ЖРД на закиси азота: новые технологии

a_centaurus> Предварительная сборка двигателя Me_HL_100_003.

a_centaurus>> Предварительная сборка двигателя Me_HL_100_003.

Красиво, все нравится.
Но не нравится (может это относится к моему изготовлению) расположение О-рингов за отверстиями одеваемого на них корпуса. У меня это приводило к их травмированию.

RLAN> Но не нравится (может это относится к моему изготовлению) расположение О-рингов за отверстиями одеваемого на них корпуса. У меня это приводило к их травмированию.

Как сам понимаешь о-ринги за отверстиями не нужны. Для того, чтобы не было проблем с выдавливанием о-ринга в болтовые отверстия нужно делать следующее: 1- использовать как можно большее количество винтов (ne menee 6). 2 - использовать более мелкие сечения винтов. 3 - не использовать винты с конусными головками ( у них наиболее режущие кромки); 4 - следовать строго нормам на о-ринги и вал-отверстие. То есть, о-ринг не должен выступать из канавки более чем на 0.15 - 0.2 мм, а его толщина должна соответствовать диаметру канавки. 5 - использовать твёрдую смазку для о-рингов перед установкой. 6 - делать конусную проточку внутри отверстия для входа в цилиндр.
Как правило с выполнением этих норм соединение не имеет проблем.В крайнем случае применяют технику защиты о- рингов тонкой майларовой плёнкой. Когда линия отверстий пройдена, плёнку вынимают.

a_centaurus> Вставки из меди в сопло и клапан заправки со стороны бака...

Изготовлены теплоизолирующие стаканы для топливной шашки для гибридной части двигателя комбинированного двухфазного топлива. Толстостенная картонная трубка была использована в качестве исходного материала.

Опробована технология изготовления пироклапанов. Такой получилась "исчезающая диафрагма" (5 каналов).

a_centaurus> получилась "исчезающая диафрагма".
Этот термин (понятие) встречается на форуме впервые.
Можно ли дать пояснение, что это за устройство ?

a_centaurus> Опробована технология изготовления пироклапанов. Такой получилась "исчезающая диафрагма" (5 каналов).
состав как на предыдущих двигателях?

Ckona> Этот термин (понятие) встречается на форуме впервые.
Ckona> Можно ли дать пояснение, что это за устройство ?

"Исчезающая" или "выгораемая" диафрагма (перемычка) - часть устройства "статический пироклапан" которая играет роль запорного элемента, удерживающего давление. То- есть её механические характеристики должны быть достаточными по механической прочности на разрушение, а пиротехнические - обеспечивать быстрое горение без твёрдых остатков. Перемычка должна мгновенно исчезать по сигналу реле и открывать дорогу продукту через трубопровод или форсунку.

biostar_37> состав как на предыдущих двигателях?

Да. Нет смысла менять хорошо работающие технологии. Единственное изменение будет по расположению мостика (или мостиков) воспламенения. Внутри каналов разместить его было сложно из-за необходимости формовки с противоположной стороны плиты. Буду устанавливать внутрь канала стартовой шашки уже после её отверждения. У состава высокая пирочувствительность, поэтому проблем в поджиге с распространением струи в канал, не ожидается. Что пока не решил: поджигать ли все каналы сразу от от одного импульса, или ограничится одним (в одном канале линии окислителя). А уже после начала горения в камере гибридной шашки откроются остальные по наведённому потоку тепла.

a_centaurus> поджигать ли все каналы сразу от от одного импульса, или
Мне кажется в первом случае выход на режим будет немного быстрее

biostar_37> Мне кажется в первом случае выход на режим будет немного быстрее

Здесь и скрыто противоречие. По сути дела блок пироклапанов это ПВУ - программно-временное устройство. Мне нужно, чтобы гибридный блок (paraffin/NOх) движка отработал как можно полнее. Для этого нужно ок. 1 с. Потом должна открыться форсунка подачи жидкой фазы топлива - спирта. И двигатель продолжит работу как ЖРД. На выгор. диафрагме топливной форсунки для этого будет установлена ещё одна перегородка- замедлитель (флегматизатор). Она должна обеспечить такую задержку. То есть, подача окислителя должна быть выполнена также с небольшой паузой от промежуточной до полной тяги. Поэтому я предполагал установку воспламенителя только в один из боковых каналов по окислителю. Он откроется начнётся горение, которое распространится на другие перегородки и их откроет. Двигатель при этом должен выйти на режим полной (по режиму ГРД) тяги. В последнюю очередь прогорит перегородка подачи спирта. И жидкое топливо должно поступить в уже хорошо прогретую камеру. Атомизироваться, добавить ещё тяги и уже совместно догореть до окончания подачи закиси.

a_centaurus> Здесь и скрыто противоречие.
Теперь понятно,а сколько по твоим расчетам получается время работы на спирту?

a_centaurus> Опробована технология изготовления пироклапанов.
Мне кажется или в состав пироклапана введено волокно?

biostar_37> Теперь понятно,а сколько по твоим расчетам получается время работы на спирту?
Двигатель рассчитывался на время работы до 10 с. Думаю, что оптимальным будет время ок. 7 с. То есть на ЖРД часть остаётся 5-6 с. Сам понимаешь, что пока нет опытных данных - ответ оценочный. Это ведь не стандартный ГРД или ЖРД. Как говориться - наберём данных, тогда и numeric model of work process состряпаем.

