Твёрдые ракетные топлива XX

 
1 127 128 129 130 131 337
+
-
edit
 

umbriel

опытный

Pashok> Хлорат/битум/бензоат натрия сравниваю с ПХА/орг связка (так как прикидываю на моторы с разгараемым соплом, то связка силикон) и Хлорат/битум/алюминий с ПХА/силикон/алюминий.
Ну, а в цифрах? :)

Pashok> Да, не верно выразился, имел ввиду именно УИ.
Объемный уи? Сам же пишешь:
>К примеру хлорат натрия дает топливо с расчетным УИ на 15% меньше, чем на ПХА

Pashok> Иными словами, если масса баков с ЖРТ + сам мотор будет равна массе корпуса РДТТ, то жидкое топливо при плотности на 40% меньше и УИ на 10% больше окажется менее эффективным, чем ТРТ, причем заметно менее.
Нет, это зависит от массового совершенства, не трудно проверить на куркуляторе. Если стартовая масса ракеты (с жрд) больше конечной в 12+ раз то выигрыш уи в 10% покрывает потерю 30% плотности топлива.
 
Это сообщение редактировалось 25.09.2011 в 23:17

planet

втянувшийся

Экспериментально установлено, что вода "МОЖЕТ" выполнять роль окислителя в составах,
содержащих в своем составе Mg и(или) Al.
А вот тут: Ошибка.
есть куча металлов (жёлтая и красная области), в реакции с ними вода не будет окислителем?
Эти вопросы пока можно отнести действительно к незнанию самой химией своих основ.
Утром познав истину, вечером можно умереть (Конфуций)  6.0.26.0.2
+
-
edit
 

umbriel

опытный

planet> Экспериментально установлено, что вода "МОЖЕТ" выполнять роль окислителя в составах,

Planet, это не ты ли заводил второй аккаунт и устраивал с ним диалог? Что опять за цирк? HMX малочувствительное вв, вода уникальное вещество...
 
UA Kotugoroshko #26.09.2011 00:30
+
-
edit
 

Kotugoroshko

новичок
Никто не пробовал использовать как катализатор горения ТРТ диэтилферроцен (используется как присадка для топлив в ДВС)? Интересно как он будет смешиватся с эпоксидкой и силиконом - может послужит пластификатором?

В ''Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь'' (Жуков Б.П.) пишут что эффективность действия катализатора-пластификатора, в отличие от порошкообразных катализаторов, постоянно увеличивается до его содежания 5-10%.

Вот здесь некоторая информация

Может кто-то знает его стандартную энергию образования (для расчета в Propelant)?
 
Это сообщение редактировалось 26.09.2011 в 00:53
RU Pashok #26.09.2011 01:27  @Oxandrolone#25.09.2011 23:00
+
-
edit
 

Pashok

опытный

umbriel> Ну, а в цифрах? :)

Хлорат с органикой дает УИ до 205-207с, для реальных составов ок 200 при плотности от 2,05 до 2,1 С органикой и алюмом УИ до 220-224с, при плотности от 2,07 до 2,14. Для ПХА все знают, да и хлорат натрия в пропепе есть.

umbriel> Объемный уи? Сам же пишешь:
>>К примеру хлорат натрия дает топливо с расчетным УИ на 15% меньше, чем на ПХА

Не объемный УИ, Объемный УИ у хлоратных топлив выше, чем у топлив на ПХА за счет значительно большей плотности.

umbriel> Нет, это зависит от массового совершенства, не трудно проверить на куркуляторе. Если стартовая масса ракеты (с жрд) больше конечной в 12+ раз то выигрыш уи в 10% покрывает потерю 30% плотности топлива.

