Гибридный Ракетный Двигатель: от тактики к практике.

Тогда надо было бы написать :"до конца тяги надо ещё досчитать..." В первом твоём варианте прозвучало более философски. Как-то основательнее ...
Типа:" он любил и страдал..." Или: "...Положили разбитую фару и помятый от "Амо" штурвал..."

Очередное испытание стендового двигателя MECH_01 будет проведено с комбинированной вставкой на основе 20 mc Al foil, парафильм (ПЕ?) и нейлоновой шашки твёрдого топлива. Будет использован пироклапан с Mg стружкой. Масса Ал фольги - 0.35 г. Так же как и в предыдущих тестах. Масса ПЕ ленты - 0.55 г. Масса нейлонового стакана-шашки - 8.0 г. Пластик был спечён с фольгой на горячей плите. Перфорация нанесена. На фото: компоненты комбинированной шашки. Вставка.
Также был собран пироклапан с катализаторным элементом для более эффективной первичной диссоциации закиси. На носитель (диск из сетки нерж.стали) был нанесён хлорид палладия. В диске было выдавлено углубление, которым он точно вошёл в нагревательный элемент. После чего в это углубление был установлен запал и свободное пространство было закрыто пороховой мякотью. Схема работы предполагается следующаяя: после инициирования нихромового резистора загорается пороховая мякоть, которая поджигает шайбу из композитного топлива и, через сетку, твёрдый заполнитель канала клапана, который, выгорая, впускает в разогретый и содержащий катализаторный элемент обьём, окислитель... Далее...Далее посмотрим, чем это закончится. Пока ещё не выбрал тип шашки для испытания с таким девайсом.

Photo 3. Pd catalytical element was installed into pyrovalve hausing.

Итак, график испытания. Ну что же, "главный свидетель" на сей раз показал на неважную совместимость вышеуказанных компонентов. Сильные неоднородности горения, забитая недогоревшими продуктами критика сопла и, как следствие низкие показатели It, Isp... (на графике). Будем считать, что "parafilm" (субстанция пока неизвестного происхождения) не очень хорошая компания для уже показавшей себя с хорошей стороны пары Al foil+nylon poliamide 6. Так и запишем. На очереди пироклапан с каталитическим элементом. Логичнее будет его испытать с уже проверенной вставкой 20 мк Ал фольги 0.35 г, проклеенной эпокси. Для неё есть несколько свежих графиков для сравнения.

Ну что же. Руки опускать не будем и сделаем следующий тест со следующими доработками в схеме нашего микро ГРД: 1. Уменьшим массу, размеры (и форму) Al вставки. 2. Заменим catalytical bed на керамическую вату, пропитанную тем же хлоридом Pd. Дизайн пироклапана от этого не изменится. На фото 1: Ал вставка формы "корона". Здесь мы выполнили рекомендацию "justman", уменьшив длину цилиндрической части и оставив её в начале шашки, а для большей устойчивости и оптимальной массы (0.2 г)дополнив её 5 лучами. Фото 2: каталитический элемент из керамической ваты в форме кольца, уложенный на элемент прехеатера (рядом для сравнения).

Испытания уже сделано и оно было очень удачным. График завтра.

Тест оказался слишком удачным... Как старый инженер и "научник" я обычно принципиально не верю в первые слишком удачные испытания. Хотя в данном случае это была серия испытаний с постепенным приближением к оптимуму. И этот оптимум уже также вырисовывался... Но, сначала графики. Как мы уже сказали:" График тяги - вот единственный и неповторимый свидетель!" Итак смотрите и сравнивайте. На табличках все данные. Фиг 1. График тяги ст.теста от 20.09.07. Достигнутый It =22 N*s. переводит микро ГРД с испытанным типом комбинированной шашки и каталитическим элементом для эффективного пиролиза закиси азота из D-класса, стандартного для этого типа двигателей (до 20 N*s) в E-класс (от 20 до 40 N*s). 27% скачкообразное увеличение performance стандартного двигателя -это серьёзно.
Поэтому не будем торопиться с выводами, а продолжим спокойно нашу серию испытаний. Кстати Isp и вовсе "неприличный" получился. От 260 до 270 с !!!

Фото 3. Наложение 3 графиков: "лучшего" (Isp =257 s), "худшего" (Isp =158 s) и "среднего"(Isp =198 s).

Очередное испытание микро ГРД с шашкой комбинированного твёрдого топлива. На этот раз была испытана вставка из алюминиевой губки заполненной спиртовым гелем. Пироклапан был на сей раз стандартный, с композитно-пороховым нагревателем. Несмотря на большую по сравнению с вставками из фольги массу вставки (0.9 г) двигатель отработал хорошо, впервые достигнув 3 с тяги. It = 22 N*s был точно такой как в предыдущем испытании двигателя с каталитическим элементом в пироклапане, но форма графика была более треугольной с провалом в начале, снизившим слегка общий показатель. Хотя Is = 253 s это далеко не тривиально. Было ли это связано с введением жидкого (гелеобразного) компонента в структуру Al sponge предстоит ещё проверить. Но как факт, испытание такой комбинации было осуществлено в любительском ГРД. По отсутсвию какой бы то ни было реакции, делаю заключение, что тема перестала интересовать. Видимо она слишком "из практики"... Не на чем зацепиться. Поэтому с благодарностью ко всем принимавшим практическое участие, прерываю эту серию публикаций о интерактивных испытаниях ГРД. Последняя серия фотографий и графиков.

Fig.2 Two curves (21.09 & 20.09) depicted for comparison.

Fig.2 Four curves ("nylon grain only" for reference).

А толщина такой "губчатой" вставки какая ?

В среднем около 1.5 мм

Меня честно говоря, ставят в тупик подобные повороты обсуждения. Для чего менять устоявшуюся методику измерений? Шашка в ГРД не сгорает полностью, поскольку она как бы часть конструкции камеры сгорания. Её взвешивание до и после испытаний на лабораторных весах даёт достаточно точное значение массы сгоревшего твёрдого топлива (до 1 мг)... Даже использование приблизительно оценённой (но всегда постоянной) массы прореагировавшего окислителя не вносит большой среднестатистической ошибки в вычисления. Тем более, что запись и вычисление импульса (It) ведётся независимо от этих измерений.
Если взвешивать двигатель, то это даст гораздо большую ошибку, поскольку в нём есть исчезающие во время огневого испытания части, например пиросостав клапана, резистор с каблями... Одним словом, для эмпирических исследований оптимальной конструкции и состава топливного элемента такого двигателя эта методика измерений и и их точность вполне достаточны. Проще написать, что ошибка измерений УИ составила, скажем 10%... Для меня лично, неважно, получили мы УИ 260 или 270 с . Важно, что этот УИ стабильно и значительно выше УИ двигателя, работающего на конвенциональном топливе. Вот это требовалось доказать. А более точные (и дорогие) исследования пусть делает тот, кому это будет нужно. И кому это оплатят. Включая меня самого.

Да, да, для двигателистов твои циферки выглядят запредельными, вот они и придираются. И методика "взвесить двигатель до и после", с точки зрения реальной скорости ракеты - она как бы более физична

Спасибо всем, а особенно "профессионалам" за весьма полезные комментарии. Но "пианиста" вы застрелили. Adios. Как когда-то Филипп Филиппович, "уезжаю в Ялту"... Работу я, конечно, продолжу. И она будет обсуждена с теми, для кого гибридное двигателестроение не разговоры, а обычная практика.