Карамельный торцевик и ракета для него

А вообще-то тяги карамельного торцевика для нормальной, энергичной инжекции жидкого топлива может и не хватить. Канальный двигатель с шашками медленной (натриевой) карамели представляется мне более предпочтительным для этой цели.

В этом случае имеем как бы квадратичную зависимость: с одной стороны тяга больше, глубже разрежение, больше инжекция; с другой - стартовое ускорение в разы больше, чем с торцевиком - за счет перегрузки керосин дополнительно выдавливаться будет.

Надо бы попробовать и так и сяк.

Насчет пламени я бы не обольщался, будет не больше, чем в паяльной лампе.
А топливо надо впрыскивать ДО горячей зоны, там где создается наибольшее
разрежение.

Все зависит от расхода и качества смеси. Если капилляр и бедная смесь - все сгорит в трубе, а вот если взять трубку от ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ, да КАНАЛЬНЫЙ мотор помедленнее, чтобы грамм сто керосина секунды за три-четыре выдувало... В конце концов это можно довольно просто проверить.

Топливо надо впрыскивать ни ДО, ни после горячей зоны, ни во время ее, а в расширяющуюся часть канала, где имеем наибольшую скорость потока, и, соответственно, наибольшее разрежение. А точное положение среза трубки лучше всего определить экспериментально, поскольку это довольно критичный момент - я регулярно настраиваю пульверизатор в пламяфотометре у наших химиков (по максимуму расхода жидкости), и скажу, что процедура эта довольно тонкая, с микрометрическим винтом.

Может не совсем в обсуждаемую тему. Когда-то давно пришла идея такого вот странного двигателя. Он может быть с натяжкой назван обратным гибридом, поскольку в камере находится обогащённое окислителем твёрдое топливо, а в баке - жидкое. Принцип действия понятен из чертежа. Шашка твёрдого топлива в камере поджигается своим игнитором, а пирозаряд, двигающий поршень в баке, своим. Заряд генератора газов поджигается после основного. Время задержки примерно 0.3 - 0.5 с. За это время торцевая шашка должна поджечь пироклапан. Выгораемая перегородка освободит отверстие форсунки, из которого под давлением (надо считать) большим, чем актуальное давление (догорание) в камере будет впрыскиваться жидкая компонента топлива (спирт), выталкиваемая поршнем. Остатки газов из парогенератора выйдут через передную крышкув щели между каблем игнитора и каналом. Хотя может и не будет никакого положительного эффекта. Спирту не хватит кислорода для полного горения и горение прекратится. В гибриде со спиртом в алюминиевой губкой процесс шёл, но в присутствии закиси.

Пардон, нечаянно продублировал.

> Спирту не хватит кислорода для полного горения и горение прекратится.

... в двигателе. В КС спирт может вообще не загореться, как я понимаю. А вот после выхода в атмосферу раскаленный спирт воспламенится обязательно. Так в А4 работала система пленочного охлаждения - в КС спирт не горел, а загорался уже в атмосфере, давая факел длиной полтора - два корпуса ракеты.


> если верить Бернулли

А если верить Лавалю, то наибольшая скорость потока будет в ЗАКРИТИЧЕСКОЙ области, в расширяющемся канале. Но для этого, как я понял, в критическом сечении скорость потока должна быть равна скорости звука, что в полете вполне достижимо. Так что срез топливной трубки я бы поместил именно в закритическую облась.

Красный - РДТТ
Желтый - топливопровод

> Выжать высокий УИ из торцевика можно, если на старте разогнять ЛА бустером или другим устройством.


Бустером удельный импульс ты из торцевика не "выжмешь", поскольку удельный импульс - это отношение тяги мотора к расходу (весовому) топлива. Все бустера и прочие аксессуары по отношению к УИ конкретного мотора находятся как бы в другом измерении, и на него влиять никак не могут.

> Согласитесь, обидно на титановом двигателе иметь характеристики, как на картонном.

Если шагнуть чуть дальше в этом направлении, то вместо карамели замаячит смесевое топливо на основе ПХА и каучуков. В этом смысле карамель с титаном - мезальянс: труба дорогая, а топливо дешевое.

FeO (точную формулу не знаю) - это обыкновенная ржавчина. Мелкорастертый порошок представляет собой пигмент, цветом близкий к порошку какао, его месят в краски. Я покупал на рынке, в рядах, где торгуют разными алебастрами-купоросами и прочей садовой химией и стройматериалами, расфасованными в завязанные узлом полиэтиленовые пакеты.

