Private Space Launch - создание ракеты на ГРД

Проект, посвященный созданию носителя на ГРД
 
1 2 3 4 5 6 7 75
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Прекращайте этот базар. У нас было и есть только одно ограничение - соблюдение ТБ. Во всём остальном каждый делает то, что хочется лично ему. Не нравится чужой сайт - не читай.
У нас у всех разные двигатели, разные ракеты и всё остальное. И это хорошо. И не означает, что у кого-то правильнее.

FRC

опытный

Сколько всего было написано, пока у меня интернет не работал :)
Не хочется продолжать безрезультатный дискус относительно моего сайта, т.к. сайт - не есть предмет этой темы.
to RocKI - я могу себе позволить, как и любой человек, прислушиваться к АВТОРИТЕТНЫМ мнениям только: 1) конструктивным, 2) выссказаным по делу. Твое мнение я услышал, но остался при своем. Спасибо, что уделил столько внимания.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

В последние несколько дней пришлось отвлечься от двигателя и заняться бытовыми вопросами. Но за последние сутки удалось:

Сделал пока 2 варианта сопел для испытаний.


Определился с вариантами теплозащитных покрытий, которые пойдут на испытания:

1. Покрытие из шамотного легковеса, на силикатной связке. В кофемолке измельчаются кусочки плиты ШВП, к пыли добавляется силикатное стекло и размешивается до консистенции творога (чем меньше стекла, тем лучше). Поверхность сопла обезжиривается и во внутренние полости закладывется масса. Затем конусными пуансонами формируются нужные профили. Пуансоны необходимо натереть парафином/воском (просто потереть) или растворить воск в бензине и окунуть туда пуансон. Это не даст составу массы приклеиться к формам.
Не вынимая пуансоны, надо прокалить сопло. Я "обжигал" пропановой горелой (продаются маленькие баллончики на строительных рынках). Первые минуты, состав вспучивается и покрывается коркой. Ничего страшного, под коркой застывает теплозащитный экран. Примерно 10 минут прокалки горелкой и все готово. Вынимаетм пуансоны и даем конструкции остыть на воздухе.
Сформированная масса от температурных воздействий не отслаивается от подложки, но очень чувствительна к изгибам и проч. механическим воздействиям. Так что зажимать в тиски сопло или токарный патрон - не стоит.

Смущает низкая механическая прочность покрытия. Как бы не "унесло" его потоком.

Результат - Сопло с покрытием из шамотного легковеса фото 1,2. Оно изготовлено с расчетом поставить на него рубашку жидкостного охлаждения. Рубашка на фото есть, но пока не устанавливал.

2. Состав - пока не готовил. Клей НС-1 + мелкий порошок из точильного зеленого камня. По идее должна получиться весьма прочная и теплостойкая корка, но не уверен на счет адгезии к подложке. Буду пробовать.

3. Ради интереса попробовал сделать состав из порошка кирпча и ЖС. Получился состав, после обжига весьма твердый и прочный. Но неплопроводность высокая. Использовать не буду.

4. Есть еще мысль попробовать в работе немецкий клей для каминов. Я из него корковые формы для литья алюминия делаю.

Второй вариант сопла изображен на фото 3 (пока без теплозащитного покрытия, только оболочка). Он сборный. Так же на фото представлены пуансоны, для формирования внутрених полостей.
Прикреплённые файлы:
Сопло ШВП.JPG (скачать) [51,81 кбайт, 25 загрузок] [attach=159223]
 
 
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

фото 2
Прикреплённые файлы:
Сопло (с покрытием).JPG (скачать) [237,37 кбайт, 32 загрузки] [attach=159224]
 
 
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

фото 3
Прикреплённые файлы:
Сопло и форма.JPG (скачать) [198,43 кбайт, 21 загрузка] [attach=159225]
 
 
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

Так же были куплены металлорукава для линии заправки. Читал сертификат, написано, что разрушающее давление 100кг/см. К сожалению, они всего по 400мм. Но все лучше самодельных.
Прикреплённые файлы:
DSC01833.JPG (скачать) [243,38 кбайт, 19 загрузок] [attach=159226]
 
 
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

FRC> фото 3

Не мудри. Достаточно дисковой вставки в критику. Углеродистая сталь с наплывом на критике (уже вижу) держит прекрасно. Всякая "обмазка" ухудшает аэродинамику сопла, не прибавляя стойкости. Не забывайте, что скорость газов в ГРД достигает М3-4. Дивергентное сопло видится superexpanded. Полный угол раскрытия не должен превышать 24-30º.

