Твёрдые ракетные топлива XX

iodaruk> Я не понимаю почему приз ещё не разыграли-стеклопластик+селитра+эпоксидка+графит+4-5 ступенй по образцу-и лети родная...

Графит, надеюсь, не в топливо, а для сопла
А то с тебя станется

iodaruk> Туже рейнботте вообще в тихаря сделали безо всякой опупее-на коленке. Ну да-боеприпасная промышленость-не гараж-но с полпинка завелась...

Так война же.
С той стороны фронта, когда кончился централит и заменили его чем попало окисью магния, сделали первое настоящее баллиститное топливо

varban>> ...а по падению с высоты перегрузки
_B1_> Можно в двух словах - это как?

Чукча не писатель
Перегрузка - процесс разгрузки/загрузки.
Скажем, разгружают изделие, и роняют. На бетон, на бронеплиту, на каменстый грунт. В ящике, гольем. Носом, плашмя, соплом, углом... Надо расписать четко, что делать в каждом случае. Типа "отрихтовать осторожными ударами кувалды стабилизатор и использовать по назначению". Или "не трогать, обложить накладными зарядами и подорвать на месте".

Полл> Варбан!! Как я рад тебя видеть!
Полл> Тут в 3D-моделировании наметилось что-то интересное: изготовление СПЛАВОВ методами 3D-печати. То есть зернышко одного металла устанавливаем в нужную точку пространства - привариваем, затем зернышко другого металла - опять привариваем, и так далее.

Если 3D принтер не обеспечивает сверхвысокий вакуум( а это будет очень сложной задачей учитывая принцип его работы, и наличие большого кол-ва подвижных частей которые будут работать в вакууме), то границы зерен будут существенно ослаблены примесями из-за осаждения атомов на поверхность( даже в сверхвысоком вакууме атомы будут осаждаться на поверхность не зависимо от степени совершенства вакуума Ленгмюр (единица измерения) — Википедия ).
И какой размер зерна будет минимальным для 3D принтера(я вот недавно читал что уже можно грампластинки печатать, хотя такого разрешения мало для высокопрочного сплава)?
Если есть возможность можно ссылочку?

Xan> Вот я придумал замечательный пластификатор для эпоксидки, а ты его обругал.

Топливо на перхлорате калия и недоотвержденной эпоксидки медленно твердеет. Даже если его погреть для более полной реакции амина с эпоксидкой.

Эпоксидка даже с уротропином реагирует. До такой степени, что одно время использовали для медленного отвердителя. А то замешаешь на амине крупногабаритный заряд, а он возми и загорись
Но все равно жесткие смесевые топлива очень нишевые. Потому что топливо с физикомеханикой баллистита уже есть - сам баллистит

varban> Если делать любительские (в смысле - без полного анализа напряженного состояния) заряды на пластилине около этого предела, может быть нормальная работа на стенде и взрыв в полете. Или один раз нормально, второй - с фейреверком.

Добрый вечер. К сожалению практикой ракетостроения на данный момент заниматься не могу, но теория все же интересна, потому почитываю, и не могу не задать несколько вопросов, приведя несколько примеров, раз уж такой разговор идет.

Первое - Пастообразное топливо к примеру состава: битум (по сути смесь олигомеров), дибутил- или диоктилфталат в кач-ве пластификатора, такая связка при определенном соотношении компонентов (ок 90/10) представляет собой очень клейкую "резинистую ириску", которая не становится хрупкой и при -15 градусах + порошкообразный окислитель (ПХК, ПХА или что то другое... не важно) адгезия ГСВ к окислителю хорошая, топливо обладает однородными механическими х-ками и по прочности напоминает очень прочный резиноподобный пластилин, который однако не течет даже при очень больших нагрузках (так как для этого недостаточно связки), понятно, что не смотря на то, что топливо достаточно прочное, адгезия к корпусу у него прямо скажем не очень, но допустим мы взяли корпус следующего типа: Циллиндрический стеклопластиковый корпус, где в качестве внутреннего слоя один слой бумаги или ткани одной стороной прочно приклееный к стеклопластику, а вторая сторона (которая к топливу еще не пропитана связующим - ширшавая, микропористая, так сказать подслой под адгезионный слой) перед зарядкой в такой мотор подогретого до состояния мягкой глины топлива он промазывается эпоксидкой с отвердителем и пластификатором и потом уже заряжается топливо. Смысл в том, что в этом случае прочность скрепления топлива с корпусом превышает прочность самого топливного монолита (срез, отлом). Заряд в данном двигателе скреплен подобным образом по всем поверхностям (заглушка, сопловое днище), кроме циллиндрического канала, по которому собственно и идет горение. Отлом куска топлива у сопла на мой взгляд исключен, так как заряд на него опирается и прочно с ним скреплен, отслоение топливного заряда от корпуса так же исключено, по приведенной выше причине. Постоянство КН в таком моторе при этом обеспечивается прогнозируемым разгаром сопла, так как канал циллиндрический. Поидее такой двигатель должен быть надежен? Так как все нагрузки ложащиеся на топливо равномерно передаются на силовые конструкции самого РДТТ без разрушения и отслоения заряда ТРТ. Или я в чем то ошибаюсь?

