Private Space Launch - создание ракеты на ГРД

Проект, посвященный созданию носителя на ГРД
 
1 24 25 26 27 28 75

FRC

опытный

В процессе модернизации нынешней инжекторной головки пришли к выводу, что надо исключать пуск двигателя с двух разных кнопок. Человечиский фактор (задержка реакции между нажатием №1 (стартовая шашка) и №2 (пироклапан) может стать причиной того, что стартовая шашка сгорит до открытия пироклапана.
В ходе обсуждения возможной конструкции, было принято решение включить пироклапан в конструкцию инжекторной головки.
Новая головка сделана (пока по весу не оптимизировали), проверена на герметичность. Все в порядке. Грядут испытания на малой заправке окислителем, как только застынет карамель. Она используется в стартовой шашке.
Бронировка в камере сгорания залита по всей длине. Формировалась центробежным литьем в токарном станке. В районе камеры дожигания она толще на 2мм (5мм) основной. В качестве связующего - эпоксидная смола, наполнитель - алюмосиликатные микросферы (кажется 30%) . Делал Yalex.
Из существенных изменений еще то, что инжекторная головка и сопло удерживаются теперь не винтами, а стопорным кольцами.

Есть не решенный вопрос, как убрать прямой тепловой контакт графитового сопла с алюминиевым корпусом камеры сгорания. На 2-3 секундах такой контакт не страшен, а вот на 10с уже страшновато. При этом надо сохранить контакт радиально расположенного О-ринга с корпусом. Есть идея проточить сопло по внешнему радиусу на 5мм (кроме площадки под О-ринг) и на это место "положить" шамот на силикатной связке. Он отлично теплоизолирует и весьма прочен. Контакт площадки под О-ринг с корпусом (ширина линии контакта 3мм), видится допустимым. Тепло будет рассеиваться по всему объему металла корпуса и за 10 сек. не должно превысить 120-130С. Особенно, если учесть, что камера изнутри полностью покрыта абляцией в 3мм.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

Serge77

модератор

FRC> Новая головка сделана (пока по весу не оптимизировали), проверена на герметичность. Все в порядке. Грядут испытания на малой заправке окислителем, как только застынет карамель. Она используется в стартовой шашке.

Какая конфигурация шашки? Вкладная? С каналом?

FRC> Контакт площадки под О-ринг с корпусом (ширина линии контакта 3мм), видится допустимым.

Что ты имеешь в виду под контактом? Щель в десятые миллиметра?

Наверно нужно больше бояться разрушения колец, чем корпуса, ведь на кольцах температура будет выше, чем на корпусе, да и резина - не алюминий.

> Есть идея проточить сопло по внешнему радиусу на 5мм (кроме площадки под О-ринг)

Получится, что кольцо стоит в выступе графита. Этот выступ может сломать давлением.

Какой диаметр тела кольца?

FRC

опытный

Serge77> Какая конфигурация шашки? Вкладная? С каналом?

Вкладная. 2 варианта - с каналом и без. Меня смущает шашка без канала, но канальная слишком быстро сгорает.

Serge77> Что ты имеешь в виду под контактом? Щель в десятые миллиметра?
Сопло, действительно, с зазором 0,15-0,2мм входит в камеру. Но все же местами касается стенки.

Serge77> Наверно нужно больше бояться разрушения колец, чем корпуса, ведь на кольцах температура будет выше, чем на корпусе, да и резина - не алюминий.
Это да. Меня вообще удивило, как у народа ГРД по 15 секунд работает при тяге 300кгс и кольца живы. Решили попробовать. Кольца, видимо, одноразовые.
А какие варианты?

>> Есть идея проточить сопло по внешнему радиусу на 5мм (кроме площадки под О-ринг)
Serge77> Получится, что кольцо стоит в выступе графита. Этот выступ может сломать давлением.
Не. Рисунок прилагаю.

Serge77> Какой диаметр тела кольца?
90,5мм Камеры сгорания Ф.внут. -91мм
Прикреплённые файлы:
Сопловой блок.JPG (скачать) [48,27 кбайт, 42 загрузки] [attach=193545]
 
 
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

Serge77

модератор

FRC> Вкладная. 2 варианта - с каналом и без. Меня смущает шашка без канала, но канальная слишком быстро сгорает.

Вы испытывали воспламенитель с шашкой без канала? Осторожно, если закупорит сопло, то легко порвёт металл, будут осколки!

FRC> Это да. Меня вообще удивило, как у народа ГРД по 15 секунд работает при тяге 300кгс и кольца живы.

По этим двигателям есть информация?
Вообще этот вопрос хорошо бы задать на AROCKET или другом форуме, где есть авторы этих движков.

Serge77>> Какой диаметр тела кольца?
FRC> 90,5мм Камеры сгорания Ф.внут. -91мм

Какой диаметр самой резинки? 3 мм? 5 мм?