Нормальная длина. Я использую два таких шланга в линию.
Прикреплённые файлы:
Garrafa_1l_tank.jpg (скачать) [48,83 кбайт, 28 загрузок] [attach=159235]
 
 
 6.06.0
+
-
edit
 

FRC

опытный

FRC>> фото 3
a_centaurus> Не мудри. Достаточно дисковой вставки в критику. Углеродистая сталь с наплывом на критике (уже вижу) держит прекрасно.
Приветствую. Углеродистая ты имеешь ввиду У10 и аналоги или что-то другое? Я про 08Х18Н10Т (самую доступную) думал.
С обмазками сам не хочу, просто читал, что сталь в критике разгорается даже на карамели, вот и начал колдовать.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
+
-
edit
 

biostar_37

втянувшийся

FRC> С обмазками сам не хочу, просто читал, что сталь в критике разгорается даже на карамели, вот и начал колдовать.

Может стоит для тестового и не делать сложное по форме сопло (внешний контур), а просто кругляк и внутри два конуса? :-) А вообще, забыл, ты ведь его уже сделал.
 3.0.93.0.9

metero

втянувшийся

FRC:
А что, графита нет? Кинь мне по мейлу почтовьiй адресс, вьiшлю на пару-тройку вставок. Цилиндр ф30+ хватит?
http://airbase.ru/modelling/rockets/res/users/metero/index.html  7.07.0

RLAN

старожил

Огнеупорное покрытие мне не удалось сделать.
Почитай два документа Глушко, 30х годов, но уровень где то наш.
Используют вольфрам и графит, но среда должна быть заметно восстановительная.
Мой опыт привел меня к одноразовым соплам (да и двигателям).
Прикреплённые файлы:
Glushko1.djvu (скачать) [185,39 кбайт, 711 загрузок] [attach=159272]
 
 
 6.06.0

RLAN

старожил

Второй документ.
Прикреплённые файлы:
Glushko2.djvu (скачать) [414,96 кбайт, 1049 загрузок] [attach=159273]
 
 
 6.06.0

FRC

опытный

metero> FRC:
metero> А что, графита нет? Кинь мне по мейлу почтовьiй адресс, вьiшлю на пару-тройку вставок. Цилиндр ф30+ хватит?

Спасибо metero запредложение, графит есть. Просто самое сложное - выкроить время и поехать купить. На следующей неделе куплю.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

RLAN> Второй документ.

Ух ты!!! Спасибо !
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

RLAN> Огнеупорное покрытие мне не удалось сделать.
RLAN> Почитай два документа Глушко, 30х годов, но уровень где то наш.
RLAN> Используют вольфрам и графит, но среда должна быть заметно восстановительная.
RLAN> Мой опыт привел меня к одноразовым соплам (да и двигателям).

Прочитал. Действительно, очень похожий подход и опыты. Они даже с шамотом опыты делали.
Наверно надо сопло испытать перед прожигом ГРД.
Буду думать как.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

FRC> Наверно надо сопло испытать перед прожигом ГРД.
Не надо изобретать себе проблемы.Проще всего сопло испытать ... в ГРД. Как ты собираешься воссоздать для испытаний сопла темпертуры порядка 2600К, газовый поток на скоростях М3-4, время воздействия в неск. секунд? Поставь то, что ты уже сделал и двигайся дальше. Самое главное в дизайне - правильно определить диаметр критики. Потом - профиль. А про материал я тебе уже написал. Обычая углеродистая сталь прекрасно держит. Кстати условия в ГРД боле мягкие,чем в карамельном РДТТ из за меньшей эррозионности потока. Ты ведь не собираешься использовать пока металлические добавки?
 3.0.113.0.11
+
-
edit
 

FRC

опытный

FRC>> Наверно надо сопло испытать перед прожигом ГРД.
a_centaurus> Не надо изобретать себе проблемы.Проще всего сопло испытать ... в ГРД. Как ты собираешься воссоздать для испытаний сопла темпертуры порядка 2600К, газовый поток на скоростях М3-4, время воздействия в неск. секунд? Поставь то, что ты уже сделал и двигайся дальше. Самое главное в дизайне - правильно определить диаметр критики. Потом - профиль. А про материал я тебе уже написал. Обычая углеродистая сталь прекрасно держит. Кстати условия в ГРД боле мягкие,чем в карамельном РДТТ из за меньшей эррозионности потока. Ты ведь не собираешься использовать пока металлические добавки?

