[image]

Твёрдые ракетные топлива XX

 
1 120 121 122 123 124 389

FRC

опытный

Возможно наивный вопрос, а ПХА что, купить нельзя? Его продают, насколько я узнавал, свободно юрлицам.
   7.07.0
+
-
edit
 

planet

втянувшийся

>-Serge77-Соотношение я предложил, как и сам состав. Но не как оптимальное, а как
>начальную точку, потому что оптимум я не определял. Первый испытывал это топливо
>и запускал на нём ракеты AndreyV, было это лет 5 назад, всё есть в этой теме.

>-VMK-Спасибо, нашол: Твёрдые ракетные топлива XVIII [AndreyV#14.08.06 11:16]
>-Serge77-А мы нашли, что можно обойтись без магния, если в качестве связки использовать силикон

Ура, американцев мы опередили, а как быть с отечественными коллегами?

читать с поста - 4116.Nitrogen
А в самом низу написано, что тема обсуждалась уже в 2000 году.
   3.6.183.6.18
+
-
edit
 

Serge77

модератор

planet> читать с поста - 4116.Nitrogen

И где там изготовление топлива, испытание, я не говорю про летающие ракеты?

Кстати, Nitrogen - участник нашего форума. А про свои эксперименты с силиконом я писал очень давно.
Candy там вообще моими цитатами разговаривает )))
   5.05.0
UA Kotugoroshko #15.08.2011 21:59  @Pashok#13.08.2011 15:40
+
-
edit
 

Kotugoroshko

новичок
Pashok> Ты как я понимаю серьезно взялся за доводку ТРТ на АС до приемлемых характеристик?

Хотелось бы, но недолго уже осталось - нужно ехать в другой город на учебу :( . Продолжать буду на каникулах. Ну а сейчас попробую вводить NaCl и алюминия побольше.
   
+
-
edit
 

Pashok

опытный

У меня вопрос к форумчанам, кто нибудь делал реально работающие двигатели с топливами на ПХК? читал архивы форума, видел что собирались, обсуждали, но результатов испытаний так и не нашел...
   3.6.33.6.3
RU Андрей Суворов #18.08.2011 00:17  @Pashok#16.08.2011 01:08
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Pashok> У меня вопрос к форумчанам, кто нибудь делал реально работающие двигатели с топливами на ПХК? читал архивы форума, видел что собирались, обсуждали, но результатов испытаний так и не нашел...

Я сейчас пилю щели в заряде. Как только допилю, вклею сопло и заглушку, но испытания теперь не знаю, когда можно будет провести. МАКС, опять же, идет...
   8.08.0
KZ Максим656565 #31.08.2011 00:48  @Pashok#14.08.2011 12:09
+
-
edit
 

Максим656565

втянувшийся
Pashok> Я ведь и сам провел достаточно большую работу с АНДДМ, и сделал выводы и на основании работы с этим окислителем.

Доброго времени суток! Какие выводы ты сдлелал по поводу топлива АНДДМ? На сколько оно перспективно для любителей?
Какой у.и. ты планируешь получить от топлива на хлорате натрия?
   
RU Pashok #31.08.2011 18:03  @Максим656565#31.08.2011 00:48
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Максим656565> Доброго времени суток! Какие выводы ты сдлелал по поводу топлива АНДДМ? На сколько оно перспективно для любителей?

Доброго! Я сделал выводы, что горение составов типа АНДДМ/силикон/алюминий и АНДДМ/эпоксид/алюминий вполне приемлемо. И на них можно делать двигатели для ракет. При этом на топливах с силиконом можно делать скрепленные заряды. С эпоксидом нормально отработали стандартные шашки. Горение топлив АНДДМ/эпоксид(без металлов) пока мало исследовалось, но мне кажется некоторая перспектива есть (эти топлива вероятно полезны там где требуется низкая температура горения топлива и/или большое время работы). По поводу того на сколько данные топлива перспективны для любителей решать не мне а любителям))) Я лишь исследовал составы и выложил некоторые данные по ним.

Максим656565> Какой у.и. ты планируешь получить от топлива на хлорате натрия?

