a_centaurus>> Посвящается Дню Пионерии. Небось старые забыли...
Ckona> У меня перед "торжественным принятием" прямо в зале отобрали ценную рогатку.
А у меня из тёмных воспоминаний о пионерском периоде - пара сроков в летних "лагерях", после которых я намертво отказался от родительских попыток устроить мне "летний отдых", а из светлых - авиаракеторадиомодельный кружок в районном Доме пионеров.
a_centaurus>>испытываю состав шашки...Из трёх испытанных, не понравился ни один...столовый сахар на закуску.
Испытал композитные шашки своего обычного состава (KNO3+PP+AP+Fe2O3+epoxy). Проблема открылась в геометрии шашки (1:10). На самом деле двигатель, используемый в режиме газогенератора, расчитывался для торцевого горения шашки KNSu+Fe2O3+Cu (проволока). И с композитным топливом стабильного горения при данном давлении не получилось. В последнем испытании прогорел корпус тестового двигателя. Однако, испытанная на воздухе шашка- таблетка (диам. 20х20) с коническим каналом, сгорела быстро и без остатка (прим. 2.0 мм/с). То есть, на будущее, надо будет дополнить дизайн г.г. конфигурации шашки 1:1 или 1:2. Собственно так и делают.
Ckona> Что есть режим "Grain free" - особый способ сгорания ?
Ckona> После завершения выброса в кадре слева падает искра. Это отблеск или часть двигателя ?
Для испытания нашего прототипа я приготовил шашку топлива KNSu (table sugar) 65/35. Из-за такого удлинения центральный канал в шашке было сделать возможно, но с первой попытки не получилось, а времени у меня сейчас в обрез. Поэтому я пропилил канал сбоку и высверлил сверху углубление для воспламенителя. И бронировки не было. Три слоя бумаги обёрнутые вокруг шашки, служили только для изоляции корпуса. Этот режим и называется "свободного горения". То есть шашка горит с боковых поверхностей. Горение очень быстрое и скачок давления почти мгновенен. Своеобразный "пинок". В общем-то не совсем приемлимый режим для газогенератора. Перед испытанием проверил свидетель. Горение с обычной скоростью ок. 4 мм/с. С интенсивным выделением белого дыма.
Достаточно сильную заморочку вызвал гермоввод кабля игнитора. Крышка была расчитана на вышибной заряд и имела отверстие 4 мм. Заглушить его оказалось непросто. Некогда было перепаивать, поэтому использовал игнитор от микрогибрида, свитый из двух однож. проводов в тефлоновой изоляции. Заглушил деревом и эпокси. Надёжно. Но когда собрал корпус, оказалось, что при повороте на резьбе (головка игнитора в канале шашки) провода оголились и замкнули. Пришлось разбирать и заново всё перепаивать. И вместо деревянной заглушки поставил шайбу с центральным отв. 2 мм. На быструю эпокси замешанную с порошком церия (тонкий абразив для полировки оптики) для прочности. Заглушил оба сопла шариком из пластилина. Была какая-то неуверенность в правильности содеянного, но спешка (уже стемнело) заставила начать тест. Камера была заполнена водой до отметки 0.2 л. Водно-огневой двигатель был установлен в своем стандартном сапорте на испытательный стенд (на террассе лаборатории) над ящиком с песком и керамическими плитками (для испытаний гибридов). Сьёмка велась камерой Сони, визуальное наблюдение через зеркало. Стенд всего в 2 метрах от окна за стеной, поэтому такие меры предосторожности обязательны. Воспламенение было сделано от батареи 12 в. На видео хорошо видны все фазы рабочего процесса. Двигатель сразу вышел на режим, скакнув вверх до упора. Видно распространение фронта пламени внутри камеры сгорания г.г. Струя воды менее заметна, но звук очень мощный. Да и песок выброшен в кратере до дна (10 см). В конце горения заметен выброс светящегося тела и слышно булькание и шипение воды, попавшей в камеру сгорания. После разборки двигателя (без проблем) оказалось, что игнитор выброшен через отверстие в гермопрокладке. То есть он и светился в полёте. А вот причиной такого скачка давления назад, оказался злополучный пластилиновый шарик, заткнувший отверстие сопла водомёта. То есть, в конце работы, когда внутри оставались продукты сгорания под остаточным давлением, шарик достиг критики и запер её. Тогда газам пришлось совершить работу в противоположном направлении. По счастью, дырка гермоввода сработала как защитный клапан.
Тем не менее испытание нового двигателя можно признать состоявшимся и положительным по результату. Тяга была в течение ок. 1.5 с. Давление в камере я оцениваю примерно в 20 -25 Атм. Тяга - 15-20 N. Профиль тяги - нейтральный. Видно (по положению двиг.в верхней м.точке и свечению в камере сг.) , что выброс рабочего тела совпал примерно с горением шашки. Выводы: 1 - экспериментальный водно-пиротехнический двигатель возможен в предложенной конфигурации; 2 - топливная шашка может быть выполнена из традиционного "карамельного" топлива; 3 - для большей эффективности работы г.г. геометрия его шашки должна быть в пределах 1:1/1:2; 4 - вероятно в такой конфигурации будет возможно использование композитной шашки; 5 - нельзя применять плотные пластичные материалы для гидроизоляции выхода г.г. Для этой цели подойдёт обычный scotch; 6 - возможно, что корпус камеры водомёта можно будет изготовить из трубы PVC 40 и элементов той же номенклатуры (крышек). Из этой трубы в основном делают двигатели на сорбитоле. Хотя и трубы 50 -75 мм также успешно опробованы. То есть п.э. или ПВЦ труба (для воды) сечения 75 х 500 мм будет заполнена 2.2 л воды. Думаю, что карамельная шашка 30-40 г будет вполне достаточна. В конструкции - это дюралевый цилиндр 30 х 40 мм выточенный совместно с крышкой для пластиковой трубы. Хотя я бы начал с меньшего диаметра, н.р. 50 мм. Там будет видно. Не знаю, по силам ли тебе такое изготовление, но технически такой девайс видится возможным и не очень дорогим. Тем более он будет (в части металла) многоразовым. Вот, пока и всё. Спрашивай, что непонятно. Хорошо, если бы ты посчитал параметры тяги. Основные размеры ты знаешь. А испытания с воздухом дадут reference.
Мне, честно говоря, понравилась как идея, так и само направление. Может я тоже сделаю что-нибудь "водно-пламенное". Сейчас у нас поздняя осень с дождями и близким снегом, так что в самый раз заняться чем-то любопытным. Ну и от тебя будем ждать шагов в этом направлении. Испытание думаю повторить. Может и корпус г.г. доработаю до желаемых размеров.
Photos:
Дым висит после сжигания "свидетеля".
Это сообщение редактировалось 20.05.2009 в 18:45