Да, ты прав. Поставлю что сделал. Критика 15мм (по расчету получилось меньше на несколько соток, но, думаю, не принципиально пока). Расчеты в мастерской оставил, надо будет выложить здесь.
С металлическими добавками пока не планировал. Мне сейчас не до изысков :) просто запустить бы двигатель...

Я написал в НИИ Графит, вот жду ответа по их материалу "Карбосил". Раньше они быстро отвечали и шли на контакт, сейчас не знаю. Материал очень интересный и мне хотелось бы испытать его для камеры сгорания и сопла. Надо с ними проконсультироваться, но уже сейчас, прикидываю, что секунд на 30 работы двигателя хватит за глаза. Я попросил уточнить, могут ли они оказать услугу по нанесению покрытия Карбосил на сопло или сделать вклеиваемую вставку (клей нужный тоже них можно купить). Но это скорее "задел" на будущее.


Из рекламы:
Представляет собой материал на основе высокопрочного высокомодульного углеродного волокна и жаростойкой карбидокремниевой матрицы, легированной бором. Заложенная в композите тонкослоистая волокнистая структура позволяет конструировать материал с направленным изменением физико-механических свойств с учетом реально возникающих напряжений в процессе эксплуатации конструкций путем изменения схем армирования.

Свойства материала "КАРБОСИЛ"
Плотность, г/см3
1,85*0,15

Прочность, МПа, при: изгибе сжатии растяжении сдвиге
147,1-343,2 137,3-225,6 107,9-196,1 10,8-32,4

Модуль упругости, ГПа
39,2-78,4

Коэффициент Пуассона
0,16-0,25

Относительное удлинение при растяжении, %
0,2

Коэффициент термического линейного расширения при температурах 20-2000oС,
Є10-6 1/К
1,0-2,0

Коэффициент теплопроводности, Вт/мЧК
9,8-14,0


Примечание: Вариации уровня свойств связаны с использованием различных схем армирования.

"КАРБОСИЛ" предназначен для использования в конструкциях и деталях, работающих при высоких температурах в окислительных средах, например, на воздухе при температуре до 1600oС в течение 32 ч, а также выдерживать без разрушения перепады температур от -160 до 2500oС. Возможно для повышения температуры эксплуатации до 1700-1800oС нанесение на рабочую поверхность деталей из "КАРБОСИЛА" защитных покрытий: на основе легированного дисилицида молибдена, металлоборидных покрытий, карбидокремниевых покрытий.

Материал химически инертен, стоек к жесткому облучению. С повышением температуры прочность материала возрастает.

Изменение прочностных характеристик с повышением температуры материала "КАРБОСИЛ"
Характеристика
20С
500-800С
1000С
1500С
2000С
2500С

Предел прочности при растяжении, МПа
150,0
245,2
264,8
274,6
284,4
245,2

Предел прочности при изгибе, МПа
108
122,6
127,5
137,3
137,3
117,1
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

За последние дни не удалось продвинуться. Времени нет. Получил только ответ из НИИ ГРафит, говорят что в принципе могут сделать камеру полностью (или нижнюю крышку с соплом), но это в принципе. Попросили звонить в понедельник, а за это время они уточнять загруженность производственного отдела и условия.
Почему так бьюсь за композит - экономия веса + стойкость к температуре и окислительной среде. В будущем, очень пригодится (это часть задачи - "протаптывание тропинки")
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

Созрел вопрос, на который нескем посоветоваться:

Поскольку показания всех датчиков со стенда планируется сводить в одну "аналитическую" программу на комп, то имеет смысл использовать как можно меньше разновидностей датчиков (т.к. каждый датчик/прибор имеет свой выходной сигнал). Одинаковые датчики - одинаковые сигналы - проще свести в одну программу.