Какой уи будет получен покажет только практика. В расчете он для составов без алюминия 195-200с для составов с алюминием ок 220с(при 68атм). При этом практически измеренная плотность топлив колеблется в пределах 2,0 - 2,075гр/см3 (в зависимости от состава), составы без алюминия. Скорости горения полученные на данный момент для базового состава при разных давлениях в двигателе 10-30мм/сек (горение канальное)
   3.6.33.6.3
Это сообщение редактировалось 31.08.2011 в 18:23
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Пишу в теме ТРТ потому как полноценной ракетой данное устройство не являлось, испытывалось лишь топливо на горение при ускорении а так же топливный заряд так же на ускорение. Для начала было взято минимальное ЛД-5, при толщине свода горения 66%, сопло разгораемое, заряд скрепленный, горение чисто канальное. Результат положительный, двигатель отработал нормально.

   3.6.33.6.3

RocKI

опытный

Pashok> на горение при ускорении...взято минимальное ЛД-5, при толщине свода горения 66%, сопло разгораемое, заряд скрепленный, горение чисто канальное. Результат положительный...

Во накрутил! Сказал бы по-простому, захотелось просто запустить моторчик на палке. У меня такое тоже бывает...Но я с этим борюсь. ;)
   6.06.0

Pashok

опытный

RocKI> Во накрутил! Сказал бы по-простому, захотелось просто запустить моторчик на палке. У меня такое тоже бывает...Но я с этим борюсь. ;)

Тут дело в том, что топливо по консистенции пластичное (то есть оно не отверждается) и были некоторые сомнения повлияет ли ускорение (перегрузка) на деформацию заряда в теории не должно было, проверка на практике это подтвердила :) . А делать под этот опыт полноценную ракету было лень))) да и смысла особого не было :)
   3.6.33.6.3
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Кстати позже отпишусь в чем смысл организации именно канального горения для этого топлива и почему обязательно разгорающееся сопло.
   3.6.33.6.3
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

Pashok> Кстати позже отпишусь в чем смысл организации именно канального горения для этого топлива и почему обязательно разгорающееся сопло.

Плоховато горит? Показатель в законе горения высоковат?
   7.07.0
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Pashok> Тут дело в том, что топливо по консистенции пластичное

Ты напиши, какой точный состав, а то непонятно, что тут обсуждается.
   3.0.193.0.19
+
-
edit
 

