Гибридный Ракетный Двигатель

Да нет, закисью. Их у них также есть. Хорошо виден иней на металлических деталях инжектора. Корпус инжектора сделан из дюраля, а форсунки из бронзы. Хотя наверняка использовали автомобильные, подходящего диаметра. У меня такие же лежат. Вот ещe фото с того же топика гибридного Форума: соленоидный клапан. Интересно, что он установлен вне оси мотора. Он кстати просчитан для HTPB шашки, но из-за проблем с ним в Канаде они хотят попробовать с парафином.

Вчера пришла идея такого вот multiport grain (шашки) для гибридного мотора. Собирается на клею в трубе PVC или PP из пропиленных труб меньшего диаметра. Попробую подобрать такие трубы для калибра 55, 70 или 100 ( калибр труб, имеющийся в наличии для камер сгорания). Эскиз сделан в SWorks 2006.

[quote author=Ol29. link=topic=19617.msg743557#msg743557 date=1147989265]
____________________________________________________________________________________________
А я только хотел спросить о возможности использования в качестве горючего шашки - 80% С12H22O11 + 20% эпоксидная смола.
Интересно, что бы с этого вышло...? ??? Дешего и просто в изготовлении. ::)



_______________________________________________________________________________________________
А че я глупость какую-то сказал, что никакой реакции ?

[quote author=Ol29. link=topic=19617.msg748577#msg748577 date=1148661159]

А че я глупость какую-то сказал, что никакой реакции ?

 

Скорее наоборот. Ты, вероятно, сказал весьма умную вещь. Но Форум в Инете - это не обязательно диалог. Или дискуссия по конкретному вопросу. Она возникает, когда к вопросу есть интерес некоторых участников. Если интереса нет, то на это не надо смотреть как на обиду. В этом топике defolt публикуются материалы, посвящённые теме двигателей на комбинированном топливе. То есть гибридных двигателей. Ты заявил о возможности сделать шашку из сахаров и эпоксидной смолы. Ну и что? Что ты хочешь услышать в ответ? ОК! Делай. Кстати шашки для гибридов из чего только не делали: от колбасы салями до конского навоза... Делали и шашки, на подвид предложенной тобой. В кислородной атмосфере горит любая органика. Но если хочешь услышать моё частное мнение, пожалуйста. Чтобы всерьёз говорить о паре: горючее-окислитель для гибридного мотора, необходимо сделать анализ внутренней баллистики этой пары, с целью определения рабочей температуры при выбранном давлении и конечную эффективность конструируемого на этой паре гибридного мотора. Рабочая температура и давление в камере даст ТУ на проектирование камеры сгорания, а скажем, теоретическое значение Is определит в общем-то целесообразность использования данной пары. Итак, предложенная тобой пара для горючего: столовый сахар - эпокси. В качестве окислителя используем закись азота (например). В соотношении примерно 4:1. И посмотрим, как горит данная композиция при давлении в камере 350 psi, обычной для такого типа двигателей. Надеюсь, тебе известна програма PROPEP, используемая для анализа теплотворных качеств и performance ракетных топлив. Я сделал три пробы для 100 г топлива и 400 г закиси: эпокси_сорбитол_N2O, эпокси_N2O, эпокси_sucrouse_N2O. 198 с и 2870 К для первой, 223 с и 3184 К, 237 с и 3190 К... В принципе - неплохие результаты. Почему нет? Но посмотрим, что даёт закись с полимерами:полиэтилен_закись - 240 с и 2990 К, nylon poliamida 6/6_закись - 256 с и 3500 К (!)... Как видишь, эти пары превосходят предложенную тобой и в виде труб и bars широко используются в любителями для их гибридов. Отрезал кусок трубы и вперёд... Конечно, есть ещё фактор более низкой темперетуры сублимации для подобных твоему топлив. Кроме того с жидким материалом можно делать шашки с развитыми внутренними поверхностями. Тут твоя идея возможно и подошла бы... Но большинство в этом случае предпочитает парафин или полиуретан. И некоторые, особо продвинутые летают на HTPB. Так что большой простор для идей и их применения. Вот пожалуй всё, что я могу тебе ответить. А в следующий раз не обижайся, а анализируй.

эпокси_сорбитол_N2O - 198 с и 2870 К
эпокси_sucrouse_N2O - 237 с и 3190 К

 

Странно, почему такая большая разница?

a_centaurus спасибо большое за полный, информационно раскрытый ответ.

