ЖРД на закиси азота: новые технологии

a_centaurus> Наикрупнейшим планом. С указанием пальцем. Узел вентиля баллона высокого давления с клапаном разрывной диафрагмы.
После заправки на переходник бутыли лучше надеть герметичную крышку. Тогда закись может храниться сколько угодно долго. В условиях, соответствующих нормам.

Сборка двигателя Me_HL_50_02 для стендовых испытаний. Пока делал дизайн в Solid Works, подсчитал число сборочных элементов этого двигателя. Их более 100 !!! Так что сборка и заправка ЖРД - процесс нетривиальный. Про разработку и конструкцию уже сказано. Подробно в doc.

a_centaurus> Сборка двигателя Me_HL_50_02 для стендовых испытаний.

a_centaurus>> Сборка двигателя Me_HL_50_02 для стендовых испытаний.

a_centaurus>>> Сборка двигателя Me_HL_50_02 для стендовых испытаний.

a_centaurus>>>> Сборка двигателя Me_HL_50_02 для стендовых испытаний.
Собственно, собраны только головка, плата пироклапанов, камера с парафиновой шашкой и спиртовый бак. Остаётся заправить бак спиртом, закрыть поршень и присоединить бак окислителя. Вот после этого двигатель будет готов для заправки закисью и установке на стенд. Пока прогревается электроника. Обычно оставляю на 2-4 часа.

a_centaurus> Остаётся заправить бак спиртом, закрыть поршень и присоединить бак окислителя. Вот после этого двигатель будет готов для заправки закисью и установке на стенд. Пока прогревается электроника. Обычно оставляю на 2-4 часа.

Испытание было удачным. Завтра сделаю отчёт. А пока фото. Называется: "Главное, или спирт пошёл".

a_centaurus> ... А пока фото. Называется: "Главное, или спирт пошёл".

Красотища ))

Успешные огневые испытания жидкостного двигателя малой тяги (лётный образец) схемы "tripropellent". It=633 N*s; fuel mass =0.3 kg; t=4.5 s; Isp =215 s; Favg =140 N; Fmax =255 N. 21.09.11 Villa Golf Lab.Температура воздуха 13 град. Заправка окислителем - 75% от номинала. Все фазы подготовки двигателя к стендовым испытаниям прошли без замечаний. Вся плата пироклапанов отработала в соответствии с расчётом. В первой фазе: "предварительное", электрическая сеть инициировала воспламенение пиросоставов. В фазе: "промежуточное", открылись каналы (4) форсунок окислителя и начался процесс ГРД, В фазе: "главное", открылся канал форсунки жидкого горючего. Видно, что не хватило недолитых 70 г окислителя. Заправочный баллон малого размера и уже наполовину полон (пуст) поэтому при заправке (медленно) решил не наливать под горловину, а оставить немного на потом. В основном, этот "недолив" сказался на недоборе около 70-100 Н*с и может быть 0.5 с тяги. Да и температура воздуха пока не самая оптимальная для закиси. С этими результатами уже можно проектировать ракету. Видео и фото с испытаний. График тяги vs. время

a_centaurus> Успешные огневые испытания жидкостного двигателя малой тяги (лётный образец) схемы "tripropellent" Me_HL_50_02

a_centaurus>> Успешные огневые испытания жидкостного двигателя малой тяги (лётный образец) схемы "tripropellent" Me_HL_50_02

"предварительное"; "промежуточное"; "главное"

Через 5 минут после испытаний двигатель можно было брать руками.

a_centaurus> Успешные огневые испытания жидкостного двигателя малой тяги (лётный образец) ....

Поздравляю, очень хороший тест (на вкус, запах и цвет )
Сложно, большинству не по зубам, но в том и мастерство.

a_centaurus>>> Успешные огневые испытания жидкостного двигателя малой тяги (лётный образец) схемы "tripropellent" Me_HL_50_02

Поздравления за успешния тест! Зрелищно! Красиви Mach_Diamonds!
До колкото ми е известно, успешен двигател по схема "tripropellent" e истинска екзотика и голям(большой) успех! Браво!

-VMK-> Поздравления за успешния тест! Зрелищно! Красиви Mach_Diamonds!
-RLAN-> Сложно...
Спасибо. Сложно, да. Но и планка высоко стоит, прыгать интересно. Да и последователи уже есть (FRC). Ещё и обскачет. Пока надеюсь довести этот движок (вернее технические принципы) до применения в конструкции наноспутника. По крайней мере до макета у меня руки развязаны.
Самое лучшее во всех испытаниях. Когда уже все закончилось.

a_centaurus>> Успешные огневые испытания жидкостного двигателя малой тяги (лётный образец) ....
RLAN> Сложно, большинству не по зубам, но в том и мастерство.

Да, сложновато. Но это реальный успех в этой сложной области. Событие, однако!

a_centaurus> Успешные огневые испытания жидкостного двигателя малой тяги

Поздравляю с достигнутым результатом !

a_centaurus> Спасибо. Сложно, да. Но и планка высоко стоит, прыгать интересно. Да и последователи уже есть (FRC). Ещё и обскачет.
FRC что-то слишком закопался. )) Судя по всему, пора ревизию задачек провести, а то пупок надорвем.

a_centaurus> Самое лучшее во всех испытаниях. Когда уже все закончилось.
Да еще с таким успехом! Все сработало шатно, заброса давления нет, все "квадратно"....Только вот, что-то автор суров

А как толковать график "tripropellent"? Где начало цикла ЖРД и конец ГРД? На второй секунде резкое падение тяги - это прекращение ГРД цикла? Жидкая фаза, как я понимаю, закончилась на 3,25 секунде?

