ЖРД на закиси азота: новые технологии

FRC>>> Может имеет смысл стальную крышку сделать...
a_centaurus>> Так что углеродистая сталь заменила дюраль. Можно будет повторить испытание только с одним жидким горючим. Для экспериментального сравнения.
Перезаряженная плата пироклапанов со стальной крышкой и термоизолирующим экраном из керамического войлока. Толщина его всего 1 мм. Но и это будет достаточно, чтобы отсечь тепловой поток. Это сделано после микроскопического анализа дефектов крышки из дюраля. В ближайшее время двигатель пройдёт ещё одно калибровочное стендовое испытание только в режиме ЖРД (без парафиновой шашки).

a_centaurus> ... В ближайшее время двигатель пройдёт ещё одно калибровочное стендовое испытание только в режиме ЖРД (без парафиновой шашки).
Очень интересно! Удачи!

-VMK-> Очень интересно! Удачи!
Мне тоже. Спасибо.

-VMK->> Очень интересно! Удачи!
a_centaurus> Мне тоже. Спасибо.
Получилось не столь интересно, как очень хотелось бы. Испытание двигателя Me_HL_50_02 в режиме ЖРД было проведено 11.11.11. Были заправлены 70 ml этилового спирта (мед.) и 300 г NOх. Зажигание было слегка затянутым, а выход на тягу замедленным. Уже наблюдая факел через перископ понял, что двигатель на режим не вышел. В течение 2.5 секунд тяга держалась на уровне 40N а потом сьехала до 0... Движок захлебнулся неиспользованным окислителем. После разборки (камера даже не нагрелась) оказалось, что поршень спиртового бака остался на середине. После взвешивания оказалось, что не догорело около 45-50 г (что-то ещё продолжало сочится и абсорбироваться термостаканом в процессе разборки). После разборки головки стало понятно произошедшее. Опять злополучная прокладка из ПЕ заткнула форсунку жидкого горючего. В цикле ЖРД начальная температура в камере ниже, чем в tripropellent , поэтому после выгорания свода пироканала, мембрану заволокло внутрь потоком спирта. Пока давление было на максимуме, часть его поступало в камеру и РП начался. Но после падения давления отверстие закрылось и двигатель заглох. "Посторонняя частица", однако. На самом деле, когда собирал пироклапан, было ощущение отрытия ямы... Смутно чувствовалась разница в фунционировании двигателя в монорежиме относительно двухрежимного. Но решил ничего не менять в конструкции, как тренер после выигрыша командой. Теперь уже явно видна высокая вероятность отказа из-за применения полимерной (не горючей, но плавкой) мембраны в конструкции пироклапана. Испытания придётся повторить. И в конструкции ПК предусмотреть иной способ гидрофобной изоляции, чем плёнка. Есть идея попробовать асфальтовый или силиконовый лак. Асфальтовый предпочтительнее из-за высокой горючести. Вот только пока неясно как поведёт себя такая изоляция под давлением жидкой компоненты. В статике спирт не реагирует с таким лаком, а вот как в динамике??? Несколько фоток с испытания. Видео не вижу большого смысла выкладывать.
P.S. Зато как воняло палёным спиртовым перегаром в лаборатории...

a_centaurus> P.S. Зато как воняло палёным спиртовым перегаром в лаборатории...

Стальная крышка выдержала. А вот прокладка из кер. войлока исчезла. Большое подозрение, что ее выбросило вместе с каблями воспламенителей.

a_centaurus> Стальная крышка выдержала. А вот прокладка из кер. войлока исчезла.

Без проблем - футировка камеры. Пойдёт без замены на следующее испытание.
Двигатель в инее после испытания. Даже камера была чуть тёплая.

Последний вздох испытуемого: "лисий хвост" из догорающих паров спирта и газообразной закиси".

