Private Space Launch - создание ракеты на ГРД

Проект, посвященный созданию носителя на ГРД
 
1 47 48 49 50 51 75

FRC

опытный

Serge77> Послушайте вашего же члена команды:
Serge77> Шашка непрочная и хрупкая. В двигателе, особенно при запуске, шашка испытывает скачки давления и прочие неприятности, особенно на больших калибрах. Она просто треснет или развалится на куски.

Вероятно так и есть. Но никто не может со 100% уверенностью сказать, что это не годный вариант. Надо пробовать, иначе можем зарубить хороший вариант. Если будет замечено растрескивание и проч. дефекты, заменим связующее. Разрушится двигатель, ну что же, и такое бывало.
В конце концов, есть ли конкретные числовые требования к характеристикам шашки? То, что предпочтительнее пластичное вещество (каучук), это ясно, но где грань?
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

Заказал сегодня запчасти к намоточному "станку". Направляющие, блоки линейных подшипников и проч. Все остальное - делается самостоятельно.
Размеры труб - до 2500мм длины. Диаметр 40-200.

В первом варианте это простейший стол с единственным дорном (оправкой). Оправка вращается пока руками, но можно установить шаговый двигатель с блоком управления (есть уже).

Розовая поверхность - это столешница, подпружиненная по углам снизу, за счет чего она прижимется к круглой оправке. Степень прижима регулируется. Ее можно полностью отжать от оправки, чтоб завести под оправку материал.
На столежницу укладывается препрег стеклоткани и край ткани, противоположный оправке, прижимается к столешнице по все длине. На одну сторону препрега (к столешнице) приклеен прокладочный слой из бумаги. Оправка двигается над столом благодаря цилиндрическим направляющим на линейных подшипниках. Оправка подводится к краю уложенной на столешницу стеклоткани, столешница прижимается к оправке и вручную оправка начинает вращаться. За счет того, что противоположный край ткани зафиксирован, при намотке стеклоткани на оправку, последняя будет сама по себе двигаться вдоль стола, натягивая материал. Степень натяжения можно регулировать "притормаживая" подвижный блок оправки фрикционом или подвесив груз с другой стороны стола. Но это, может и лишнее, т.к. прижимающаяся снизу столешница, сама по себе будет создавать необходимое трение.
Прокладочная бумага в процессе намотки удаляется вручную.

Препреги, видимо, нужно будет покупать, или делать самим. Холодильник для их хранения можно купить.

Это быстрый вариант стола. После нового года, вместо столешницы будем устанавливать шарико-винтовую пару и делать намотку нитью.
Прикреплённые файлы:
Намоточный стол.JPG (скачать) [40,78 кбайт, 16 загрузок] [attach=252314]
 
 
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

Azot

втянувшийся

FRC> Оправка вращается пока руками
Нужна ручка, типа колодезной. Если вращать хватаясь за препрег, будут воздушные волдыри в композите.
 6.06.0

FRC

опытный

Hybrid Rocket Motor test (№10)

Испытания гибидного ракетного двигателя на новом горючем. Isp=158s E239/Nox 1,2mm/sec.

// youtu.be
 


05.12.11 впервые попробовали ГРД на паре уротропин+парафин/Nox.
Поскольку не знали скорость разгара канальной шашки, взяли длину 247мм и внутр. канал - 23.5мм.
Шашка набрана из 4-х отдельных частей простой стыковкой без склейки и заделывания стыков.
Изготовление шашки: прямое прессование уротропина с 10% парафина при усилии подпрессовки 588 кг/см2 и финального скрепления 1176 кг/см2 с нагревом под усилием.
После снятия нагрузки, шашка извлекалась из пресс-формы и "отжигалась". Было замечено, что после отжига изделие меньше подвержено растрескиванию под нагрузкой.
Сверлился и растачивался центральный канал.

Горючее: уротропин/парафин - 148 гр.
Окислитель: Nox - 274 гр.
Сопло: ф8мм
t- +20С.
Мембрана: донышко от стаканчика.
Тяга - 670N*s
УИ - 158 сек.

Двигатель моментально вышел на режим, выдав синее в белизну пламя. Запустился как парафиновый, легко. Нагрев корпуса не выше 90 град.С. Разгара критики нет, бронировка с местах стыка шашек немного пострадала, но задачу выполнила.
Скорость разгара канала составила, от 0,9 до 1,6 мм/сек. от инжекторной головки. Последняя цифра очень близка к парафиновому показателю (1,75 мм/сек). Т.к. работали с почти двойным избытком горючего, в оптимальном режиме скорость уноса не понятна. Будем надеяться, что не увеличится.