Вот тут я с тобой не соглашаюсь. Речь изначально шла о другом. Не соглашаюсь именно с этим - что при плотности на 40% меньше и УИ на 10% больше топливо эффективней (в точности твои слова). Привожу как довод простой и наглядный пример:
- Имеем два двигателя с объемом под топливо по 1л, при этом корпус двигателя весит 1кг
- Снаряжаем эти двигатели двумя разными топливами с плотностью 1гр/см3 и УИ - 200с(оно у нас будет в двигателе А) и топливом с плотностью на 40% меньше, то есть 0,6гр/см3 и уи на 10% больше то есть 220с (а оно будет в двигателе Б).
- После снаряжения двигатель А имеет массу 2кг, из них топливо 1кг (1л * на плотность равную 1) из этого УИ двигателя 200*1/2 = 100с
- Двигатель Б после снаряжения имеет массу 1,6кг, из них топливо 0,6кг (1л * на плотность равную 0,6) из этого УИ двигателя 220*0,6/1,6 = 82,5с

Из этого примера видно, что при прочих равных условиях топливо имеющее на 40% меньшую плотность при удельном импульсе на 10% больше менее эффективно.

Или мы просто с тобой друг друга не до поняли?
 3.6.33.6.3
Это сообщение редактировалось 26.09.2011 в 01:47
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

Pashok> Из этого примера видно, что при прочих равных условиях топливо имеющее на 40% меньшую плотность при удельном импульсе на 10% больше менее эффективно.

Там есть плотностной удельный импульс. Для подобных оценок при сравнении различных топливных композиций лучше его использовать.
+
-
edit
 

Pashok

опытный

SashaPro> Там есть плотностной удельный импульс. Для подобных оценок при сравнении различных топливных композиций лучше его использовать.

Да, я им пользуюсь. Но иногда наглядней и так... У меня с хлоратом все начиналось с расчетов как в общем всегда и происходит. Особенно хлоратнатриевыми рецептурами я заинтересовался, когда начал получать ПХА (сравнив финансовые и трудо затраты на получение того и другого, разница все таки раз в 6-7 выходит...) и так на таком же примере приведу сравнение эффективности ТРТ на ПХА и хлорате, все компоненты указанные мной есть в программе пропеп, любой может посчитать сам. Если я в чем то ошибаюсь, прошу меня поправить. И так собственно примеры. Начну с алюминизированных топлив.

Топливо А
Натрия хлорат - 70%
Эпоксидная смола (не отвержденная) - 13%
Алюминий - 17%
УИ топлива 220с, Плотность топлива 2,17гр/см3

Топливо Б
Перхлорат аммония - 68%
Полиуретан - 16%
Алюминий - 16%
УИ топлива 259с, Плотность топлива 1,78гр/см3

Так же принимаем объем под топливо равный 1л и инертную массу двигателя 1кг
УИ двигателя снаряженного топливом А = 2,17*220/3,17 = 150,6с
УИ двигателя снаряженного топливом Б = 1,78*259/2,78 = 165,8с
То есть УИ двигателя Б (на ПХА) 165,8/150,6 = 1,0677 всего на 6,77% больше, чем у двигателя А

Если же мы берем ракету с тем же объемом под топливо (1л) и инертной массой 3кг то получаем следующие данные:
УИ ракеты на топливе А = 2,17*220/5,17 = 92,3с
УИ ракеты на топливе Б = 1,78*259/4,78 = 96,4с
От сюда УИ ракеты на топливе Б 96,4/92,3 = 1,044 всего на 4,44% больше, чем у ракеты на топливе Б

Но так как на момент начала разработки меня больше интересовали топлива не содержащие алюминия приведу данные по ним.