FRC> Только вот, что-то автор суров
Сам себя снимал и про "улыбочку" никто не напомнил.
FRC> А как толковать график "tripropellent"?
Из совместного анализа видео и графика видится следующее. Наблюдалась интерференция двух процессов. Клапан жидкого горючего открылся через 630 мс после открытия каналов окислителя и начала гибридного цикла. Это очень хорошо видно по характерному "парафиновому" факелу веретенообразной формы с бульбой на конце. Потом продукты смешиваются и горят уже совместно, выбрасывая конической формы сверхзвуковой факел (plume) с характерными Mach Discs. Скорее всего на исходе 2.5 с начало падать давление (напомню, что недозправил, примерно 25-30% закиси в бак + недостаточная температура воздуха), пошла газовая компонента и РП (оба компонента в форме смешанного конденсата) пошёл на спад. Кстати после окончания работы (на файле с камеры это есть) из сопла ещё секунд 20 выходил уже коптящий огонь с явными признаками выгорания парафина, поглощённого футеровкой. Я его погасил тряпкой, чтобы не зас...л движок. Короче, "заварки" не надо жалеть. Всегда лучше иметь запас по окислителю, чем недобор. Но, как, говориться, лучше недобор с понятными шагами коррекции. Бак надо наливать согласно расчёту, тогда и все остальные параметры подтянутся. Наверное было бы занятно сделать тест без парафина. Чистый ЖРД цикл. Тогда можно будет проанализировать сравнением.
Разумно, что собираешься ревизовать работу. После нужно сконцентрироваться на одном проекте и его довести до конца. В ракетном деле это ПОЛЁТ. Всё остальное - к нему подготовка.
Сделал коллаж из кадров видео. 0 с;1 с;2 с; 3 с; 4 с; 4.5 с. Его полезно сравнить с графиком. Также характерный кадр (из необработанного видео) с Mach Discs. Всегда интересно наблюдать вживую этот феномен, свидетельствующий о с/з скорости истечения продуктов из сопла. Потом восстановлю модель, сделанную в программе RPA 0.1.

Двигатель после чистки. В общем дизайн вполне себя оправдал на практике. Двигатель достаточно прост в обслуживании и вполне отвечает принципу перезаряжаемого. Перезаряжаются пирокартриджи и парафиновая шашка. Заново изготавливаются мостики. Жидкое горючее и окислитель заправляются перед полётом (испытанием). Правда, обнаружена и ложка дёгтя. Крышка платы пироклапанов лопнула в нескольких местах и "запомнила" форму натяжки. Причина была известна ещё после первой сборки: ошибка на 0.5 мм в глубине канала картриджей. О-ринг достаточно упруг, чтобы в холодном виде смяться и установить крышку в рабочее положения натяжкой 4 винтов. Но при нагреве дюраль отпустился и "кракнул" Придётся крышку переточить, а каналы профрезеровать на недостающие 0.5 мм. Может и конуса с другой стороны будет уместно сделать заоодно.

a_centaurus> Двигатель после чистки.

Дефектная крышка с трещинами.

a_centaurus> Дефектная крышка с трещинами.
Может имеет смысл стальную крышку сделать, если узел нагружен в процессе работы? А вес скорректировать толщиной, если компоновка позволяет.
Если глаза меня не обманывают, все трещины локализуются в узких местах центральной части (как я понимаю, самой "горячей").

FRC> Может имеет смысл стальную крышку сделать
Да вот, пока думаю, прежде чем отдать эскиз моему маестро на переделку. Со сталью возни много. А напряжения возникли в результате холодного натяга крышки на о-ринги. А деформация - продукт последующего нагрева детали в напряжённом состоянии. То есть, не связано с РП в двигателе. Поэтому пока склоняюсь увеличению толщины на 1 мм и углублению каналов на 0.5 мм.

a_centaurus> Да вот, пока думаю...
Таким получился полный 3 D дизайн двигателя Me_HL_50_02 "tripropellent", выполненный в SW. Содержит 90 отдельных деталей, собранных в общую сборку. Хорошо представляет конструктивные особенности двигателя. Для простоты, однако, на общей сборке узел платы пироклапанов в exploded view не показан. Он существует, как отдельная сборка. Поскольку двигатель уже построен, прошёл стендовые испытания и готовится к лётным в составе ракеты, можно считать эту виртуальную модель полностью реализованной. И для реализации было достаточно 2D чертежей, выполненных в AutoCAD.

a_centaurus> Таким получился полный 3 D дизайн двигателя Me_HL_50_02 "tripropellent", выполненный в SW.

FRC>> Может имеет смысл стальную крышку сделать...
a_centaurus> Да вот, пока думаю, прежде чем отдать эскиз моему маестро на переделку.
Решил, что увеличивать толщину дюралевой крышки на 1 мм бессмысленно. Меняются (в худшую сторону) параметры камеры, а термостойкости не прибавится. Так что углеродистая сталь заменила дюраль. Можно будет повторить испытание только с одним жидким горючим. Для экспериментального сравнения.