График тяги на экране осциллографа. Время ок. 2.8 с, полочка на уровне 40 N. Обрабатывать также нет смысла.

a_centaurus> Последний вздох испытуемого: "лисий хвост" из догорающих паров спирта и газообразной закиси".
Очень близко к успеху! Поздравления.
Написал съобщение в личку - читал?

-VMK-> Очень близко к успеху! Поздравления.
-VMK-> Написал съобщение в личку - читал?

Спасибо, Веселин!
Да, это хороший пример, как маленькая деталька, недоработанная в принципе, всегда готова разрушить всю остальную работу, пусть даже очень хорошо сделанную. Но, главное, проблема детектирована, надо найти как её снять. Твой е-майл пришёл без кодифицирования. У меня не все коды кириллицы читаются. Лучше на a_centaurus.....hotmail.com. Там все читается. Переадресуй, если не трудно.

Пересмотрел видео и решил выложить. Для тех кто следит за ходом разработки, думаю, тоже будет интересно.

Video:

a_centaurus> Пересмотрел видео и решил выложить.
Вот, а говорят - мысли на расстояние не передаются !

a_centaurus>NOх.

Так закись или тетраоксид?

Почему бы не сделать охлаждаемый топливом ЖРД? Прокладки, мне кажется, не лучший путь.

TEvg> Так закись или тетраоксид?

NOx - Nitrous oxide - N2O

TEvg> Почему бы не сделать охлаждаемый топливом ЖРД?

Ты наверное не обратил внимание на размеры движка (ниже по топику). И на его рабочую схему. Это двигатель комбинированного топлива (tripropellent) , в котором горючее находится в твёрдой (парафиновая шашка в камере) и жидкой фазе (спирт или пропан) в баке, наддуваемом закисью. В любом варианте время работы с 0.48 кг топлива не превышает 8 с. Поэтому нет нужды охлаждать камеру дополнительно. Парафиновая шашка служит абляционным протектором, а стакан из слоистого минерального картона - теплоизолятором. После пары минут остывания на стенде, движок можно разбирать в обычных перчатках. Охлаждение топливом заложено в 3 модификацию этого двигателя - (1 - Me_HL_100_003) Me_HL_200 на 5000 N*s тяги. Калибр двигателя - 100 мм; время работы - 20 с.

a_centaurus> Лучше на a_centaurus.....hotmail.com.
Отправил...

TEvg>> Так закись или тетраоксид?
a_centaurus> NOx - Nitrous oxide - N2O

А, понял х=0.5

avmich> Альтернативный подход к разработке закисных двухкомпонентников.
Да, интересная разработка. Но это, все-таки, стендовый движок. В отличие от представляемого, лётного. Попробуй всю эту спрятанную на заднем плане арматуру засунуть в 1 кг массы 1 литр обьёма и вытащи из него хотя бы 100 lbf... Регенеративное охлаждение не есть самоцель, а реализация определённых ТТД ракеты. Там где она не нужна, ставить её не нужно.

avmich>> Альтернативный подход к разработке закисных двухкомпонентников.
Стандартный подход к разработке "закисных трёхкомпонентников"...
В смысле очередная перезарядка и сборка платы пироклапанов для повторного стендового испытания двигателя Me_HL_50_02 в режиме ЖРД. Вместо полиэтиленовой прокладки на сей раз опробован асфальтовый лак. Слой достаточно толстый. Держится хорошо. Горит ещё лучше. К спирту инертен. К металлам у него вообще адгезия прекрасная. "калачики"на тефлоной пластине - стартовые шашечки в канал окислителя. При правильном дизайне узла достаточно и такого малого, но высокоэнергетичного элемента, чтобы инициировать горение в камере.

a_centaurus> ... очередная перезарядка и сборка платы пироклапанов

Бросается в глаза следующая деталь: обмазка электровоспламенителя -ДП, и на каждый клапан ты тянешь линию.
Пиротехнический паук был бы не к месту, но напрашиваются отрезки стопина в клапанах, и общий воспламенитель (с картузом ДП)))

CATO> напрашиваются отрезки стопина в клапанах, и общий воспламенитель (с картузом ДП)))

Спасибо за совет с картузом и стопином! А поджигать фитилём (верёвкой)? Здорово придумано. 21- Century Advanced Technology. Но я уж по старинке... Електричеством.