Может кому интересно будет.
_____________________________

Некоторые интересные ссылки по дизайну гибридных моторов и ракет

"Laboratory Scale Testing of Nitrous Oxide – Hydrocarbon Hybrid Rocket Propellants for Small Launch Vehicle Applications":


GASL TR No. 387 - "The Nitrous Oxide - Propane Rocket Engine"
http://handle.dtic.mil/100.2/ADA393448

a_centaurus> А лучше всего у меня проработан микрогибрид. Вот уж с ним проще всего, поскольку есть практически все данные. Да и попробовать с парафином вполне реально.

Еще не пробовал парафин?

a_centaurus> На самом деле парафин привлекателен лишь тем, что у него Regration rate (как это по-русски, на ум не пришло) выше, чем у полимеров и близок к HTPB. Поэтому отношение O/F у него близко к 1:3.5. Но реализовать это соотношение в дизайне реального мотора весьма не просто. Из-за высокой скорости потока окислителя (обусловлено большим эффективным диаметром инжектора) через шашку, необходимо использовать сложные многопортовые формы центрального канала с развитой поверхностью (wagon weel etc.)

В смысле горит быстрее, из-за этого можно делать короче камеру сгорания?

Показатель O/F. характеризует массовое отношение окислитель/топливо. Для парафина 3/1 нейлона 5/1 это отношение стехиометрии?

Correctly

AndreyV> Для парафина 3/1 нейлона 5/1 это отношение стехиометрии?

Для стехиометрии на парафин нужно больше окислителя, чем для нейлона. Проверь эти соотношения в PROPEP.

Тогда о чем говорят эти соотношения?

Не знаю. Где ты их взял?

a_centaurus> На самом деле парафин привлекателен лишь тем, что у него Regration rate (как это по-русски, на ум не пришло) выше, чем у полимеров и близок к HTPB.

У парафина скорость горения в 2-3 раза выше, чем у полимеров (в том числе HTPB).

Соотношение горючее-окислитель зависит не от скорости горения, а от природы компонентов.

Например здесь.

a_centaurus> Теоретически парафин (и парафин с Al) дают выигрыш, в основном в соотношении fuel/oхidizer ratio, которое в этом случае составляет 1:4, 1:3.5. В сравнении с нейлоном (1:5) это могло бы дать некоторый выигрыш, но только при больших временах импульса и если будут разрешены вышеуказанные проблемы с механикой и термодинамикой (и стабильностью горения)парафиновой шашки.

Если говорить ТОЛЬКО о стехиометрии, то парафин требует больше окислителя, чем нейлон. Но парафин с алюминием может требовать меньше, потому что сам алюминий требует меньше.

Но в ракетном двигателе стехиометрия никогда не используется. Соотношение горючее-окислитель подбирают из соображений максимума нужной характеристики, например УИ, дельта-V и т.д., достижимых в реальном двигателе. Какое соотношение оптимально для нейлона или парафина я не знаю. Оптимум может быть разным для разных двигателей, например для маленького и большого.

Serge77> Но в ракетном двигателе стехиометрия никогда не используется.

Я понимаю.

Serge77> Оптимум может быть разным для разных двигателей, например для маленького и большого

Так вот и хочется узнать от чего зависят эти отношения. Зависят от размера двигателя или от топлива или от того и другого. Эти соотношения как-то просчитаны или получены эмпирическим путем.

Зависят от всего: топлива, размера и конструкции двигателя, форсунки, шашки, от задач, стоящих перед двигателем и ракетой. Всё это сначала получается из тестов, потом могут быть выведены зависимости. Для хорошо изученных сочетаний есть эмпирические правила, кажется есть любительские программы вроде SRM.

Конечно, у профессионалов много чего есть. Вот в книжке по ГРД полно всяких уравнений ;^))

a_centaurus> Кстати программы P.Kelly как расчёта, так и анализа гибридов, достаточно совершенны. На фото пример такой проги для анализа (и старт ракеты SORAC H5). Как видно из набора командных окон она позволяет делать анализ любого материала шашки, подстановкой данных из PROPEP, например.

Где можно найти подобную программу.

Вот программы:
http://www.rational-technology.com/index.php?page=hdp_features.html
HDAS

Ещё ссылки по гибридам здесь:

Спасибо.

a_centaurus> Посмотри вот эти papers и эту цитату относительно свойств парафина.
"I really found a good additive by using hot glue sticks. The formula I used for those was 80% wax, 18% hot glue, 2% lampblack. Worked great. ISP was 180-200. This worked really good but still regressed quite a bit. I have since changed to a mix of wax and asphalt. Burns great. Higher ISP than the wax/hotglue. So far I've been 190-205."

Асфальт это битум?

В какой пропорции сплавляют с парафином.

Да, асфальт - это битум, смола.

А что, можно сделать гибрид с малой тягой и большим временем работы - аналог твердотопливного торцевика?