Не знаю, насколько соблюдён на рисунке масштаб, но кажется, что шайба между стопорным кольцом и графитом захватывает маловато графита. Графит хрупкий, желательно, чтобы он опирался на максимальную площадь.

И не маловато ли одной резинки?

FRC

опытный

Serge77> По этим двигателям есть информация?



Serge77> Какой диаметр самой резинки? 3 мм? 5 мм?
3мм

Serge77> Не знаю, насколько соблюдён на рисунке масштаб, но кажется, что шайба между стопорным кольцом и графитом захватывает маловато графита. Графит хрупкий, желательно, чтобы он опирался на максимальную площадь.

Масштаб не соблюден. С этим кольцом уже 2 раза испытывали. норма.

Serge77> И не маловато ли одной резинки?
Черт знает. Уплотнением служит еще и бронировка, которая частично заходит под сопло. Пока не режу второе, ибо не ясна сама концепция теплозащиты этого участка. Если она вообще требуется.

Вообще, на Селигерском прожиге я был удивлен, что камера не расплавилась вся :) графит внутри был желтого цвета. Может и правда спасло то, что между 95% поверхности вставки и стенкой КС был зазор 0,5мм?
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

RLAN

старожил

Как по мне, то я бы не морочил голову с резинками.
Садил бы на обычный белый силикон, зазор 1мм.
15сек выдержит, не сомневайся.
 7.07.0

Serge77

модератор

FRC> Ganymede "P" Class Amateur Hybrid Rocket Project

Так там же всё видно - просто 2 или 3 кольца на графите и всё.

Serge77>> Какой диаметр самой резинки? 3 мм? 5 мм?
FRC> 3мм

Маловато.
По ссылке примерно 7-8 мм, я по фотографии измерил. Такое кольцо будет выступать над графитом примерно на 1 мм, а в прижатом виде (вставленным в трубу) - примерно на 0.5 мм, вот и будет та самая спасительная щель.

FRC> Уплотнением служит еще и бронировка, которая частично заходит под сопло.

Нет, не служит. Только кольца.

FRC

опытный

RLAN> Как по мне, то я бы не морочил голову с резинками.
RLAN> Садил бы на обычный белый силикон, зазор 1мм.
RLAN> 15сек выдержит, не сомневайся.

Вот-вот. У меня руки так и чешутся силиконом или еще чем-то намазать. Останавливало только то, что по-несколько прожигов за 1 раз хотим делать и не ясно как потом все это разбирать.
Хотя, если сопло после прожига целое, то и разбирать незачем.... Да, интересное предложение. Спасибо.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

Serge77> Так там же всё видно - просто 2 или 3 кольца на графите и всё.

Serge77> По ссылке примерно 7-8 мм, я по фотографии измерил. Такое кольцо будет выступать над графитом примерно на 1 мм, а в прижатом виде (вставленным в трубу) - примерно на 0.5 мм, вот и будет та самая спасительная щель.

Т.е. если делать кольца, то 2 по краям, чтобы они центровали сопловую вставку и не давали касаться трубы. Вообще должно сработать. Не понятна судьба колец... продержаться ли они положенное время? Думаю, тут нужны испытания.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

Serge77

модератор

FRC> Вот-вот. У меня руки так и чешутся силиконом или еще чем-то намазать.

Силикон увеличит теплоотдачу от графита к алюминию.

FRC> Хотя, если сопло после прожига целое, то и разбирать незачем.

Нужно же как-то контролировать, что там произошло с силиконом после прожига. Может на один раз только-только хватило, а на второй уже не хватит.

Serge77

модератор

FRC> Т.е. если делать кольца, то 2 по краям, чтобы они центровали сопловую вставку и не давали касаться трубы.

Да. Только кольца нужны толще ваших.

FRC> Не понятна судьба колец... продержаться ли они положенное время? Думаю, тут нужны испытания.

Испытания - это само собой. Но у людей же держатся.

Yalex

втянувшийся
FRC>> Вот-вот. У меня руки так и чешутся силиконом или еще чем-то намазать.
Serge77> Силикон увеличит теплоотдачу от графита к алюминию.


Почему увеличит? У него теплопроводность низкая, не в пример графиту. Тем более что его всегда можно наполнить купленными микросферами, если будет задача снизить теплопроводность.
Интересно сделать композитное сопло с графитовой "критикой". У Антона уже был опыт изготовления композитного сопла. Можно повторить но уже с более серьезными материалами, с фенольной смолой наполненной кремнеземными волокнами( "промышленный" материал для РДТТ( защита предсопловых блоков и раструбов)), либо с композициями на основе кремнийорганических смол. В зоне критики будет повышенный механический унос, т.к. мы не сможем обеспечить "промышленные" условия изготовления деталей из композитов. Мы уже ставили образец в фокус сопла, в результате его износ был вызван лишь механическим уносом. По нормальному нужен будет длительный процесс полимеризации( 8-10 часов) + длительная термообработка( тоже 8-10 часов) в вакууме. Поэтому использовать в этом случае проверенный графит вполне логично.
Но это требует дополнительных вложений, как по времени так и по финансам.
 3.6.83.6.8

Serge77

модератор

Yalex> Почему увеличит?