Например, измеряемые параметры /датчики такие:
1. тяга - тензодатчик

2. давление в баке/или магистрали - датчик давления

3. давление в КС - датчик давления

4. температура оболочки сопла (точечно с возможностью перемещения точки замера) - пирометр (например Кельвин® АРТО 1300)

5. температура в КС или в струе газа - пирометр или термопара (пока не подобрал)

6. Вес неработающего двигателя с жесткой сцепкой с баком - тензодатчик

7. Вес баллона на гибкой связке с КС - тензодатчик

То есть получается 3 вида:
1. тензодатчики
2. датчик давления
3. пирометры

А если датчик давления изготовить на основе тензодатчика соответствующей чувствительности? Преимущества:
- Конструктив не сложный (как я себе это представляю),
- снимается проблема агресивной среды
- проще свести в одну программу показания. Фактически будет всего 2 типа сигнала (от тензо и пирометров).

Как думаете, возможно?
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
Это сообщение редактировалось 17.06.2009 в 19:11

Ckona

опытный

FRC> Созрел вопрос...

FRC, не делай самодельных датчиков.

Существуют общепризнанные стандарты на электрические выходные сигналы.
Например, токовый сигнал 4-20 мА. 4 мА соответствует нулевому значению, 20 мА - верхнему пределу измерений. Или 0-10 Вольт (боится наводок).

Попробуй поискать готовые... насчет пирометра я не уверен, остальное должно быть, в крайнем случае в стандарте 0-10 Вольт.
 
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

FRC> За последние дни не удалось продвинуться. Времени нет.
Мне кажется ты делаешь из рутинного процесса постройки достаточно примитивного устройства целую технологическую поэму. Это вовсе не значит, что я против внедрения новых технологий. Но на первом этапе тебе лучше использовать хорошо известные материалы и простую технику их обработки. Композитные матрицы понадобятся в конце пути, а не в начале. Сейчас броские названия тебя будут лишь отвлекать от основной, простой и одновременно очень эмоциональной задачи - построить и опробовать ГИБРИДНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛь, как феномен. Поэтому попробуй себя заставить не отвлекаться на параллельные задачи. Такой параллельной задачей для тебя намечается массированная метрология твоего первого стендового двигателя. Наверное интересно научиться измерять давление в баке с закисью... Но зачем? Зная температуру и табличные коэффициенты ты на калькуляторе посчитаешь все основные параметры окислителя. С погрешностью в 5%. Ничего особенного ты для себя не почерпнёшь. В плане разработки. Измерение давления в камере также возможно, но ... опять вечный русский вопрос:" на х...? Обычно подобные системы делают для изучения внутренней баллистики топлив. А лишняя дырка в камере, особенно гибридного двигателя, где у тебя боковых стенок нет, а есть тело шашки, это проблема. Да и топливо ты собираешься применайть известное. Наверно очень неэтично давать много советов там, где их не просят, но так уж получилось, что мне пришлось быть твоим ментором... Поэтому, я бы тебе порекомендовал остановиться (пока ) на двух средствах измерений: электронные весы на 10 кг с точностью 2-5 г и возможностью обнуления для контроля заправки и датчик тяги с усилителем для снятия графика тяги. Температуру на срезе сопла можно мерять ИК радиационным термометром (пирометром). Применение термопары для измерения поверхностной температуры соплового блока сомнительно из-за инерционности. График тяги, в принципе даёт всю информацию о рабочем процессе в двигателе. Кстати, я как-то упустил тему топливной шашки. Из чего ты её будешь делать? Только не выбирай металлический водород или криогенную перекись. Что-нибудь попроще. У тебя хорошее начало и было бы обидно увидеть тебя раздавленным обломками твоего даже ещё не начавшегося проекта.
 6.06.0
+
-
edit
 

FRC

опытный

a_centaurus> Мне кажется ты делаешь из рутинного процесса постройки достаточно примитивного устройства целую технологическую поэму. Это вовсе не значит, что я против внедрения новых технологий. Но на первом этапе тебе лучше использовать хорошо известные материалы и простую технику их обработки.

Ну, скажем, это привычка делать сразу основательно. Хотя здесь я уже перемудрил.

a_centaurus> Такой параллельной задачей для тебя намечается массированная метрология твоего первого стендового двигателя. Наверное интересно научиться измерять давление в баке с закисью... Но зачем?

