Карамельный торцевик и ракета для него

По титановым сплавам пишут, в частности, следующее:

" Одним из важных преимуществ титановых сплавов перед алюминиевыми и магниевыми сплавами является жаропрочность, которая в условиях практического применения с избытком компенсирует разницу в плотности (магний 1,8, алюминий 2,7, титан 4,5). Превосходство титановых сплавов над алюминиевыми и магниевыми сплавами особенно резко проявляется при температурах выше 300°С. Так как при повышении температуры прочность алюминиевых и магниевых сплавов сильно уменьшается, а прочность титановых сплавов остается высокой.

Титановые сплавы по удельной прочности (прочности, отнесенной к плотности) превосходят большинство нержавеющих и теплостойких сталей при температурах до 400°С – 500°С. Если учесть к тому же, что в большинстве случаев в реальных конструкциях не удается полностью использовать прочность сталей из-за необходимости сохранения жесткости или определенной аэродинамической формы изделия (например, профиль лопатки компрессора), то окажется, что при замене стальных деталей титановыми можно получить значительную экономию в массе."

Статья целиком: 404 Not Found


> Титан при высоких температурах резво поглощает кислород (даже из углекислоты и водяных паров) и азот, и все механические показатели плывут, он становится хрупким.

titan, не мог бы ты привести источник, откуда взята эта информация? Налицо разночтение, хорошо бы разобраться.


> А если два трассера по бокам, с наклонными соплами?

Надо пробовать. Я ведь большей частью описываю свою личную точку зрения на проблему, стараясь не претендовать на истину в последней инстанции. Мой опыт подсказывает мне, что торцевик просто не потянет одновременно и поднимать ракету, и раскручивать ее. Тяги маловато, понимаешь? Твои предложения хороши для канальных двигателей - там и пластинки пойдут, и сопла наклонные, и даже канал вот витой американцы выдумали - почитай тему "Имитация НУРСа".

Попробуй в качестве эксперимента коротенький торцевик небольшого импульса с простым шайбовым соплом, в котором просверли два наклонных канала, градусов под тридцать к оси. Как сделать такое сопло? Возьми кусок паронита, выруби шайбу (если тонкий паронит, то набери общую толщину сопла миллиметров пять - слои проклей эпоксидкой). В полученной шайбе просверли два наклонных канала - такого диаметра, чтобы суммарная площадь этих двух отверстий равнялась твоему расчетному критсечению.

Выйди с эти движком подальше в поле, привяжи к нему деревянную тонкую рейку, воткни в бутылку, и попробуй запустить. Если увидишь, что "ракета" энергично вращается и при этом еще и поднимается, то можно будет двигаться дальше.

для Non-conformist:
Источник - В.Н.Ерёменко "титан и его сплавы" издательство академии наук Укр.ССР Киев - 1955

никаких разночтений нет, вот цитата - проведенные опыты показали что чистый титанможет длительно использоваться при температурах до550-560С выше этой температуры поверхностный слой становится всё в большей степени проницаем для кислорода. Несмотря на это, титан всё же обладает сравнительно большей стойкостью при 1200С чем нержавеющая сталь

может с опасностью газовой корозии я и погорячился, но вот второй источник - практика, показывает кое какие нюансы, которые в эти цитаты не входят (а жизнь состоит именно из нюансов) так вот титан в щелочных расплавах (не растворах в воде, там он ещё неплохо держится) реагирует весьма экзотермично, с воспламенением! (а это были компактные куски титана!), а как титан горит думаю расказывать не надо помоему это твои движки были на карамели с титаном, там ещё фотки такие живописные

Вообще я к чему? - к тому что идея хорошая и данную тиановую трубу в данном проэкте двигателя торцевика использовать обязательно надо. Просто ИМХО считаю, что очень полезно трубу изнутри защитить слоем теплоизоляции, на основе какого нибудь фенольного клея(термореактивной смолы), и какого нибудь тугоплавкого наполнителя - той же самой окиси титана(титановых белил). Можно наверное придумать варианты теплоизоляции лучше или проще, но вот это то, что мне пришло сейчас в голову

Понятно. Насчет титановой стружки - стоило мне немного увеличить подачу резца, как тот же самый титановый сплав просто перестал гореть - увеличилось сечение стружки, и воспламеняться она перестала. Хотя, может дело и не в размерах стружки - тогда был сорбит, а сейчас сахар, да еще со ржавчиной... Да и движки тогда были канальные, а последнее время я все больше торцевиками/бессопловиками занимаюсь - может просто каких-то параметров газа не хватает для нормального воспламенения - летят лишь отдельные искры, а ведь стружки закладываю пятнадцать процентов, как и тогда. Опять-таки я не знаю марки сплава - какая-то трубка, довольно пластичная, 20 х 3 мм.