Что касется механических свойств шашки, то они, видимо достаточные. Не выгоревшие остатки покрыты трещинами, буграми и проч., но остаются монолитной субстанцией, которая не рассыпается при под нагрузкой.
Тем не менее, решили в качестве связующего попробовать резиновый клей. Тем более, пробное прессование дало обнадеживающие результаты.
Кстати, уротропин без связующего так же прекрасно прессуется и отличается от смеси с парафином тем, что при последующей обработке (расточка канала) не разлетется на куски и не дает трешину при поджатии в токарном патроне.
Прикреплённые файлы:
ОТИ 05.12.11.JPG (скачать) [67,52 кбайт, 27 загрузок] [attach=253454]
 
 
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
Это сообщение редактировалось 06.12.2011 в 10:26

RocKI

опытный

FRC> 05.12.11 впервые попробовали ГРД на паре уротропин+парафин/Nox.
С почином!

FRC> УИ - 158 сек.
Не очень.

FRC> Кстати, уротропин без связующего так же прекрасно прессуется и отличается от смеси с парафином тем, что при последующей обработке (расточка канала) не разлетется на куски и не дает трешину
Зачем тогда связующее?

FRC

опытный

FRC>> 05.12.11 впервые попробовали ГРД на паре уротропин+парафин/Nox.
RocKI> С почином!

Благодарствую ))

FRC>> УИ - 158 сек.
RocKI> Не очень.

Лиха беда начала. Расчитывали на скорость сублимации 0,5мм/сек, а получили 1,6мм/сек. Длину шашки уменьшим, УИ подрастет.

FRC>> Кстати, уротропин без связующего так же прекрасно прессуется и отличается от смеси с парафином тем, что при последующей обработке (расточка канала) не разлетется на куски и не дает трешину
RocKI> Зачем тогда связующее?

Результат сильно зависит от качества помола, и повторяемость у меня не очень. Просто упрощаю задачу себе. В воскресенье надо уже большой двигатель в поле испытывать.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

RocKI

опытный

FRC> В воскресенье надо уже большой двигатель в поле испытывать.
Инрересно! Но не рано? Со связками надо бы разобраться.
А вот интересно, обычный сорбит в качестве горючего не годится? Прекрасно льётся, прочный, не очень хрупкий.

FRC

опытный

FRC>> В воскресенье надо уже большой двигатель в поле испытывать.
RocKI> Инрересно! Но не рано? Со связками надо бы разобраться.

Еще один прожиг малого будет в пятницу. С новой связкой и укороченной шашкой.
А большой гоним, т.к. съемки в воскресенье. В пятницу же проверим на нем зажигание, а полноценный прожиг будет уже под прицелом видеокамер. Авантюра, конечно, но пока все удавались.

RocKI> А вот интересно, обычный сорбит в качестве горючего не годится? Прекрасно льётся, прочный, не очень хрупкий.

По какой-то причине забраковали, сейчас не помню.
Все, уехал в гараж, готовиться.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

lincoln

опытный

FRC> А большой гоним, т.к. съемки в воскресенье.
Надеюсь, большой на проверенном топливе?
 8.08.0

FRC

опытный

FRC>> А большой гоним, т.к. съемки в воскресенье.
lincoln> Надеюсь, большой на проверенном топливе?

В пятницу проверено будет ))
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

lincoln

опытный

FRC> В пятницу проверено будет ))
Действительно авантюра.. Удачи вам!! А резервный, проверенный, заряженный двигатель есть, для съемок?)
 8.08.0

FRC

опытный

FRC>> В пятницу проверено будет ))
lincoln> Действительно авантюра.. Удачи вам!! А резервный, проверенный, заряженный двигатель есть, для съемок?)

Неа. Резерва нет.
В качестве резерва будет маленькая ракетка )) если систему спасения успею испытать.
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

FRC

опытный

На съемках планируется:
1. Стендовые испытания ГРД на 300 кг тяги. Время работы 6-7 секунд. Шашка будет парафиновая, т.к. физически не успеваем уротропин.
2. Запуск маленькой ракетки на малом ГРД (на 150-200 метров)
3. Съемка команды "на фоне" большой ракеты 100 км.
4. Съемка в гараже