Pashok

опытный

На данный момент ТРТ с хлоратом натрия подтвердили, что могут устойчиво работать в РДТТ при приемлемо широком диапазоне условий поэтому теперь расскажу об их свойствах и составах.
Началось все с того что, была поставлена задача приспособить в качестве окислителя ТРТ хлорат натрия как очень дешевый продукт при этом обладающий рядом очень ценных свойств, таких как весьма малая гигроскопичность (не при предельной влажности воздуха), плотность, значительно превышающая плотность нитратов – 2,493гр/см3 и значительно большая энергетика составов на нем по сравнению с составами на нитратах щелочных металлов и равная составам на ПХК, при этом хлорат натрия значительно дешевле и проще в получении ПХК. Здесь еще важно учесть, что хотелось получить ТРТ не содержащие металла, которое бы могло гореть быстро. И еще была задача максимально реализовать потенциал этого окислителя то есть сделать состав с кислородным балансом близким к нулевому и максимальной плотностью.
Далее началась разработка топлива. Оно должно было стабильно и быстро гореть в канальном моторе. Канальная схема была выбрана по ряду причин.
1 максимальная простота конструкции мотора
2 отсутствие необходимости в теплоизоляции
3 простейшая конструкция воспламенителя
4 так как площадь горения прогрессивна, то применяемое сопло разгораемое, а следовательно минимальные требования к материалу сопла и температуре горения топлива и эрозионности продуктов сгорания.
5 При чисто канальной схеме горения для многих топлив был замечен эффект изменения закона горения а именно влияние сверхзвукового обдувающего потока, которое сводится к существенному замедлению прироста скорости горения от давления в моторе.
Первыми опробованными ГСВ были эпоксидная смола с добавками различных разбавителей и применением стандартных отвердителей, силиконовые герметики и пересыщенный раствор состава: Сахароза 50-60% глицерин 20-30% ацетат натрия 20-30%. В качестве катализатора горения бралась смесь окисей марганца и железа 2/1 Позднее когда стало ясно не достаточное ее влияние на ускорение горения при 1атм в качестве значительно более эффективных катализаторов (модификаторов горения) были применены роданид одновалентной меди и бензоат натрия (в последствии применялся только он, как значительно более дешевый, доступный и энергетически эффективный, чем роданид).
Результаты были получены следующие.
С силиконом скорость горения при 1атм 0,9-1мм/сек, катализаторы на скорость горения практически не влияют. Горение в моторе мало устойчиво. Повышает скорость горения алюминий, но горение по прежнему не достаточно устойчиво + алюминий мало повышает УИ силикон-хлоратных составов (по данным программы пропеп)
Для составов с эпоксидной смолой скорость горения без катализаторов при 1атм составляет как и для силикона 0,9-1мм сек. С окисями металлов 1,1-1,3мм/сек. С бензоатом натрия до 5мм/сек, с бензоатом натрия и окисями металлов до 11мм/сек. Однако горение данных топлив в моторах не устойчиво (даже с применением разбавителей) ввиду неприемлемых свойств связующего. Двигатели либо горели без тяги либо взрывались остатки топлива при этом либо догорали либо затухали.
Для составов хлорат натрия 65-70% раствор (сахар/глицерин/ацетат) скорость горения при 1атм составила в зависимости от состава от 2 до 5мм/сек. Горение в двигателях во всех случаях устойчиво. Были получены вполне удовлетворительные результаты. Но ряд минусов этой связки в последствии заставили отказать ся от нее. К минусам относится гигроскопичность топлива, чувствительность к удару (она вырастает так как хлорат натрия растворим в связке), необходимость пусть и незначительного но все же нагрева при переработке. и наконец «ползучесть» топлива.
На основании проведенной работы были сделаны следующие выводы.
- Чисто канальная схема горения топливного заряда в значительной степени уменьшает зависимость прироста скорости горения от давления в моторе.
- Наиболее эффективными катализаторами/модификаиторами горения являются ацетат/бензоат натрия (при этом ацетат для углеводно-спиртовых связок а бензоат для углеводородных)
- Наибольшую стабильность грения обеспечивает связка имеющая свойства неньютоновсой жидкости.
На основании этих выводов для дальнейших экспериментов был выбран тип составов:
Хлорат натрия 80-83% бензоат натрия 2-7% связка 12-15%(связка не нова и состоит она из битума пластифицированного минеральным маслом до консистенции от вязкого салидола до мягкой ириски, в этом диапазоне консистенций топливо работает совершенно одинаково, меняется лишь его физическая консистенция и простота переработки – консистенция от сравнительно мягкого пластилина до плотной глины (при 25градусах по цельсию)). Надо отметить, что на жаре топливо не «ползет» а на морозе (проверялось до минус 20 градусов) хрупким не становится. В качестве катализатора в первое время применялась та же смесь оксидов в количестве 1-2% в дальнейшем я от нее отказался так как прирост скорости горения для данных составов был очень не велик и топливо прекрасно работает и без них.
В дальнейшем базовым составом который сейчас активно исследуется стал 80-83% хлората натрия, 5% бензоата натрия 12-15% связующего.
Дальше о технологичности топлива. Если связка выбрана с консистенцией вязкого салидола и в кол-ве 14-15% то топливо спокойно замешивается при комнатной температуре и имеет консистенцию пластилина. Если выбрана более плотная консистенция связки и/или меньшее ее количество то при замесе надо добавлять немного ацетона/бензина. После его удаления топливо заряжается в мотор. Удобно что если остались излишки топлива, то они могут храниться не ограниченное время и в последствии использоваться. Так же двигатель можно разряжать.
О скорости горения – для состава 80/5/15 при 1атм она составляет 1,5мм/сек при чем на скорость горения практически не влияет соотношение битум/масло а так же очень мало влияет дисперстность окислителя и достаточно мало влияет дисперстность бензоата. Скорость горения мало зависит от начальной температуры топлива. Скорость горения топлива в моторе 10-30мм/сек На данный момент опробованные удлинения мотора (ЛД) от 3 до 6 при своде 66%, в этом диапазоне горение устойчиво, будут проводиться дальнейшие исследования. При этом в конструкции двигателя должно присутствовать разгарающееся сопло. У него две основных задачи. Первая стабилизация КН в течении работы мотора, вторая поддержание свода топлива. Так же стоит отметить что при канальной схеме не при каком КН не возникает неустойчивого горения (пульсаций) горение без давление плавно переходит в горение под давлением и наоборот.
О механической чувствительности топлива. Механическая чувствительность данного типа составов минимальна для всех исследованных. Так даже при очень сильных многократных ударах тяжелым молотком на наковальне не удалось вызвать взрывов/воспламенения топлива, при очень сильном растирании остатков топлива в фарфоровой ступке отсутствуют признаки какой либо чувствительности. Аналогичный результат при скользящем ударе. При значительном превышении допустимого КН в двигателе и очень прочном корпусе мотора, происходит его разрыв на крупные куски при этом топливо в большинстве случаев затухает. Иногда же медленно догорает без давления.
В заключении могу сказать, что параллельно с хлоратом натрия испытывался и ПХК, результаты практически аналогичны для всех составов с углеводородными связками. В качестве связующего был выбран битум не как единственно пригодный а как самый дешевый и доступный. А так ассортимент возможных связующих достаточно широк. К примеру испытывалась эпоксидная смола загущенная канифолью, можно попробовать минеральное масло загущенное канифолью и прочие составы. Но суть сводится к одному. Связка должна представлять собой вязко-пластичную систему обладающую повышенной ударной вязкостью (свойствами неньютоновской жидкости) эти свойства связке могут придать либо олигомерные компоненты (битум, эпоксид) либо свойства стабильного пересыщенного р-ра (сахар/глицерин/ацетат или масло/канифоль)
   3.6.33.6.3
Это сообщение редактировалось 01.09.2011 в 14:17
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Pashok> С бензоатом натрия до 5мм/сек, с бензоатом натрия и окисями металлов до 11мм/сек.