Я бы тоже сделал теплоизоляцию. В первом двигателе. А потом бы попробовал упростить, оставить только бронировку. Если бы прокатило - попробовал бы еще три-четыре раза, потом бы написал отчет.

Не было описания. Просто эскиз, которого хватило что бы вызвать какие-то подозрения у Anzoriy. Интересно, что именно он имел в виду, называя такую схему "деффективной".

Где эскиз? Дайте посмотреть.

Карамельный торцевик и ракета для него [Атмосфера#23.05.08 13:37]
Иллюстрация к этому сообщению

А, РПД, эжекция ;^))
Чего ж тут обсуждать. Яхонт летает, но никто из нас это делать не будет.

Гораздо больше обсужений возникает вокруг реального проекта, который делается. И это нормально.

2_Anzoriy:

Про Яхонт: для того, чтобы РПД работал, его РД (который расположен внутри длинной трубы) нужно включать при довольно высокой скорости этой трубы относительно воздуха. Или же в аэродинамической трубе (пардон за тавтологию), что есть одно и то же.

Т.е. это пример вообще из другой оперы, к нашему случаю (РДТТ в заглушенной трубе) никакого отношения не имеющий.

Вот и я про то-же: не ошибся ли Anzoriy, сравнивая движок, заглублённый в глухой трубе корпуса с РПД. Это совсем разные вещи.
А что, Non-conformist, неужели РПД не стартанёт с места, сам себя разогнав для выхода режим? Это же не обычный прямоточный, с кислородом из воздуха. Тут просто эжекция, она и в статичном стенде образуется.
Сергей, проект не делается, но пока прощупывается направление, для чего жгутся разные движки в разных трубах на крутильном стенде, так что на счёт того что делать никто не будет - это как получится.

Ух, как бы я тебе ответил, если бы... Спросил бы ты чего полегче. Опять-таки повторюсь: я читал то, я читал сё, в голове осталась некая сумма информации, которая говорит мне, что стартовать такая конструкция должна с ХОРОШЕГО носителя, и вроде бы явно не на земле.

Конечно он будет сосать воздухозаборником - вспомни ту же пескоструйку: четыре килограмма УЖЕ хорошо сосут песок из ведра. А струя РДТТ - не четыре атмосферы все-таки.

Хотя вот, похоже ты прав, а я погорячился с "хорошим носителем":

"За счет инжекции окружающего воздуха реактивной струей эффективность ракетного двигателя даже на неподвижном ЛА может быть увеличена более чем на 15%; пик эффективности приходится на М=1.1–1.5. Тем не менее при скорости, соответствующей М=2, ЖРД выключаются и двигательная установка переходит на режим работы «чистого» прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД), когда горючее (в данном случае водород) сгорает в сжатой струе атмосферного воздуха."




Яндекс - найдется все.

Так что и Сергей погорячился, сказав, что никто из нас делать этого не будет. Найти какую-нибудь прогу, грамотно спрофилировать воздуховод, потом распечатать его на 3Д-принтере, потом сделать растворяемую модель, потом отлить трубу из титана, потом засунуть туда рланов движок на аммиачке, и испытать на стенде - делов-то!

Насчет эжекции - была ведь какая-то не то гирдовская, не то какая другая ракета (до войны, вроде бы ранние тридцатые), у которой вместо ГО был воздухозаборник а-ля МиГ-15? По-моему в ТМ когда-то была статья с чУдными иллюстрациями художника Петровского...

Здравствуйте, может кому-то и не понравится, но я постараюсь вернуть обсуждение в практическую плоскость. Снова по порядку. По движкам: я не юзал для них титановые сплавы, но материал мне нравится, хотя в обработке туговат. Однако сама идея использования трубы в качестве корпуса двигателя мне «не до вподоби». Я делал торцевики из стальных проточенных труб (в теме есть схематический рисунок), оно работало конечно, но по весу и надежности и тяге было так плохо, что я чуть было не отказался от торцевиков и решил на последок попробовать движек точенный из кругляка с глухим верхним торцом и с относительно большим начальным Kn. Получились отличные многоразовые двигатели. Их единственный минус - если шашка горит нештатно – его вздувает (так один у меня на третьем испытании закончил). Возможно, доработка по принципу Джетекса это исправит. На небольших ракетах эти движки работают очень хорошо.
По ССР – в субботу общался с Крупом, он показал мне «роторную» ракету и я понял, что опять велосипед изобрел, только приспособил его под свой движек. В конце недели если он не смоется, будем экскизы малевать, и с понедельника в цех, в работу.
Очень хотелось бы услышать от sun672, что он хочет получить, так сказать, на выходе, тогда может что реально дельное и посоветую.
Что за идея с воздухозаборниками? Что это за тип двигателей? Если не в облом, дайте ссылку или объясните вкратце суть и принцип.