CATO>> на каждый клапан ты тянешь отдельную линию.
Акцент стоило сделать на этой фразе
a_centaurus> Спасибо за совет. 21- Century Advanced Technology. Но я уж по старинке... Электричеством.
А использование в 21 веке дымаря не смущает
Отличная вещь -пластикатовый огнепроводный шнур с торговым названием "стопин РХТ, зимний, скорость горения 6, 10, 50, 500мм/с" (ТУ (ссылка) не знаю). При отсутствии на местном рынке аналогов, конструкция, позволяющая использовать единственный электровоспламенитель, может быть выполнена на старом добром ДП))) -тянуть веревки не обязательно

a_centaurus> Но я уж по старинке...
Да, уж, деваться некуда. Только сейчас допер, что у тебя клапана упираются в шашку, и при желании организовать воспламениение от одного запала потребуются дополнительные мероприятия (или каналы-газоводы, либо камора в торце шашки)

CATO> ...что у тебя клапана упираются в шашку...
Ну да :"чукча не читател...!". Ну я сам такой. Даже не в этом дело, что упирается (да и не упирается, потому что остаётся зазор в 2-3 мм). Шашка парафиновая канальная/многоканальная. То есть каждый канал сопряжён со своей форсункой. Тем более в режиме ЖРД шашки не было. Только ведь ЧП в пироклапане в основном используется для создания быстрой ВЫЖИГАЕМОЙ ДИАФРАГМЫ. А для старта используется уже кольцевая таблетка композитного топлива, которая воспламеняется от факела, образуемого, ЧП, стружкой металлического Mg, и открывшимся потоком жидкой фазы окислителя. И поддерживает процесс диссоциации закиси в начальной фазе впрыска. Потом процесс устанавливается и самоподдерживается. Поэтому важен одновременный быстрый подрыв мембран электрическим мостиком-воспламенителем, помещаемым в каждый из 4 каналов по окислителю. На самом деле я испытывал и зажигание полупассивное, когда в. помещался только в один канал инжектора закиси. А остальные поджигались уже от внутреннего теплового потока, образуемого при функционировании одноканального мини ГРД внутри общей схемы "tripropellent". На большом двигателе схема успешно отработала в двух тестах. Однако на малом в одном из испытаний двигатель очень долго выходил на режим, а потом так и захлебнулся из-за попадания в канал горючего PE прокладки и невыгорания композитных стартовых шашек. Поэтому как говориться:" лучше запас по надёжности, чем ненадёжность и без запаса". К тому же, установка в. в пироклапан заложена в его конструкцию. И сама эта операция наименее трудоёмкая из всех, заложенных в сборку одного п.к. А после сборки камеры и двигателя выводы собираются в параллельный пучок и пропаиваются. Остаётся только установить двигатель и навесить "крокодилы" каблей системы зажигания.

Продолжение сборки пироклапанов. Кроме асфальтовой обмазки донышка добавил мощности композитной стартовой таблетке, устанавливаемой в канал ПК всех 4 форсунок окислителя. Высота таблетки увеличена вдвое. ПК форсунки горючего наоборот, заполнено только быстро выгорающей пиросмесью. Стартовая шашка там не работает. После сушки ПК можно будет готовить двигатель к повторному испытанию.

a_centaurus> Продолжение сборки пироклапанов.

Собранные картриджи пироклапанов после перезарядки. Как и обещал одному из участников Ф., посетивших этот топик, воспламенение продолжает быть электрическим и дистанционным. Без "пауков" и фитилей. Все применённые материалы отобраны по критерию "исчезаемости" в температурном поле. Ну, как всегда, последную проверку сделает стендовое испытание.