Создание ракеты "Проект АРМ1", том3

Serge77> Ну ты даёшь.

Что-то не так?

RLAN> К чему дискуссии?

RLAN> Если как то побороть плохую и быструю полимеризацию то от нагрева можно отказаться, и проблема фазового перехода до летней жары не возникала бы.

Значит, нужно химически сушить аммиачную селитру, т.к. доля воды в ней неопределённа. Тогда поведение каучука при полимеризации с нитратом аммония будет меньше отличаться от полимеризации с нитратом натрия.

А фазовые переходы, при хорошо заполимеризованной связке, влияют на порядок слабее.

SashaPro> Но я не понимаю, почему взаимное уменьшение тел в размерах на морозе при близких коэффициентах теплового расширения может привести к столь значительным перенапряжениям в них?

Силикон (большой коэффициент температурного расширения) в стальном корпусе (маленький коэффициент) при увеличении температуры на 1 градус даёт прибавку давления 10 атм.
И вся другая ограника аналогично.

У стеклотекстолита вдоль волокон коэффициент как у стекла (и у стали) - маленький.
Так что на морозе связка топлива сжимается быстрее корпуса, что может дать отрицательное давление в сотни атмосфер.

Xan> Силикон при увеличении температуры на 1 градус даёт прибавку давления 10 атм.

Силикон - он же, как резина.

Xan> И вся другая ограника аналогично.

Лихо!

Xan> Так что на морозе связка топлива сжимается быстрее корпуса, что может дать отрицательное давление в сотни атмосфер.

Очень хотелось бы увидеть расчёт для всего выше написанного с учётом жёсткости материалов.
Меня интересуют линейные перемещения и напряжения в конструкции.

Позволю себе высказаться. Может поменять технологию изготовления двигателя? Плясать от топливной шашки. Т.е. сачала ее сделать,а потом прямо на нее мотать корпус и проч. Смола же усадку дает и никаких зазоров не останется. К тому же, не потребуется вытаскивать стержень из готового двигателя и снижается риск механического повеждения.

FRC> Позволю себе высказаться. Может поменять технологию изготовления двигателя? Плясать от топливной шашки. Т.е. сачала ее сделать,а потом прямо на нее мотать корпус и проч. Смола же усадку дает и никаких зазоров не останется. К тому же, не потребуется вытаскивать стержень из готового двигателя и снижается риск механического повеждения.

1.Без стержня невозможно вращать непрочную шашку на станке.Усилие натяжения наматываемого материала ,часто,составляет 50% от его прочности.(По этой причине,лучше мотать 1 полотнищем,или лентой,а не кусками).
2.Не удасться доотвердить стеклопластик,нагреванием.
3.Операция торцевания трубы становится опасна,т.к.неизбежны локальные перегревы.

FRC> Позволю себе высказаться. Может поменять технологию изготовления двигателя? Плясать от топливной шашки. Т.е. сачала ее сделать,а потом прямо на нее мотать корпус и проч. Смола же усадку дает и никаких зазоров не останется. К тому же, не потребуется вытаскивать стержень из готового двигателя и снижается риск механического повеждения.

Первый мой двигатель, сделаный в зрелом возрасте лет 10 назад делал именно так.
Но много недостатков, часть уже перечисляли. И вообще, если шашка скреплена с несущим корпусом, она должна быть эластична. А как мотать на эластичную шашку?
Недостатков видится больше.

Azot> По результатам открытой конференции НПО Алтай,фазовые переходы в НА исчезают,после сокристализации ее с нитратом калия(10 %),в области -50 до 105 град.Аналогично действуют нитраты щелочноземельных металлов и дициандиамид.

Спасибо. Уже обсуждали несколько раз. И ссылки на статьи тут есть.
Если бы кто то сделал это, а потом провел серию мех. и огневых испытаний.
Состав НА, Ал, силикон горит приемлимо, с другими связками хуже.

SashaPro> Очень хотелось бы увидеть расчёт для всего выше написанного с учётом жёсткости материалов.

Ну так посчитай и увидишь!

Типичные коэффициенты объёмного расширения органики (всё в миллионных на градус):
Нефть, масло (нет кислорода) 920
Глицерин (много кислорода) 500

Коэффициенты линейного расширения (в скобках - объёмного):
Винипласт, эбонит 70 (210)
Стекло 8.5 (25.5)
Сталь 12 (36)
Алюминий 23 (69)

Сжимаемость органики (миллионные на атмосферу):
Глицерин 22
Касторка 47
Керосин 80

Модуль упругости (в мегаатмосферах, чтоб всё в одинаковых единицах было):
Алюминий 0.7
Стекло 0.7
Сталь 2

Чтоб получить атмосферы на градус (считая сосуд абсолютно жёстким), надо коэффициент объёмного расширения разделить на сжимаемость:

Глицерин 500 / 22 =
Керосин 920 / 80 =

Чтоб учесть тепловое расширение сосуда, надо из коэффициента объёмного расширения содержимого вычесть коэффициент объёмного расширения материала сосуда.
И разницу делить на сжимаемость.

