Private Space Launch - создание ракеты на ГРД

В рамках изготовления более надежного, удобного двигателя для полноценных испытаний (стендовых и летных), доделал инжекторную головку с одной центробежной (тангенциальной) форсункой.
Головка не имеет встроенного динамического клапана и более удобна для стендовых испытаний (нет пиротехники). Конструкция простая.
Все детали выполнены из Д16Т, кроме конуса форсунки и штуцера подсоединения к линии окислителя.
Имеется встроенный обратный клапан с подпружиненым запорным элементом из фторопласт-4.
Выполнена проливка головки окислителем. Факел, по сравлению со струйной форсункой, более объемный(широкий), при этом весьма дальнобойный - до 2,5метра. Из-за быстротечности проливок закрутка струи видна в основном в начале работы. Пролью водой при случае.
Видео здесь: Centrifugal sprayer range test for Hybrid Rocket Motor - YouTube

и здесь Hybrid rocket motor centrifugal ingector range test - YouTube

Общий вид

Товарищи, друзья, коллеги и господа
Есть предложение, которое, возможно, будет интересно жителям Москвы. Конкретно - жителям ЗАО, ЮЗАО ежели такие найдутся.
В связи с расширением проекта и окончанием аренды моего нынешнего помещения есть предложение СОВМЕСТНО снять в пределах указанных округов нормальное помещение квадратурой не менн метров 50 под общие нужды. В чем плюс. Я туда перевезу станки и литейку. И все вместе там сможем заниматься своими проектами.
Я уверен, что многих сдерживает отсутствие станочного парка. Вот он и будет общий. Плюс общение и обмен опытом.
Естественно, аренда поровну. Как думаете, реально?

На сегодня сделал формы для отливки фланцев камеры сгорания (отливаться будут в гипсовые формы). Идея в том, чтобы расплав за счет усадки при остывании, обжимал камеру сгорания. Помимо удержания фланца на камере чисто за счет силы трения, на участке КС, на котором застывает расплав сделаны глухие отверстия (неравномерно, дабы не ослаблять корпус КС), в которые так же попадет расплав и застынет. Короче, сидеть фланец будет намертво.
Так же заформовал заготовку для охлаждаемого сопла, в гипсовую (корковую) форму и сейчас уже 3-и сутки она сушится. Завтра буду отливать внешнюю силовую оболочку. Если кому интересна технология литья алюминия, пишите.

Ну и сейчас пролил водичкой центробежную форсунку. Каюсь, проливал, подсоединив к душевому шлангу. Давление, соответственно, пол атмосферы наверно, а может больше. Не суть. Сделав фотки, понял, что головка будет работать на 5 с плюсом. Сами зацените.

структура факела

структура на выходе из форсунки

Отчет на 07.09.09 ( не утешительный, график не выполняю). Фото не выкладываю, т.к. при разрешенном размере 128кб не смотрятся вообще, одно расстройство. Проходите по ссылкам, они там внизу страниц:
1. Доделано охлаждаемое сопло (см. внизу страницы - http://hybridrocket.web-box.ru/glubina/soplo/).
2. Отлиты фланцы камеры сгорания (отливка производилась прямо на корпусе камеры, так что при застывании алюминия, флнцы намертво "сели" + сделаны доп. условия, чтоб они не слезли с нее). Первичная токарка проведена, но надо сделать чисторую проточку камеры и фланцев, но станок маловат. С токарем договорился, сегодня к вечеру готово будет.
3. Сделан упор под тензодатчик (http://hybridrocket.web-box.ru/.../konstrukcija-inzhektornoj-golovki)
4. Куплены шланги РВД тефлоновые в оплетке для линии ЗА. Рабочее 500атм, -60С.(в середине страницы перед заголовком "Принадлежности" http://hybridrocket.web-box.ru/glubina/linija-zapravki/).
5. Куплен новый кран шаровый для подачи ЗА. До среды планирую сделать электропривод на него.
6. Электроника в работе в Зеленограде.

Кстати, побывал в Ммориальном музее космонавтики на ВДНХ. Честно говоря разочарован. В ГДЛ Питерском познавательнее. В Калуге тоже. А есть музеи на предприятиях Московских (на Энергомаше, например)?

Нашел в интернете интересную работу по "альтернативным" способам охлаждения сопла и КС кислородом и с применением промежуточного теплообменника. Цифры в ней конкретные.

Кроме того, после изучения литературы пришло общие понимание как быть с охлаждением сопла в гибриднике. Могут быть следующие варианты:
1. кольцевая вставка в камере сгорания из легкоиспарающегося, но не горючего материала между топливной шашкой и соплом. В этом месте минимально содержание окислителя. Шашку можно сделать из фторопласта -4, т.к. он не горюч и обладает высокой тепературой плавления. Достоверных данных по температуре кипения (испарения) не нашел, но что-то около 410-430С. Возможна замена на пористый материал (типа шамотного легковеса) пропитанного чем-то не горючим, но с температурой кипения около 300-400С.
Принцип действия - вещество шашки (или наполнитель) испаряются и создают "паровую" рубашку между стенкой сопла и раскаленными газами.
Это не позволяет охлаждать сопло, но снижает тепловой поток к стенке.

2. Завесное охлаждение. Это классика. На входе в сопло располагаются струйные или кольцевые форсунки, через которые подается окислитель или топливо. Честно говоря, достоверных данных об использовании этого метода для окислителя я не нашел, разве что пространные описания. С топливом - да, но не с окислителем.

не успел сразу дописать....

3. способ три заключается в нанесении на огневую сторону сопла покрытий. Эти покрытия могут быть 2-х видов.
3.1. огнеупорные не уносимые.
3.2. огнеупорные уносимые.
Покрытие 3.1. вполне понятно (не для домашних разработок).
Покрытие 3.2. может быть использовано дома. Я применял шамотный легковес на силикатной связке. Покрытие показало себя не устойчивым к уносу в критической зоне сопла, т.е. за неполную секунду работы на не полной тяге, критика разгорелась на 1.5 мм.

Вполне можно изготовить дюралевое сопло со стенками 1-1.5мм, покрытое изнутри указанным составом 3-5мм. НО! в критику нужна бронзовая или керамическая вставка. Силикатное стекло разбавлять не 50/50 водой, а хотя бы 80стекла/20воды.
В любом случае, в процессе работы сопло меняет конфигурацию (из-за уноса покрытия) и его характеристики меняются.

4. ну и возможно охлаждать сопло теплоносителем, не участвующим в горении. Это может быть как завесное охлаждение (теплоноситель должен быть максимально возможной плотности), так и регенеративное (внешнее) с последующей подачей теплоносителя в зону горения. Для ГРД тоже возможно, хотя и приводит к усложнению конструкции. Добавляется емкость выского давления для теплоносителя и линия наддува этой емкости как минимум (завесное).
Регенеративное в чистом виде для малогабаритных UHL не