FRC> Мне кажется или в состав пироклапана введено волокно?

Наверное тебе Mg стружки показались волокнами. Они похожи на короткие иголки. Кроме пор. мякоти на нитроклее и Mg там ничего нет.

После почти 3-х суточного отверждения стартовой шашки выбрал каналы над перегородками для установок запалов и диафрагмы-флегматизатора. Когда установил один запал в канал форсунки окислителя, уже увидел и понял, что нужно ставить запалы во все 4 канала по линии NOх. Технически это ничего не стоит, а надёжность старта повышается на порядок. Элктрический запал с головкой из пор. мякоти вклеивается также п.м. и оставляется для сушки. На центральную выг. перегородку канала горючего укладывается флегматизатор - вырубленная из фотобумаги диафрагма. Сверху укладывается п.м.. То есть, после выхода на режим ГРД, ф. даст задержку ок. 1 с. для подачи спирта. В последний момент поменял полимерную прокладку на тонкий картон. Интуиция подсказала так.

a_centaurus> Элeктрический запал с головкой из пор. мякоти вклеивается также п.м. и оставляется для сушки. На центральную выг. перегородку канала горючего укладывается флегматизатор - вырубленная из фотобумаги диафрагма. Сверху укладывается п.м.. То есть, после выхода на режим ГРД, ф. даст задержку ок. 1 с. для подачи спирта...

a_centaurus> тогда и numeric model of work process состряпаем.
ну да,я и имел ввиду примерное время.
Ты писал про вставки в сопло из меди, расскажи подробнее, плиз, если время есть. Медь обычная или что-то особенное и графита, как я понял не будет?

biostar_37> Ты писал про вставки в сопло из меди, расскажи подробнее, плиз, если время есть. Медь обычная или что-то особенное и графита, как я понял не будет?

Да и рассказывать особо нечего. Я просто иду за рекомендациями "отцов-командиров", не делая отсебятину там, где можно обойтись стандартом. Медь используется в двигателях малой тяги (LRM) для футировки камери сопел, охлаждаемых индукционным способом. То есть теплопередачей и последующей иррадиацией наружу. Высокая теплопроводность и удельная теплота плавления (нсмотря на отн. низкую темп. плавл.) позволяют использовать медь (по возможности чистую, электролитическую, не томпак) как материал для вставки в сопло или самого сопла. Из собственной практики я знаю, что стальное сопло с графитовой ставкой работает прекрасно в ГРД, поэтому цель данного техн. эксперимента - определить границы пары Cu-Al-Mg в таком двигателе. Ведь изготовление такой вставки несложно. Далее будем посмотреть.

интересная тема! Тем более, в свете того, что новозеландцам удалось запустить первую частную суборбитальную ракету именно на закиси азота!

Как новозеландцы? Вроде, американцы в 2004-м, и не на жидкостном, а на твёрдотопливном: CSXT SpaceShot 2004 - First Amateur Launch to Space

glh> интересная тема! Тем более, в свете того, что новозеландцам удалось запустить первую частную суборбитальную ракету именно на закиси азота!

Вот и читай. А про новых зеландцев пиши в раздел Космос и иже с ними, где любят попи деть на отвлечённые темы. Там тебя поддержат. New Zealand Rocket Lab - первая частная компания (имеет сильную поддержку от правительства Доминиона) выведшая полезную нагрузку на суборбиту в ЮЖНОМ ПОЛУШАРИИ. Действительно, booster ракеты на гибриде NOх/HTPB. Конфигурация ракеты похожа на старый добрый NIke-Cajun 60 гг. Я не знаю, есть ли двигатель на 2 ступени или это "dart scheme". Если тебе действительно интересна эта тема то зайди в топик: "Solaris_H_2S двухступенчатая гибридная ракета". Он сейчас готовится к лётным испытаниям. По крайней мере внешне ракеты поохожи в масштабе 1:3.

Такими 4 инициаторами из нихрома (мостик 1.4-4 Ом, кабель плоский) оснащён каждый из каналов форсунок окислителя. Они вклеены в стартовые шашки и опиратся на выгораемые диафрагмы. Теперь надо думать, как включить их. Последовательно получается 11.3 Ом. От 12 В ток будет ок. 0.8 -1.0 А. А при параллельном соединении 0.8 Ом получается аж 15 А в пике. Батарею жалко (6 А). Надо подумать. Вот так сборка пироустройства становится на посадочное место камеры.