Упругость цилиндрического сосуда можно учесть формулой:

2 * модуль_упругости * радиус / толщина_стенки.

Это величину надо складывать со сжимаемостью.

Последняя формула неточная, в ней не учтены модуль сдвига для металлов и/или направление намотки для стеклопластика. Вместо двойки можно что-то ближе к тройке взять.
Да и справочные цифры неточные.

RLAN> Высверлил несработавший запал.

А что именно не сработало? Нихром перегорел, а состав не загорелся?

Serge77> А что именно не сработало? Нихром перегорел, а состав не загорелся?

Да, конечно. Но это ясно было на полигоне, по замеру сопротивления.
Тут запал изъял ошметками.

RLAN> Состав НА, Ал, силикон горит приемлимо, с другими связками хуже.
Раз ты намерен продолжать работу с этими партиями сырья,логично было бы провести несколько экспериментов по оптимизации связки и влажности НА.Причем,с небольшими количествами,что сэкономит время.На мой взгляд,на этой стадии огневые испытания,необязательны.Успеха.

Serge77>> А что именно не сработало? Нихром перегорел, а состав не загорелся?
RLAN> Да, конечно.

Для решения этой проблемы на нихром нужно нанести обмазку.

Serge77> Для решения этой проблемы на нихром нужно нанести обмазку.

А зачем обмазку? всё же было хорошо как объяснял мне в моих "догадках", и что интересно случилось с сопротивлением?-Только не воспринимай пожалуйста за упрёк, "Гайки" с ракеты ( двигателя ) в данном случае решили не послушаться расчётов и умозаключений.Нихром должен находится во взвешенном состоянии ( изолированным от монолитов ВС , и контактировать только огневым импульсом с ним ,как ты правильно заметил - после неудачного испытания, через пороховую намазку НЦ лак с ДП )

Serge77> Для решения этой проблемы на нихром нужно нанести обмазку.

Ага, есть аэрозольные баллончики. Видел у Vagrant-a в офисе.
Радикальное решение - высокоомный провод в заводской обмазке.

Serge77> Для решения этой проблемы на нихром нужно нанести обмазку.
Так на нем и была спичечная обмазка. И уложено в канавку притрушенную молотыми спичками.

Azot> Раз ты намерен продолжать работу с этими партиями сырья,логично было бы провести несколько экспериментов по оптимизации связки и влажности НА.

В ближайшее время не намерен.

RLAN> А как мотать на эластичную шашку?
В два этапа.

RLAN> Планирую нарезать резьбу в текстолитовой заглушке и вкрутить туда новый запал.
Очень полезно в плане прочности и герметизации перед вкручиванием запала промазать его резьбу слегка маслом, а резьбу в крышке эпоксидкой.

Serge77>> А что именно не сработало? Нихром перегорел, а состав не загорелся?
RLAN> Да, конечно.
Тут на мой взгляд нужно действовать комплексно. Нихром перегорает локально, позтому обмазка из легкозаводящегося состава должна помочь. Но еще надо обеспечить качественный контакт провода и нихромовой проволоки. Для этого в обязательном порядке в месте соединения надо делать несколько витков нихрома, а потом зажимать. Надо выдержать определенное сопротивление при определенном напряжении. По моим данным ток в районе 1-2А. Нихром лучше делать спиралькой на несущей поверхности, т.е. на изолированном проводе, чтобы снять возможность мех. нагрузок.
Если ты все так и делаешь, то твоя несработка для меня полная загадка.

RocKI> Если ты все так и делаешь, то твоя несработка для меня полная загадка.

Для меня тоже. Но есть предположения.
У меня запал поджигался от 24В 7А*ч. Хоть и мороз, но свои 7-8А они выдают.
И это много. А напряжения мало, что бы поддержать дугу.
Предыдущие поджигал высоким напряжением, 350В 80Дж. Там хоть и импульс тока большой, заводится дуга.

RLAN> У меня запал поджигался от 24В 7А*ч. Хоть и мороз, но свои 7-8А они выдают.
RLAN> И это много. А напряжения мало, что бы поддержать дугу.

Зачем дуга? Задача обеспечить работу нихрома. Я не зря упомянул ток 1-2А. Это примерно соответствует напряжению 9-12в при сопротивлении нихрома 3-7Ом, которые использую я. Без обмазки такие запалы даже не перегорают, но нагреваются почти до бела. Пересчитай на свой напряж и поэкспериментируй с открытым нихромом.

Azot> RLAN Высушить НА не проблемма.После обычной сушки,досушивать в вакуум-сушильной камере,для которой подходит алюминиевая кастрюля,с уплотнением из сил.герметика.Пару часов при т.больше 60 град.,маслянный насос- высохнет даже в обьеме,не только с поверхности.Вот только операцию измельчения нодо сделать до окончательной сушки и сухую селитру сразу вносить в связку.

А почему ты решил, что проблема в остаточной влаге?
НА последний раз был достаточно сухой, воды - не более долей процента.
Плясать вокруг НА с опаской,как бы он не натянул воды, не слишком удобная технология.
Кроме того, те же проблемы со связкой и при использовании ПХА.