И второе, давно замечено, что СТРТ на плавких ГСВ, та же карамель имеют выраженое плато на графике зависимости скорости горения от давления. Это относится к разного вида карамелям, ТРТ на том же битуме и других плавких полимерных связующих ведут себя подобным образом. После сравнительно резкого прироста скорости горения при начальном росте давления, начинается плато. Так вот вопрос, так как по всем симтомам плато связано не с природой окислителя а именно с природой связующего причем не химической, а именно физической (или всеже нет?). То чем сие объясняется? Возможно при определенном (критическом) давлении основная зона тепловыделения переходит из газовой фазы в жидкую минуя зону газификации и горение начинает идти в жидком слое, или это не так?

Единственное, что забыл упомянуть это, то что окислитель вероятно должен иметь достаточно высокую температуру разложения (нитраты, перхлораты, хлораты щелочных металлов).

Xan>> Вот я придумал замечательный пластификатор для эпоксидки, а ты его обругал.
varban> Топливо на перхлорате калия и недоотвержденной эпоксидки медленно твердеет. Даже если его погреть для более полной реакции амина с эпоксидкой.
varban> Эпоксидка даже с уротропином реагирует. До такой степени, что одно время использовали для медленного отвердителя. А то замешаешь на амине крупногабаритный заряд, а он возми и загорись
varban> Но все равно жесткие смесевые топлива очень нишевые. Потому что топливо с физикомеханикой баллистита уже есть - сам баллистит

Кстати об эпоксидке... Я обычно работаю с небольшими дозами, они существенно не греются.
Сырую смесь мне даже искуственно воспламенить не удавалось - только полимеризовавшуюся.
В то же время однажды стакан эпоксидки без наполнителя у меня "вскипел" - я бы не сказал, что температура там была заоблачная (хотя, конечно, держать было не очень комфортно). А в замешенном топливе часть тепла на себя окислитель оттягивает.
Для себя я сделал вывод, что самовоспламенения сырого топлива на эпокси и НК бояться не следует (что, конечно, не дает права мешать килограммами без оглядки на безопасность). Правильно ли это, или мне просто пока везет? )

И о законе горения.
Я тут на некоем смесевом топливе на чем-то каучукообразном получил характерный 3-зонный закон (степенной - плато - линейный рост) горения, и появилась мысль. Проверил на эпокси-НК - те же яйца (правда, по самодельному надо еще статистики поднабрать), только характерный диапазон давлений на порядок меньше. Я вот думаю, а не может ли такой закон быть характерным для смесевых ТРТ вообще? Правда, согласно идее, только для пассивных окислителей, а по первому топливу состав неизвестен...

P.S.
2 Varban
Спасибо ). Я заработался уже. Спросил потому что подумал - может есть какая эмпирическая зависимость, связывающая характерную величину перегрузок с высотой падения на землю ))))

_B1_> И о законе горения.

Да есть много конкретных случаев, но есть и много общего. Вопрос в том как это объяснить. Переходом ли в жидкофазное горение или чем то иным. Дело в том что с плавкими ГСВ плато начинается при весьма небольших давлениях, особенность именно в этом.