Здесь нет ошибки? Это на воздухе, не в двигателе? Какой именно состав?

Дальше про бензоат ты пишешь:

Pashok> О скорости горения – для состава 80/5/15 при 1атм она составляет 1,5мм/сек

Что-то здесь не сходится.
   3.0.193.0.19
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Serge77> Здесь нет ошибки? Это на воздухе, не в двигателе? Какой именно состав?

Для состава натрия хлорат 75% бензоат 15% эпоксид 10% на воздухе 5-6мм/сек а если прибавить еще 2% смеси окисей марганца и железа 2/1 (брал самодельные - дисперстность весьма высока) то скорость горения 10-11мм/сек при 1атм в бронеровке.

Serge77> Дальше про бензоат ты пишешь:

85/5/15 это для хлорат/бензоат/битум. я писал, что влияние катализаторов на составы с битумом заметно меньше чем на составы с эпоксидом + значительная разница в соотношении связка/бензоат. От сюда и такие разности в скоростях

Serge77> Что-то здесь не сходится.

Все сходится :)
   3.6.33.6.3
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Pashok> Для состава натрия хлорат 75% бензоат 15% эпоксид 10%

А, целых 15% бензоата, это уже не катализатор. Это уже состав для свистулек.

Насчёт того, что или не даёт тяги, или взрывается - это как раз высокий показатель в законе горения так проявляется.
   3.0.193.0.19
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Serge77> А, целых 15% бензоата, это уже не катализатор. Это уже состав для свистулек.

Ну как сказать, в промышленных составах катализаторы типа бутилферроцена вводились в топлива в весьма значительных кол-вах 10% и больше. Ну а так да, как трт такое использовать смысла особого нет, да и связки маловато. Потому я и обозначил данный состав именно как состав а не ТРТ.

Serge77> Насчёт того, что или не даёт тяги, или взрывается - это как раз высокий показатель в законе горения так проявляется.

Конечно, это я знаю. Как раз борьбе с этим законом моя работа посвящена и была. А еще одной причиной такого поведения (не самостоятельной конечно, она тоже является как минимум частичным следствием высокого показателя) является высокочастотная неустойчивость горения (резонирование), что как раз характерно для топлив на жестких и в меньшей степени для упругих связующих и исключается для вязко-пластичных связок с повышенной ударной вязкостью, что и было показано в моем посте выше.
   3.6.33.6.3
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Pashok> да и связки маловато

Вот-вот. Не было ли оно пористым?