План подготовки такой:
По двигателю 300 кг:
1. Изготовить корпус камеры сгорания - сделано
2. Изготовить инжекторную головку - сделно
3. Опрессовать головку - 09.12.11
4. Изготовить сопло (МПГ-7) - 09.12.11
5. Изготовить теплоизоляцию сопла (стеклотекстолит + шамот на стеклоклее)- 09.12.11
6. Изготовить бронировку (стеклоткань на ЭД-20) - сделано
7. Изготовить уплотнение инж. головки - 09.12.11
8. Изготовить топливную шашаку - 09.12.11
9. Изготовить запалы со стартовыми шашками - 10.12.11 (купить состав)
10. Купить стопорные кольца - 09.12.11
11. Изготовить предохранительные заглушки на обратный клапан и вентиль магистрали Nox - 09.12.11
12. Испытать зажигание двигателя - 10.12.11
13. Доделать верхнюю заглушку бака Nox с датчиком давления, обратным клапаном, дренажным вентилем - сделано.
14. Изготовить бак окислителя на 10 литров - сделано
15. Опрессовать бак - 10.12.11
16. Изготовить нижнюю заглушку бака с вентилем магистрали окислителя - сделано
17. Купить и закрепить на баке внешний обогрев - 09.12.11. В пути.
18. Подобрать источник питания для нагревателя бака - 10.12.11

По стенду:
19. Изготовить станину горизонтальную для крепления направляющей и тензодатчика - сделано.
20. Изготовить направляющую под двигатель - сделано.
21. Купить трубу 80х80х1500мм для подвески бака Nox - 09.12.11
22. Купить и закрепить на опоре хомуты подвески бака и заправочного баллона - 09.12.11
23. Купить РВД заправочный - 10.12.11
24. Купить 8 штуцеров 1/4 - 1/4 "папа" - 10.12.11
25. Купить крепеж М6 и М8 - 09.12.11
26. Купить инвертер автомобильный

По ракете 100 км.:
27. Изготовить бак Nox на 22 литра - сделано
28. Изготовить обтекатель - сделано. Осталась покраска.
29. Изготовить узел стабилизаторов - 08.12.11-10.12.11
30. Ошкурить ракету
31. Изготовить оснастку приклейки стабилизаторов - 09.12.11

По ракетке малой:
31. Испытать систему спасения на CO2. - 10.12.11
32. Изготовить шашку топливную - 10.12.11
33. Изготовить Т-образные направляющие - 10.12.11
34. Изготовить направляющую с "ногами" - 10.12.11
35. Собрать электронику системы спасения и закрепить в ракете - 10.12.11

Купить дополнительно:
1. Два баллона Nox - 10.12.11
2. Баллон CO2 - 10.12.11
3. Наждачная бумага для ошкуривания ракеты и внутренней поверхности труб - 09.12.11
4. Электроотвертку - 09.12.11
5. Силиконовую смазку - 10.12.11
6. Ящик для инструмента - 09.12.11
7. Ацетон для промывки после опрессовки узлов (5 литров) - 09.12.11
8. Метллопрокат " в ассоритменте" - 09.12.11

Убраться в мастерской :((
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

RLAN

старожил

FRC> План подготовки такой:

Да, напряженненько что-то.
Правда сам всегда в цейтноте перед тестами/стартами.
По личному опыту такой режим: первое - самый плодотворный, второе - всегда с косяками.
Желаю их поменьше :)
 

NNV

втянувшийся

FRC> План подготовки такой:

Фоток бы побольше! :)
 15.0.874.12115.0.874.121

Azot

втянувшийся

RocKI> А вот интересно, обычный сорбит в качестве горючего не годится?
У него невысокая теплота сгорания, из-за большого содержания кислорода.
FRC удачи !
 6.06.0

umbriel

опытный

RocKI>> А вот интересно, обычный сорбит в качестве горючего не годится?
Azot> У него невысокая теплота сгорания, из-за большого содержания кислорода.

Зато ему нужно меньше окислителя + он очень плотный (для органического горючего).
 

FRC

опытный

Hybrid Rocket Motor test (fov TV Russia) - 11800 N*s

11.12.11 огневые испытания гибридного ракетного двигателя. Испытания организовывались для съемок телеканалом Россия. Суммарный импульс 11800 N*s Конструкция ...

// youtu.be
 


11.12.11 прошли испытания для ТВ Россия. Корреспонденты стоически выдержали весь процесс с 9ти утра до часов 19ти вечера в поле. Наша команда состояла из Vagrant, Rocki, Yalex и меня.
Видео записывал только Yalex на мобильный. Я камеру не устанавливал, т.к. не до нее было.