Мне сложно оперировать формулами. Правда сложно. Я не могу из цифр осознать зависимость одного параметра от другого. По показаниям и графикам (когда все в готовом виде) это я сделать могу. Вот и вся причина, почему я хотел делать стенд с ПО. Но опять же ты прав, рановато. Основная задача - прежде всего.

a_centaurus> Наверно очень неэтично давать много советов там, где их не просят, но так уж получилось, что мне пришлось быть твоим ментором...
ты даешь советы по делу.

Кстати, я как-то упустил тему топливной шашки. Из чего ты её будешь делать? Только не выбирай металлический водород или криогенную перекись. Что-нибудь попроще. У тебя хорошее начало и было бы обидно увидеть тебя раздавленным обломками твоего даже ещё не начавшегося проекта.

:) о шашке пока не думал, но найду что-то подходящее по размерам. ПВХ наверно, чего мудрить-то?
А проект не раздавит. Сегодня жена уезжает на дачу, так что 2 дня буду заниматься стендом и собирать двигатель.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

FRC> А проект не раздавит. Сегодня жена уезжает на дачу, так что 2 дня буду заниматься стендом и собирать двигатель.

У тебя счастливая жена. Ревновать к стенду и двигателю...
Когда-то в юности активно занимался спортом. Прыжками с шестом. И был у нас в группе "дед" (о ту пору 36 лет) который всегда нам расказывал: "Баба ноет,ноет - брось да брось...". А я ей:" тогда буду пить, курить и бля...ть". Она и отвяжется.
 3.0.113.0.11
+
-
edit
 

FRC

опытный

Наконец-то удалось выкроить время и заняться проектом. Очень хотелось успеть хоть что-то сделать, т.к. завтра ночью до воскресенья в Питер еду.... жену выгуливать.
Во-первых, купил прокат для стенда....
Во-вторых, собрал линию с ИГ и опрессовал на 16атм. Только одно соединение "сопливило" совсем немного, но после перемотки лентой все стало отлично. Манометр на линии, действительно, оказался для красоты :) я его попробовал модифицировать (сделать маслонаполненным), но плохо пробовал наверно. Он не работает. Будет время и желание - попробую довести до ума.
Источником давления был баллон аргона 40л. В линию налил воды, заблокировал стальной шайбой шток диноклапана, одел очки, перекрестился....ПОКА ЖИВ :)
Потом раз 5 опрессовывал - все ОК.
Когда соберу линию на стенде, повторю процедуру, но уже при 50атм. А потом уже ЗА.

Смутили форсунки (2шт). Когда открылся диноклапан, вода вылетала из них плотной струей. Так, наверно, не пойдет, окислитель будет аккурат в сопло двигателя вылетать. Попробую сделать каждой форсунке микро "сопло" (рассверлить выходное входное отверстие наподобие сопла, "Критику" оставлю 1.5). Должно помочь.

В целом, тестом доволен.

А вот с конструкцией стенда не могу никак определиться. Это раздражает.

И еще, интересную книжку нашел в магазине - "Королев против Фон-Брауна". 45рублей все удовольствие. Очень интересные факты развития человеческой мысли в отношении освоения новых миров. Оказывается, Циолковский не такой уж добрый дедушка был :)
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

FRC

опытный

Какая же у нас великая страна!!!! Как охраняет покой граждан и собственные секреты!!!! Звонил в НИИ Графит получить ответ о продаже пирографита и изготовлении КС из Карбосила. Мне ответили, что ВОЕННЫЕ не разрешили принимать заказ. Оказывается, эти материалы могут использоваться только под военные цели. Потрясающе.
Это напоминает ситуацию, когда я искал подшипник для турбины на 90000об/мин. Обзвонил все заводы, ответ был один - продукция двойного назначения, продать не можем.
Тогда заказал в Германии с фирмы GRP. Подшипники керамические на 130 000об/мин, работают до 300С. Цена вопроса 14 евро/штука. Прислали, все работало отлично.
А наши так и сидят, ждут пока государство подачку кинет и выкупит хоть часть того, что разработано и произведено. Ну и воруют, конечно.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
1 2 3 4 5 6 7 75

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru