящий момент мне кажется , что надо делать канальный двигатель, возможно скрепленный, но с повышенным временем работы.

Зачем с повышенным? Расчёты показывают, что прибавка от этого очень небольшая. Честно говоря, я сам сильно удивился. Почему-то раньше просто не считал время работы второй ступени меньше 10 секунд.

RLAN> Сопловый блок, несомненно, выдержит 20 сек даже топлива с алюминием.

Сопло выдержит, а вот выдержит ли корпус - это вопрос.
В ближайшие выходные надеюсь испытать бронировки из паронита и стеклопластика.

RLAN> Хочу попробовать топливо на своей связке из ПХА-НА +Ал.
RLAN> Что бы скорость горения 1-2 мм/сек.

Значит на воздухе скорость горения будет где-то 0.2-0.4 мм/с. Легкоплавкое топливо с такой скоростью горения очень трудно поджечь, оно просто плавится и утекает.

Даже 1 мм/с - это низкая скорость горения для легкоплавкого топлива. Судя по опыту разных карамелей и топлив с НА, если скорость горения ниже примерно 1.5-2 мм/с, то быстрее происходит плавление топлива, чем его горение.

Но попробовать интересно. Вместо НА можно использовать NaNO3, это совсем немного уменьшает УИ, но заметно повышает плотность, значит в двигатель поместится больше топлива.

Изобразил стабилизатор примерно подходящего (как мне кажется) размера с отверстиями 16мм.
Поместилось их 200.
Это 4 дм2 из 6,5.

С учетом несверленных наружных слоев это как раз 60% от исходного веса.

Итого масса стабилизатора - 190г.
С учетом крепежа - близко к желаемым 200г.

Те, кто запускает сверхзвуковые ракеты, пишут, что стабилизаторы должны быть закреплены так прочно, чтобы нельзя было оторвать руками, в буквальном смысле. Потому что нагрузки на них очень сильные.

Получится так прочно?

А чего ж не получится ?

В каждой дырке, что со стороны корпуса болтик с гаечкой М3.
Оторвется только с корпусом.

Болтик М3, а текстолит толщиной 4 мм. Итого по сторонам болтика будет всего по 0.5 мм переклеенного текстолита. Думаю, что это легко отломается одним пальцем.

Если уж дырки и винтики, то наверно нужны усиления-приливы, как здесь:
Solaris_2S_3000: из практики проектирования и постройки ракеты калибра 104 мм.

Много М3, можно 2,5, или 2.
Если делать 10 штук, то этого хватит на отрыв.
Отломить поперек конечно можно, но я не знаю способа крепления, при котором я бы не смог отломить 4мм текстолит при 20см плече.
Плюс какие то минимальные приливы будут за счет клея.
Сделаю, попробую поломать

А если плечо уменьшить?
Уменьшить размах стабилизаторов, увеличив длину хорды. Эффективная площадь останется прежней (или несколько уменьшится), а вот отломить такое длинное и узкое будет, имхо, сильно труднее.

RLAN> Много М3, можно 2,5, или 2.
RLAN> Если делать 10 штук, то этого хватит на отрыв.
RLAN> Отломить поперек конечно можно, но я не знаю способа крепления, при котором я бы не смог отломить 4мм текстолит при 20см плече.
RLAN> Плюс какие то минимальные приливы будут за счет клея.
RLAN> Сделаю, попробую поломать

Ааааааа! Аэроупругость!!!!!! На сверхзвук стабилизаторы должны быть жесткие. А если ты еще и край стабилизатора можешь руками покрутить вокруг продольной оси (ось стабилизатора) - то можешь сразу выкидывать. Скачек уплотнения на передней кромке служит хорошим генератором акустических колебаний в широком спектре. Из этого спектра стабилизатор возмет себе те частоты которые соответвуют первым трем формам собственный колебаний - 3 низшие гармоники, остальные гармоники тоже будут, но совсем мало. И на этих частотах раскачается будь здоров. Будут дикие механические напряжения в конструкции, ну и"стабилизировать" он уже ничего не будет - ракету колбасить станет.

Может сделать закладные детали в стабилизаторе и Т-образное основание для жесткого крепления ?

Обычно такие стабилизаторы делаются, как на рисунке. Жёлтое - бальза, синее - стеклопластик или углепластик. Рисунок условный, концы стабилизаторов конечно не прямоугольные. Получается жёстко и прочно.

Стеклоткань можно укладывать двумя методами. Первый - как на рисунке: один кусок стеклоткани идёт от корпуса через край стабилизатора на корпус. Второй метод: лист стеклоткани идёт от конца стабилизатора к его корню, потом по корпусу до корня соседнего стабилизатора, потом до конца этого стабилизатора.

Вот отличная ссылка:

Правильная заточка стабилизаторов:

Будем решать проблемы по мере их возникновения.
Сделаю, прикреплю к чему нибудь, попробую на излом.
Знать бы еще какие нагрузки этот узел должен выдерживать.

Итак, хороший вопрос, может сделать стабилизаторы уже и длиннее?
Чем это грозит?.
Не возникнет ли ситуация, что они окажутся малоэффективными (всякие там скачки употнения на сверхзвуке, соответствующие тени и пр.)
При этом если удлинять стабилизатор вперед, уменьшая его ширину, ухудшается устойчивость,
а если сдвигать назад, то укорачивается зона крепления и удлиняется незакрепленная часть,
фозможен какой нибудь флаттер.

Сергей, можешь подставить в какой нибудь симулятор разные формы стабилизаторов, что получится.
А то хочу резать текстолит, пока есть только приведеный выше чертеж.

Видел запуск ракеты с хорошо закреплёнными стабилизаторами. Текстолит оторвался в том месте, где кончался металлический уголок, который его крепил. То есть, не выдержал сам материал. Причём срезало довольно чисто...

Моё мнение - тут надо как-то серьёзно подходить . Хотя, возможно, и хватит того, что Серж предлагает...

Мне кажется, что ты собираешься экономить на массе стабилизаторов в ущерб прочности и аэродинамической эффективности. При таком количестве отверстий стабилизатор теряет жёсткость и становится слишком гибким. Это может привести либо к флаттеру, либо к потере вертикальной устойчивости ракеты (см. timochka)тем более, что ты не сможешь придать необходимую заострённую форму (modified double wedge) кромкам из-за отверстий, близко расположенных к краям. Могу посоветовать использовать технологию клеёных (biconveх form) из тонкого (1 мм) фибергласса стабилизаторов: делается деревянная форма 1:1 стабилизатора. На ней наматывается каркас стабилизатора из стеклоленты с толщиною стенки 1 мм. Пустотелый каркас снимается с формы и форсируется 2-3 поперечными вставками-нервюрами из листового ФГ с продольными стальными стержнями спицами. Нижняя нервюра делается из дюраля и служит как база для крепления на ракете. В ней устанавливаются анкерные винты крепления (М4-М5) и закрепляются концы стальных спиц (по резьбе или вклейкой). Перед установкой каждой нервюры закрываемая полость заполняется самотвердеющей пеной. Такая композитная конструкция имеет высокую прочность и малую массу.

Господа, у меня сложилось впечатление, что мы несколько преувеличиваем эту проблему.
Конечно, к сожалению, ни кто из нас не может дать оценку тех нагрузок, которые должен выдерживат этот узел.
Но из общих соображений можно кое что выяснить.
Начнем с того, что все симуляторы подтверждают - при данных характеристиках ракеты и двигателя она разгоняется.
А это значит что аэродинамическое сопротивление в разы меньше тяги двигателя.
То есть интегральное аэродинамическое воздействие на стабилизатор не более 10-20 кГ (для нашего случая для 1й ступени).
Конечно, есть всякие резонансы. Их оценить не зная масс, жесткостей и пр. вообще нельзя.
Но известно как с ними бороться.
Уменьшая массу, увеличивая жесткость, играясь геометрией, вводя амортизирующие элементы.
Вот и надо пробовать.

RLAN, твоя ракета наверняка будет иметь хорошую тяговооружённость на старте. То есть, при сходе с направляющих будет иметь относительно большую скорость. Вероятно, ей при это хватит меньших стабилизаторов. Может, сделать их, скажем, из металла, сравнительно небольшими и ну очень прочными? Сталь несколько мм?..

avmich>Может, сделать их, скажем, из металла, сравнительно небольшими и ну очень прочными? Сталь несколько мм?..

А можно взять гетинакс от печатных плат, предварительно стравив железо и уголковыми креплениями прикрепить к корпусу

avmich> RLAN, твоя ракета наверняка будет иметь хорошую тяговооружённость на старте. То есть, при сходе с направляющих будет иметь относительно большую скорость. Вероятно, ей при это хватит меньших стабилизаторов. Может, сделать их, скажем, из металла, сравнительно небольшими и ну очень прочными? Сталь несколько мм?..

Тяговооруженность действительно должна быть хорошей.
Но она и с большими стабилизаторами устойчива едва.
А с малыми будет просто неустойчива, и скорость этого не устранит.
Слишком мало массы спереди, а искусственно утяжелять не хочется.