Опиши свои заморочки с топливом, может совет подам.

Понятно. Сжигание дополнительного, предварительно распыленного, жидкого топлива за счет избытка твердого окислителя в шашке. Но Сергей как-то писал - по-моему в ответ на предложение Рлана - что для сгорания углеводородов нужно очень много твердого окислителя (вроде бы это Рлан предлагал суспензию мелкодисперсного НК не то ПХА в жидком горючем). Так вот, ответ его прозвучал в том смысле, что для нормального сгорания жидкого топлива нужно будет столько твердого окислителя, что это будет уже не суспензия порошка в жидкости, а чуть ли не порошок окислителя, слегка спрыснутый горючим. Принимая во внимание это замечание, а также то обстоятельство, что, будучи атомизированным, горючее будет вынуждено пытаться взаимодействовать с отнюдь не атомизированным окислителем, я все-таки предположу, что если горение жидкого топлива каким-то образом и начнется в КС, то все-таки ОСНОВНАЯ часть процесса будет проходить уже на улице.


Еще раз по поводу УИ. Мне кажется, что изменения конфигурации шашки на этот параметр влиять не могут, поскольку в случае увеличения числителя (тяги мотора) будем иметь пропорциональное увеличение знаменателя (весового расхода). Форма сопла (профиль/дырка) тоже вроде бы не может влиять, поскольку прирост тяги в случае профилированного сопла происходит за счет увеличения расхода газов (т.е. числитель и знаменатель и в этом случае изменятся пропорционально). Я хочу сказать, что по-моему сам по себе параметр, называемый "удельный импульс", был задуман как характеристика исключительно ТОПЛИВА, а не мотора. Его ввели специально для того, чтобы максимально "отвязаться" от конструкции, и оставить чистое топливо. Единственное, что связывает УИ с конструкцией мотора, хотя и опосредованно - давление в КС. Прошу меня поправить, если я ошибаюсь.

Есть "теоретический" УИ, а есть реально достигнутый в конкретном двигателе.
Теоретический - это тот, что считает PROPEP. Здесь принимается, что горение полное и двигатель идеален, т.е. сопло максимально эффективное. Обычно считают для некоторого стандартного давления, обычно 70 атм.

Реально достигнутый - он и есть, т.е. измеренный на стенде. Всегда меньше теоретического. Показывает, насколько эффективно сгорает топливо и работает сопло. Зависит от качества топлива, конструкции двигателя и т.д. При наличии дивергентной части сопла зависит от давления и степени расширения. Без дивергентной части наверняка тоже зависит от давления, потому что от него зависит полнота сгорания.

> Реально достигнутый (УИ) - ... измеренный на стенде.

1. Именно УИ? Как получить его значение, испытав мотор на стенде? Суммарный импульс поделить на тягу? На какую - на среднюю?
2. В чем информативная ценность УИ, почему нельзя ограничиться СИ? Какие дополнительные сведения О МОТОРЕ (не топливе) он может предоставить?
3. Прав ли я, говоря, что УИ - это характеристика прежде всего топлива, а не мотора?

Или просто дай, пожалуйста, ссылку, где обо всем этом можно почитать - у меня пробелы в теории. Вроде бы в Канаеве этого нет?

1. суммарный импульс поделить на вес топлива.
2. эффективность работы сопла, полнота сгорания топлива в данном моторе.
3. не совсем.

В Канаеве конечно нет. Это в книжках о двигателях или топливе.

> 1. суммарный импульс поделить на вес топлива.

Хм. И так и сяк получаются [секунды]. Но в этом случае физический смысл налицо: насколько эффективен заряд данного топлива в данном конструктивном оформлении, причем показатель этот получается вроде бы полностью отвязанным от габаритов мотора. Очень интересно, спасибо!

А СИ делить на среднюю тягу - это какой-то сон разума...


***
> Товарищи! Прекратите оффтоп! Предлагаю ...

Со своей стороны могу предложить сильно не суетиться, и не брать на себя функции модератора.


> и не являлось чушью

Кто, где, когда? Или давай предметно, или не стОит и начинать. Следи за речевыми оборотами, товарищ.

Ну раз требуется модератор, то и я скажу - давайте соблюдать тему.