Топливо А1
Натрия хлорат - 83%
Эпоксидка - 17%
УИ топлива 204с при плотности 2,06гр/см3

Топливо Б1
ПХА - 80%
Полиуретан - 20%
УИ топлива 234с, плотность 1,66гр/см3

УИ двигателя снаряженного топливом А1 = 2,06*204/3,06 = 137с
УИ двигателя снаряженного топливом Б1 = 1,66*234/2,66 = 146с
То есть УИ двигателя Б1 (на ПХА) 146/137 = 1,0677 всего на 6,5% больше, чем у двигателя А1

УИ ракеты на топливе А1 = 2,06*204/5,06 = 83с
УИ ракеты на топливе Б1 = 1,66*234/4,66 = 83с
То есть в этом случае эффективность топлива на хлорате натрия равна эффективности топлива на ПХА, при несопоставимо меньшей стоимости. В общем кто просил данные в цифрах, вот примерно такие они эти данные :) Здесь стоит отметить, что при увеличении содержания топлива относительно массы ракеты растет эффективность более высокоимпульсных, но менее плотных топлив на ПХА, и наоборот при снижении содержания топлива относительно массы ракеты растет эффективность топлив на хлорате натрия с большим объемным УИ. Но повторюсь, учитывая стоимость топлива в 6-7 раз меньшую и дешевизну двигателей которые я использую, преимущества хлората (на данный момент) показались мне очевидными ибо за те же деньги можно слетать намного выше да и поднять больше)
 3.6.33.6.3
Это сообщение редактировалось 26.09.2011 в 19:58
+
-
edit
 

umbriel

опытный

Pashok> Вот тут я с тобой не соглашаюсь. Речь изначально шла о другом. Не соглашаюсь именно с этим - что при плотности на 40% меньше и УИ на 10% больше топливо эффективней (в точности твои слова).
Pashok> Или мы просто с тобой друг друга не до поняли?

Да, не поняли.
Я не спорю с тем что если бы не преимущество жрд с тна над рдтт то, пожалуй (почему "пожалуй" - позже), нельзя было бы говорить что жрт эффективнее трт не смотря на меньшую плотность. Но настаиваю на том что эффективность зависит от массового совершенства двигателя/ракеты. Чем оно выше, тем больше преимущество топлива с большим уи. Простой пример :)
Есть двигатель с некоторым объемом, пустой массой 100г. В нем помещается 1кг трт с уи 2000м/с или 0.8кг жрт с уи 2200м/с. По формуле циолковского в первом случае имеем хар-ю скорость 4795м/с, а во втором 4834м/с. Есть же разница? :)
Еще пример: есть двигатель который весит 100г и в нем помещается 1кг трт с уи 2000м/с, на него ставим полезную нагрузку 300г. Двигатель разгонит эту нагрузку до 2506м/с. Берем 1кг топлива с уи 2200м/с и плотностью 0.8 от первого. Поскольку оно менее плотное ему требуется двигатель тяжелее на 25%, т.е. 125г. Если прицепить нагрузку 300г, то он ее разгонит до 2661м/сек. Или до тех же 2506м/с нагрузку 345г. Т.е. в данном случае 1 кг топлива эффективнее на 15%, не смотря на проигрыш в плотности в 20%.
Проигрыш в 40% тоже в конце концов окупится, но при гораздо большем массовом совершенстве.
 
RU Pashok #26.09.2011 21:32  @Oxandrolone#26.09.2011 21:18
+
-
edit
 

Pashok

опытный

umbriel> Да, не поняли.

Ну теперь все ясно)) Насчет массового совершенство это понятно. Посмотри последний абзац моего предыдущего сообщения "более высокоимпульсные топлива эффективней в моторах с большей относительной массой топлива, в моторах же с меньшей относительной массой топлива эффективней топлива с большим объемным удельным импульсом" то о чем ты и говоришь. Просто изначально сравнивались только топлива.
 3.6.33.6.3
+
-
edit
 