Воздухозаборник инжектирует воздух, который вместе с реактривной струей, истекающей из сопла РДТТ, отбрасывается назад, сообщая ракете дополнительный импульс. Простейшая реализация этого принципа описана, к примеру, у Канаева в книжке "Ключ на старт" - модель РН "Союз".

Имхо ничего интересного нет, но если обеспечить приток воздуха (вместо ГО установить воздухозаборник, как на "Яхонте"), то можно будет попробовать поднять движок выше, чем на 25 мм. Но там ПРОФИЛЬ внутренней поверхности трубы важен, не все так просто. Простая цилиндрическая труба или совсем не будет сосать, или плохо. Поскольку весь корпус ракеты окажется занятым под двигатель, то ССР придется размещать в навесном контейнере, или в двух - для симметрии, а-ля "Ариан".

Подробней про трубу пожалуйста. ССР у меня с ниже двигателя расп.

А что про трубу... Нужны эксперименты, я расчетами по этой тематике не владею, как и никто из присутствующих, смею предположить. Имхо нужно сделать габаритный макет РДТТ, в него воткнуть шланг компрессора. Компрессор подает в макет воздух, который вырывается из его сопла, создавая некую тягу. Тягу измеряем на стенде. Потом двигатель помещаем в трубу, для начала простой цилиндрической формы, опять включаем компрессор и смотрим, как труба сосет (инжектирует) воздух. Если повезет, то, видимо, можно будет зафиксировать прирост тяги, как я понимаю. Потом пробуем двигать макет мотора туда-сюда по оси трубы, и смотреть изменения тяги (ловить максимум), потом пробовать различные насадки в районе заборной части трубы... Наверное так. Начать и кончить, одним словом.

> Особенно, если в подсасываемый воздух организовать впрыск керосина или спирта, а сделать это совсем не сложно.

Да, это уже как-то обсуждалось на форуме, но по-моему без связи с увеличением импульса, просто для организации пламени у карамельного двигателя - с копийными целями.

Определенные сложности будут с трубой, с ее сопловой частью. Думаю, что в принципе победимые.


Желтый - керосин
Красный - торцевик
Зеленый - ССР

Жидкое топливо самотеком поступает в несколько трубок небольшого сечения (тех же капилляров от манометрического термометра, хотя, по-моему, они тонковаты), которые открываются одновременно при сходе ракеты со стола - банальные затычки на тросиках. Или, если срез трубок опустить чуть ниже к соплу торцевика - залепить их воском. Необходимо предусмотреть воздушное отверстие в баке, который также выполняет функцию центрального тела воздухозаборника и ГО. Сопловая часть трубы термоизолируется изнутри обклейкой паронитом, возможно с воздушной прослойкой... В принципе, все легко реализуемо. Кто займется?

Да, стартовый ЦТ явно смещен в голову - центаурус это дело одобрит, так что не робейте.

А я не говорю, что мы эжекцию вместе с Бернулли отменили. Суть остается прежней - топливо поступает в камеру сгорания как бы само по себе, без каких бы то ни было дополнительных устройств, что очень приятно. Имхо не нужно никакого наддува - эжекция будет такой, что мало не покажется (профиль воздуховода формируют не какие-то хайтековские приливы стенок трубы, а всего-навсего корпус РДТТ - это я сообразил только тогда, когда набросал эскиз). Тот еще пульверизатор получится, капилляры как раз будут. Надо бы попробовать.

> Не, так не подобрать соотношение топливо/воздух, оно будет меняться в зависимости от скорости, перегрузок, уровня топлива.

Да ты забей на это. Оно тебе надо? Прикинь - факел пару метров: дешевый, доступный, легко повторяемый ФАКЕЛ на обычной карамели! Какое там соотношение... Капилляры чуть молоточком пристукни, вот и все тебе соотношение. Зачем усложнять простые, приятные вещи?