Увеличит по сравнению с воздушной прослойкой, ничем не заполненной.

Yalex> Интересно сделать композитное сопло с графитовой "критикой".

Да, такое делают. Видел картинки сопла, намотанного из углеволокна поверх графитовой вставки. Калибр не меньше 100 мм. Отработало несколько раз в РДТТ на ПХА с алюминием.

Yalex

втянувшийся
Yalex>> Почему увеличит?
Serge77> Увеличит по сравнению с воздушной прослойкой, ничем не заполненной.
Yalex>> Интересно сделать композитное сопло с графитовой "критикой".
Serge77> Да, такое делают. Видел картинки сопла, намотанного из углеволокна поверх графитовой вставки. Калибр не меньше 100 мм. Отработало несколько раз в РДТТ на ПХА с алюминием.

Меня во всех этих играх с графитом волнует только неравномерный прогрев. Т.к. сопло монолитное его по идее вообще может разорвать из-за неравномерного нагрева, температуры возрастают почти мгновенно, и это может привести к накапливанию дефектов.
Нагретый углерод хорошо излучает тепло. Прослойка может снизить конвективный подвод тепла, но с другой стороны увеличить радиационный. Но это конечно мои догадки т.к. температура сопла( количественно) пока не известна. При следующем прожиге обязательно узнаем, термопара с прибором у меня уже есть.

Не обратили ли вы внимание какое связующее было использовано в упомянутом вами ваше сопле? Эпоксидное?
 3.6.83.6.8

Serge77

модератор

Не помню, чтобы кто-то жаловался на тепловой удар (хотя я в это не вникал). Важно, чтобы графит был абсолютно сухим. Если попала влага, нужно сушить при 100-120С часа два.

Связующее было фенольным, подробностей не помню.

FRC

опытный

Исходный стержень графита, из которого изготовлено сопло, увы не однороден, причем в виде продолных полос "от головы до хвоста". Сопло уже попыталось треснуть (на сверхз-й части явная трещина на глубину 1-1,5мм была). Поскольку критику расширили до ф23мм, она убралась, но факт присутствует.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

Vagrant

втянувшийся
"Ракета 09 - ракета на гибридном топливе (первая в СССР ракета на гибридном топливе). Разработана в ГИРД под руководством С. П. Королева по проекту М. К. Тихонравова. Запуск состоялся 17 августа 1933 года."
http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Ракета_09_и_10.jpg [not image]
Сегодня вроде как день гибридного ракетчика!
 3.6.83.6.8

NNV

втянувшийся

Vagrant> Сегодня вроде как день гибридного ракетчика!

Точно. Поздравляю вас, ребята! :)
 
+
-
edit
 

vlad15

новичок
Vagrant> Сегодня вроде как день гибридного ракетчика!

с праздником :) удачи
 

FRC

опытный

Блин!!! Точно!! Всех Гибридчиков с праздником. И спасибо за поздравления.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

Yalex

втянувшийся
А куда делись графики ИК спектроскопии? Модер перенес?
 3.6.103.6.10

Serge77

модератор

Графики исчезли, как и все сообщения авиабазы с 19 августа.
Сейчас графики здесь:
Гибридный Ракетный Двигатель [a_centaurus#27.09.10 20:48]
AR a_centaurus #28.09.2010 17:27  @Serge77#28.09.2010 10:35
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Serge77> Сейчас графики здесь:
Serge77> Гибридный Ракетный Двигатель [a_centaurus#27.09.10 20:48]

По просьбе FRC я заново выложил эти материалы, но в общем топике ГРД. Чтобы не засорять данную тему, посвящённую собственному национальному проекту :D
 3.6.103.6.10

FRC

опытный

У нас прекрасная новость!!!!!!! У Vagrant-а сегодня день рождения!

Хочу не только поздравить тебя с этим праздником, но и сказать Огромное спасибо за твою неоценимую помощь и участие в проекте. Если бы не твой здравый подход к решению,как технических, так и организационных (житейских) вопросов, бегал бы я с пропановой горелкой в качестве запала для ГРД :) и прилаживал напольные весы вместо тензодатчика.
Другого человека, который бы после бессонной ночи рванул на Селигерский слет, чтоб в этот же день уехать на переговоры в Москву, засыпая за рулем, или в 2 часа ночи на морозе -17С таскать стенд в полях, я не знаю. Побольше бы таких как ты! Ура!
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Serge77

модератор

FRC> У нас прекрасная новость!!!!!!! У Vagrant-а сегодня день рождения!

Vagrant, поздравляю! Да не иссякнет энтузиазм у тебя и всей вашей команды!
1 24 25 26 27 28 75

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