Azot

втянувшийся

umbriel> Еще перспективные нитроалканы - гексанитроэтан, октанитропропан и тд
Когда 50 лет назад начинали работать с гексанитроэтаном, то ласково его называли ГАЯНЭ. Узнав о том, что он разлагается при 70 град., реагирует с полимерами и весьма ядовит, поменяли ее на Г...
 6.06.0
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Прожег топливо состава хлорат натрия 83% бензоат натрия 5% сплав битума и масла 12% в трех моторах диаметром по топливу 20мм относительной толщиной свода горения 50% ЛД-7,5 с соплом-дыркой (в этом моторе слегка сбилась центровка канала), ЛД-7,5 с расширяющимся соплом, ЛД-8,5 с расширяющимся соплом. Видео получились посредственные в частности из за того, что планировалось прожечь еще за светло, но не успел. Использовался простой рычажный стенд с полной длинной шкалы 65кг и упором на 75кг. В общем удалось измерить максимальную тягу и определить время работы двигателей. Для мотора с ЛД-7,5 и соплом - дыркой она составила порядка 47кг, для мотора с ЛД-7,5 и расширяющимся соплом ок 55кг. Для мотора с ЛД-8,5 более 75кг - на первом же кадре режима рычаг вдавило в упор и продержало на нем 5 кадров. Время работы соответственно для ЛД-7,5 ок 0,3сек для ЛД-8,5 ок 0,2сек. таким образом скорость горения топлива составила от 15мм/сек до 25мм/сек. Но пока к сожалению о точности данных говорить рано, нужен хороший стенд. Как появятся средства - займусь. Но уже можно сказать, что моторы на этом топливе работают надежно. Видео прожигов - последовательность та же, что и в тексте.

 3.6.33.6.3
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Разгар у сопел выходит равномерным и пропорциональным.
Прикреплённые файлы:
 
 3.6.33.6.3
KZ Максим656565 #01.10.2011 20:17  @Pashok#01.10.2011 18:48
+
-
edit
 

Максим656565

втянувшийся
Pashok> Разгар у сопел выходит равномерным и пропорциональным.

Каким образом изготавливаешь корпус двигателя? Какая бумага? Какой клей? Толщина стенок двигателя какая?
P.S.
Отвечай в соответствующую тему.
Теория без практики мертва  6.0.26.0.2
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Pashok> скорость горения топлива составила от 15мм/сек до 25мм/сек.

Ты специально добиваешься такой большой скорости? Я бы взял немного больше связки и уменьшил скорость горения, зачем такая большая?
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Serge77> Ты специально добиваешься такой большой скорости? Я бы взял немного больше связки и уменьшил скорость горения, зачем такая большая?

Изначально было две задачи - получить в моторах с разгораемым соплом и небольшим удлиннением (так как большие удлиннения на практике не всегда удобны) нормальные давления, а это требовало достаточно высокой скорости горения. И вторая задача - по возможности максимально реализовать энергетический потенциал хлората в ТРТ не содержащем металла, вторая задача как раз обуславливает высокое содержание окислителя в составе и как следствие большую плотность и УИ (так как кислородный баланс близок к нулевому) а так же и высокую скорость горения... Так же в дальнейшем планирую отработать двигатели торцевого горения на данном составе. Сейчас тоже думаю о путях уменьшения тяги и увеличении ее продолжтельности. И тут думаю применить несколько приемов.
-Возможно уменьшить содержание бензоата натрия путем частичной замены его на битум
-Уменьшить рабочее давление в двигателях. При этом доведя массу топлива до 82-87% относительно массы двигателя.
-Увеличить толщину относительного свода горения топлива до 70%

Последние два способа мне на данный момент видятся наиболее интересными по следующим причинам:
-Увеличить толщину свода очень просто, мало того это упрощает процесс зарядки моторов топливом.
-По поводу давления - мне выгодна "замена части массы корпуса мотора на топливо" потому как стоимость килограмма материала корпуса примерно в 4 раза выше стоимости килограмма топлива.
И еще по поводу давления. За неимением на данный момент точного, хорошего стенда сам такие испытания я провести не успел. Но судя из графиков данных в книге Тимната, зависимость УИ не металлизированных топлив от давления значительно меньше, чем для металлизированных, что вобщем то вполне логично, но вот в цифрах... Из графика получается что для состава не содержащего металл разница УИ между 15атм и 68атм составляет всего лишь 7%? В то время как для состава содержащего алюминий в разы больше. Кто что может сказать по этому поводу? Пропеп понятное дело дает среднее значение зависимости для всех составов, видимо ориентируясь на металлизированные. Просто суть в том, что если разница для составов без алюминия действительно так мала, то нет смысла в большинстве случаев жечь их при высоких давлениях, так как увеличение массы корпуса двигателя получается обгоняет прирост удельного импульса.
Прикреплённые файлы:
133.tif (скачать) [27 кБ]
 