А.С.>> Я помню, что этот вопрос поднимался, но не помню, к какому ответу в итоге пришли - почему так долго возились с перхлоратом калия, не переходили на перхлорат аммония?
Serge77> Насколько я помню по AROCKET, не было промышленного производства ПХА. Его специально создавали, когда разработали топлива на нём.

Угу. ПХА дороже НА для промВВ, чувствительность смесевых ВВ на перхлорате выше, а другого крупнотоннажного применения у него не было.

varban> Топливо на перхлорате калия и недоотвержденной эпоксидки медленно твердеет. varban> Эпоксидка даже с уротропином реагирует.

У меня эпоксидка с уротропином (без штатного отвердителя) при комнатной твердела очень медненно. Но если в неё сыпануть ПХА (не размешивая), то она не успевала пропитать кучку ПХА и затвердевала внутри неё.
Смесь получается твёрдая и хрупкая.

Xan>> Вот я придумал замечательный пластификатор для эпоксидки, а ты его обругал.

Но вот когда я эпоксидку как следует разбавил, 7 : 2 по объёму, то топливо получилось вполне эластичное, и с уротропином, и со штатным отвердителем.
Если не склероз, трескалось (не ломаясь) при растяжении около 12%.

Xan> Но вот когда я эпоксидку как следует разбавил, 7 : 2 по объёму, то топливо получилось вполне эластичное

Эластичное или пластичное? Резина или пластилин?

_B1_> Для себя я сделал вывод, что самовоспламенения сырого топлива на эпокси и НК бояться не следует (что, конечно, не дает права мешать килограммами без оглядки на безопасность). Правильно ли это, или мне просто пока везет? )

Везет!
В нашем отделе в НИИ было запрещено работать на связке эпоксидка - амин. Потому что несколько лет до того, как я поступил, на фазе отверждения загорелся заряд и выгорела вся термостатная комната. Причем заряд небольшой, для модельного двигателя. То ли 30, то ли 45 мм.

Serge77> Эластичное или пластичное? Резина или пластилин?

Эластичное. Гнулось, но возвращалось.
Ты же сам писал на своём сайте об этом механизме — разбавить молекулы полимера, чтоб они не прилегали плотно друг к другу.
Эпоксидка полностью затвердела, дальше свойства уже не изменялись.

В этом разбавителе плохо то, что он "дефицитный".

Ну и Варбан пообещал большой показатель горения, хотя в книжке противоположное написано.

Pashok> И второе, давно замечено, что СТРТ на плавких ГСВ, та же карамель имеют выраженое плато на графике зависимости скорости горения от давления. Это относится к разного вида карамелям, ТРТ на том же битуме и других плавких полимерных связующих ведут себя подобным образом.

А также баллиститы и смесевые топлива с металлом и без, с гидридами и с нитраминами. И даже нитраминные топлива.
Конечно, далеко не все

Очень может быть, что не все карамельные топлива горят с плато - я никогда не занимался карамелькой и не читал ничего сериозного по теме, исключая нашего форума. Без капли иронии!

Кстати, хотя бы у одного смесевого топлива на плавкой связке плато отсутствует - у дымного пороха.

> То чем сие объясняется?

Сие тайна великая есть. Пока нет теория, способная предсказать скорость горения и ее изменение от давления и температуры даже качественно, не говоря уже об инженерном уровне.
Вот и потому компоновка топлива (подбор рецептуры) - смесь науки, ремесла и магии... в основном черной... вероятно из-за сажи

Xan> Ну и Варбан пообещал большой показатель горения, хотя в книжке противоположное написано.

На ПХК и эпоксидке? Высокий, высокий, сам пробовал

varban> Кстати, хотя бы у одного смесевого топлива на плавкой связке плато отсутствует - у дымного пороха.

Уголь сие мракобесие сеит в стойных рядах плавких компонентов)))

varban> Вот и потому компоновка топлива (подбор рецептуры) - смесь науки, ремесла и магии... в основном черной... вероятно из-за сажи

упорно начинаю вязать куклу вуду ракетного двигателя с целью получения гроаля идеального горения внутни чрева его

P.S. спасибо за ответы)

Xan>> Ну и Варбан пообещал большой показатель горения, хотя в книжке противоположное написано.
varban> На ПХК и эпоксидке? Высокий, высокий, сам пробовал

Не, с ПХК всё понятно.
ПХА + эпо + разбавитель эпоксидки, которого на твоём заводе полно. Ты забыл, наверное, давний разговор.