Целью было - записать сюжет как работает команда и сами ОТИ. Для нас же - измерить фактический расход окислителя на новой головке, проверить работу теплоизоляции.

Головка была идентична малому ГРД, т.е. с прожигаемой мембраной, опирающейся на прочную стартовую шашку. Ломаться нечему )). Шашку сделали прафиновую для экономии времени. Теплоизоляция шашки - из 2-х частей. Ближняя к соплу из стеклоровинга на ЭД-20, дальняя - стеклоткань + ЭД20.
Рассчитывали выйти на тягу 300 кг, но не дотянули.

Суммарный импульс 11800 N*s. Тяга не ровная.
УИ 158
Прикреплённые файлы:
График 11.12.11.JPG (скачать) [60,11 кбайт, 45 загрузок] [attach=254225]
 
 
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0
Это сообщение редактировалось 12.12.2011 в 18:41

Serge77

модератор

Я так понял, что двигатель успешно отработал, ничего не взорвалось? Поздравляю!
Когда по ТВ покажут? Запиши передачу!

FRC

опытный

Serge77> Я так понял, что двигатель успешно отработал, ничего не взорвалось? Поздравляю!
Serge77> Когда по ТВ покажут? Запиши передачу!

Спасибо. Все успешно. В конце часть бронировки выплюнуло, но свою работу она сделала.
По ТВ покажут весной ((
www.rocket.web-box.ru, www.uglecomposite.ru  7.07.0

RLAN

старожил

FRC> Спасибо. Все успешно. В конце часть бронировки выплюнуло, но свою работу она сделала.
FRC> По ТВ покажут весной ((

Поздравляю!
Видео хочется.
Глянул сначала на график - смотрю - 12000Н*с.
Почитал текст - 11800Н*с
Так что глаз у меня - алмаз с погрешностью 1,5% :)

Можно летать и так.
Но лучше - добиться максимальных показателей.
 
RU Андрей Суворов #12.12.2011 20:52  @FRC#12.12.2011 16:06
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

FRC> Рассчитывали выйти на тягу 300 кг, но не дотянули.
FRC> Суммарный импульс 11800 N*s. Тяга не ровная.

Вполне ровная!
Крутизна немеряная!
Поздравляю!!!

FRC> УИ 158

Ну для первого такого испытания - удовлетворительно.
 8.08.0

Ckona

опытный

FRC> 11.12.11 прошли испытания.

Поздравляю всю вашу группу с успешным проведением испытаний !
С нетерпением жду ТВ, если "оно до нас дойдет".

На середине рабочего процесса усматривается отрыв факела с его последующим восстановлением.
График тяги - первый всплеск пульсаций.
Что произошло в двигателе ?
Прикреплённые файлы:
SckSh.jpg (скачать) [40,98 кбайт, 27 загрузок] [attach=254255]
 
 
 

lincoln

опытный

FRC> 11.12.11 прошли испытания для ТВ Россия.
FRC> Суммарный импульс 11800 N*s. Тяга не ровная.
Поздравляю!! Вы молодцы!
На сегодняшний день 11800 N*s, если не ошибаюсь, самый большой СИ на форуме?
 8.08.0

Vagrant

втянувшийся
FRC>> 11.12.11 прошли испытания.
Ckona> Что произошло в двигателе ?

Данный прожиг из-за жесткого цейтнота постепенно сделался чисто PR-акцией.
Ну и еще демонстрацией мастерства и выносливости FRC, который за несколько суток
непрерывной работы успел сделать оболочку большой ракеты, восстановить стенд и
с нуля сделать рабочий двигатель калибра 115 мм. Двигатель вполне продемонстрировал,
почему не надо делать большие ракеты на парафине.
Для начала, из-за ограничений по времени не удалось вывести температуру бака на расчетные
20 градусов. Стартовали примерно при 10. Времени проверять температуру тоже не было.
Расход закиси из-за пониженного давления в баке составил около 1 кг/с, против ожидаемых 1.5.
Парафин оказался в полуторном избытке, что, впрочем, только добавило зрелищности.
Ступени на графике, пульсация факела и ошметки из сопла – очевидные признаки разрушения шашки.
Двигатель спасла бронировка. Сделать на парафине двигатель на 10 с при калибре 115 проблематично. Занятие это тем более безнадежное, что при реальных перегрузках 20-30G
не армированная шашка просто стечет. Но шоу удалось, двигатель и стенд теперь на ходу,
а штатное горючее, надеюсь, скоро будет готово.
 7.07.0
1 47 48 49 50 51 75

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