 
 3.6.33.6.3
RU Леонид1965 #02.10.2011 10:29  @Pashok#02.10.2011 09:51
+
-
edit
 

Леонид1965

новичок
Здравствуйте. У меня такой вопрос. Я пробовал изготовить топливный двигатель по технологии, описанной тут.
Мои действия поэтапно:
1) Высушил в духовке калийную селитру(приобрел в магазине РусХим)(2 часа держал)
2) Истолок её до состояния порошка
2) Отвесил с сахарной пудрой в соотношении по весу 60:40
3) Все ссыпал в банку и тщательно перетряхивал в течение около 10 минут
4) Засыпал небольшими порциями в топливную шашку, попутно утрамбовывая
Сопла у двигателя не было. Корпус изготовил просто как обертку вокруг шашки, со стабилизаторами и конусом. В итоге никакой существенной тяги не наблюдалось, пламя видел, но ракета даже не сдвинулась с места. Интересует вопрос, реально ли вообще заставить топливо, приготовленное по такой технологии гореть с необходимой тягой и если да, то где прокол в моей реализации?
 14.0.835.18714.0.835.187
RU Pashok #02.10.2011 10:53  @Максим656565#01.10.2011 20:17
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Максим656565> Отвечай в соответствующую тему.

На днях отпишусь.
 3.6.33.6.3
UA Ckona #02.10.2011 10:53  @Леонид1965#02.10.2011 10:29
+
-
edit
 

Ckona

опытный
★☆
Леонид1965> Сопла у двигателя не было. Интересует вопрос, реально ли вообще заставить топливо, приготовленное по такой технологии гореть с необходимой тягой ?

Реактивную тягу дает произведение массового расхода на скорость отбрасывания(истечения). Тип топлива определяет всего лишь скорость горения, но никак не скорость истечения.
 
UA Serge77 #02.10.2011 11:33  @Леонид1965#02.10.2011 10:29
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Леонид1965> Здравствуйте. У меня такой вопрос.

Ты задал вопрос не в ту тему. Это карамельное топливо, для него своя тема.
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Pashok> Изначально было две задачи

Понятно.
Всё-таки очень нужен стенд. Мне почему-то кажется, что при такой большой скорости горения часть топлива просто выносит из двигателя, ведь оно непрочное.

>Так же в дальнейшем планирую отработать двигатели торцевого горения на данном составе.

Вот это правильно.

Pashok> из графиков данных в книге Тимната, зависимость УИ не металлизированных топлив от давления значительно меньше, чем для металлизированных,

Что-то я в том графике такого не увидел. Ты посмотри не на прямые, а на сами точки.

> Пропеп понятное дело дает среднее значение зависимости для всех составов, видимо ориентируясь на металлизированные.

Он не даёт среднее, и ни на что не ориентируется. Он считает каждый состав, как положено.
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Serge77> Всё-таки очень нужен стенд. Мне почему-то кажется, что при такой большой скорости горения часть топлива просто выносит из двигателя, ведь оно непрочное.