Pashok> что как раз характерно для топлив на жестких и в меньшей степени для упругих связующих и исключается для вязко-пластичных связок с повышенной ударной вязкостью, что и было показано в моем посте выше.

Не торопись с глобальными выводами.
Для того, чтобы это "показать", нужно целому институту поработать лет 5, а то и больше )))
   3.0.193.0.19
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Serge77> Вот-вот. Не было ли оно пористым?

Были образцы с некоторой пористостью, но они выбраковывались. Данные привожу для не пористых.

Serge77> Не торопись с глобальными выводами.
Serge77> Для того, чтобы это "показать", нужно целому институту поработать лет 5, а то и больше )))

Ну я не преподношу это как обсалютную истину, естественно я не институт :) Однако многочисленные эксперементы показали именно такую зависимость, причем показатели хорошо воспроизводимы. Я считаю на осовании десятков опытов давших воспроизводимые результаты выводы уже делать можно. Так или иначе работу продолжать я буду, посмотрим :)
   3.6.33.6.3
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

Pashok> А еще одной причиной такого поведения (не самостоятельной конечно, она тоже является как минимум частичным следствием высокого показателя) является высокочастотная неустойчивость горения

Какая длина звуковой волны у него? Ты оценивал возможность возникновения высокочастотной неустойчивости в маленьких двигателях? Ни разу у любителей не видел подобного явления. Может у кого есть примеры?
   7.07.0
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Pashok> Я считаю на осовании десятков опытов давших воспроизводимые результаты выводы уже делать можно.

Можно, но вопрос - какие?
Почему нужно делать вывод, что влияет именно консистенция топлива(связки)? Почему не легкоплавкость или возгоняемость например? Обе твои "хорошие" связки легкоплавки и испаряются/возгоняются, а обе "плохие" не плавятся и не возгоняются, а разлагаются.
   3.0.193.0.19
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Serge77> Можно, но вопрос - какие?
Serge77> Почему нужно делать вывод, что влияет именно консистенция топлива(связки)? Почему не легкоплавкость или возгоняемость например? Обе твои "хорошие" связки легкоплавки и испаряются/возгоняются, а обе "плохие" не плавятся и не возгоняются, а разлагаются.

Вот тут по подробнее напишу, я ведь не претендую на полное объяснение самого механизма. Естественно у меня нет для этого необходимого оборудования и ресурсов. Однако из полученных данных следует вывод, с жесткой связкой горение наименее устойчиво, с упругой несколько более устойчиво, и с вязко-пластичной наиболее устойчиво. Общеизвесно при этом что легкость вступления материала в резонанс распологается в том же ряду. Жесткие материаллы вступают в резонанс проще всего, упругие сложнее, вязко-пластичные склонны поглащать колебания. Кроме того общеизвестна и проблема резонансной неустойчивости горения топлив. На основании этого и были сделаны чисто ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ выводы о механизме. И естественно я не утверждаю да и не могу утверждать, что он единственный. Возгоняется ли связка в условиях работы мотора и в какой степени у меня нет возможности проверить. Однако если взять в качестве ГСВ просто густое масло или салидол, которые так же возгоняются, то результат будет отрицательным (для канального заряда во всяком случае). Потому указанный вязко-пластичный тип связок я и посчитал оптимальный по совокупности свойств, что и озвучил. Объеденив все вышесказанное могу сказать следующее практически сделан вывод о том чтобы максимально стабилизировать горение на окислителях с высоким показателем степени в законе горения наиболее эффективны оказались следующие три приема:
-использование канального горения (на практике обнаружено замедление прироста скорости горения от давления)
-использование бензоата натрия в качестве катализатора/модификатора горения
-использование указанного типа ГСВ
Именно эти три приема в совокупности на практике дали наилучшие результаты
   3.6.33.6.3

Pashok

опытный

Pashok> Именно эти три приема в совокупности на практике дали наилучшие результаты

Вобщем пока и все, больше мне пока добавить к вышесказанному нечего.
   3.6.33.6.3
1 120 121 122 123 124 389

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