На сколько мне известно, наоборот при увеличении скорости горения топлива и пропорциональном сокращении ЛД канального заряда эрозионное действие перпендикулярного поверхности горения обдувающего потока уменьшается и при определенных скоростях вообще сводится почти к нулю. И наоборот при увеличении ЛД и уменьшении скорости горения мех действие перпендикулярного потока напротив возрастает в следствии уменьшения силы противодействующего ему потока газов оттекающих от поверхности горения. Не однократно встречал подобную информацию. Ну и все же у мотора есть сопло, как раз предотвращающее "выдавливание" части топлива из мотора как в случае с бессопловиком.

Serge77> Что-то я в том графике такого не увидел. Ты посмотри не на прямые, а на сами точки.

Да точки разбросаны, но там есть нюансы по размеравм моторов и дисперстности алюминия, от которой в очень большой степени зависит показатель УИ-давление.

>> Пропеп понятное дело дает среднее значение зависимости для всех составов, видимо ориентируясь на металлизированные.
Serge77> Он не даёт среднее, и ни на что не ориентируется. Он считает каждый состав, как положено.

Понял. Тогда еще один вопрос. Пропеп считает алюминй как материалл определенной дисперстности или как простое вещество горящее в идеальных условиях? Просто как ясно здесь есть огромная разница. К примеру нанопорошок алюминия может почти полностью сгореть даже в небольшом бессопловике и при не высоком давлении, а тот же ПА-4 и в сопловике при недостаточном давлении не полностью вполне может.
 3.6.33.6.3

Xan

координатор

Pashok> Пропеп считает алюминй как материалл определенной дисперстности или как простое вещество горящее в идеальных условиях?

Как идеальное, пропеп же химию считает, а не конкретный двигатель.

Но вот что я нашёл в одной умной книжке (Тимнат И., Ракетные двигатели на химическои топливе):


Смотреть на картинке надо потери №2 — на двухфазность течения.
При диаметре критики меньше примерно 25 мм добавка импульса от металла компенсируется потерями на двухфазность (частицы окиси алюминия не успевают передать энергию и импульс газу).
25 мм критики — это примерно 400 кГ тяги, совсем не моделистский движок.
А в меньших движках потери ещё больше.

Получается, что в маленьких движках алюминий вреден, если задача получить максимальный УИ.

ЗЫ
В книжке ничего не сказано про размер частиц, а от этого, конечно, зависит сильно. По крайней мере прямо пропорционально (меньше частицы, меньше критика).
 7.07.0
Это сообщение редактировалось 02.10.2011 в 12:53
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Pashok> На сколько мне известно, наоборот при увеличении скорости горения топлива и пропорциональном сокращении ЛД канального заряда эрозионное действие перпендикулярного поверхности горения обдувающего потока уменьшается

Это всё верно.
Но кроме прямого сдувания имеет место также выдавливание за счёт того, что давление возле заглушки заметно больше, чем возле сопла. В книжках пишут, что топливо для бессопловика должно быть гораздо прочнее, чем для обычного двигателя, именно по этой причине.

Pashok> Пропеп считает алюминй как материалл определенной дисперстности или как простое вещество горящее в идеальных условиях?

У меня на страничке о нём написано, что он считает, что все компоненты прореагировали полностью до равновесных продуктов. Поэтому результат и называется "теоретический" или "идеальный" УИ.

Serge77

модератор

Xan> Получается, что в маленьких движках алюминий вреден, если задача получить максимальный УИ.

Видимо, не настолько вреден, что при критике в 5.5 мм дал прибавку в 26%
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
+
-
edit
 

Pashok

опытный

Serge77> Но кроме прямого сдувания имеет место также выдавливание за счёт того, что давление возле заглушки заметно больше, чем возле сопла.

Конечно, согласен. Вот как раз по этой причине я и стал применять сопло. В бессопловике точно будет выдавливать, там механика очень хорошая нужна. (я об этом чуть ранее написал) Но у меня то сопловик :)

Serge77> У меня на страничке о нём написано, что он считает, что все компоненты прореагировали полностью

Ну да, в этом и проблема...
 3.6.33.6.3
1 127 128 129 130 131 337

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