В книжке написано, что если температура разложения связки ниже, чем у окислителя, то скорость горения определяется связкой. И поэтому и показатель горения определяется связкой. А низкоразлагающиеся связки дают низкий показатель горения, около 0.25, что замечательно.
Вот я и думаю, что хорошее топливо получилось бы — разбавитель точно не увеличит температуру разложения. И жидкости в топливе много получается, почти течёт.
Но вот "дефицитность" разбавителя останавливает!!!

Pashok> Уголь сие мракобесие сеит в стойных рядах плавких компонентов)))

Вот у меня мысль бродит попробовать "термоклей" в качестве связки.

Xan> Вот у меня мысль бродит попробовать "термоклей" в качестве связки.

С каким окислителем?

Xan> Вот у меня мысль бродит попробовать "термоклей" в качестве связки.

Так пробовали. В том числе разбавленный парафином, воском, канифолью.

Xan> А низкоразлагающиеся связки дают низкий показатель горения, около 0.25, что замечательно.

Вот с ХН как раз относительно низкие показатели были когда то получены на плавких ГСВ. Исследования конечно проводились в достаточно узком диапазоне давлений и посиму достаточно скудны, но все же хоть какая то да информация, преведу ряд сравнения:

ХН-уротропин-силикон - 1атм-1мм/сек; КН-80-100атм-42мм/сек; КН-90-155атм-57мм/сек; КН-110-ок,280атм, ок 90мм/сек.

ХН-силикон - 1атм-1мм/сек; КН-80-24атм-10-11мм/сек; КН-100-48атм-17мм/сек... и далее примерно пропорциональная прогрессия

А теперь плавкие:

ХН-битум-бензоат(83-12-5): 1атм-1,72мм/сек; КН-40-12,5атм-10мм/сек; КН-60-30атм-16,7мм/сек; КН-68-42атм-17(18)мм/сек; КН-80-47атм-17(18)мм/сек...
Похожие показатели получены для всех тогда испытанных рецептур на битуме с бензоатом и без него.

ХН-эпоксид-этаноламин-пропиленгликоль-дбф(плавкая связка)+бензоат 1атм-4,38мм/сек; КН-40-ок 12,5атм - 10-11мм/сек; КН-64-ок 22атм-11мм/сек.

Топливо на ХН содержащее в кач-ве связки сплав сахара, глицерина и ацетата натрия, давало похожую картину - плато начиналось при весьма небольших давлениях.

Xan> Но вот "дефицитность" разбавителя останавливает!!!

Я тогда ПГ юзал и в кач-ве отвердителя этаноламин, деффицитности никакой)

Pashok> Исследования конечно проводились в достаточно узком диапазоне давлений

Как измерялось давление?

Serge77> Как измерялось давление?

Расчеты. Либо прямые, либо на основе показателей простых стендов. Понятное дело, что погрешность может быть достаточно существенной, но тем не менее статистика кое какая есть и кое какие выводы были сделаны.

Pashok> Расчеты.

Для нового топлива, которое ни разу не было на стенде, это не годится.
Поэтому прошу не путать людей и не писать цифры, как будто они точно измерены.

Serge77> Для нового топлива, которое ни разу не было на стенде, это не годится.

"либо на основе показателей простых стендов" а это я о чем писал?

Serge77> Поэтому прошу не путать людей и не писать цифры, как будто они точно измерены.

Так я и написал, что примерно. Кроме того цифры были приведены для сравнительной статистики, которая все же более или менее однозначна. Не более того. Ну и еще зависимаость скорости горения от изменения КН приведена достаточно точно, так как съемка велась с частотой 60 кадров в секунду, при сводах горения не менее 10мм.

Полл>> Варбан!! Как я рад тебя видеть!
Полл>> Тут в 3D-моделировании наметилось что-то интересное: изготовление СПЛАВОВ методами 3D-печати. То есть зернышко одного металла устанавливаем в нужную точку пространства - привариваем, затем зернышко другого металла - опять привариваем, и так далее.
Yalex> Если 3D принтер не обеспечивает сверхвысокий вакуум....

Полл, ты не совсем понял (вернее сильно забежал вперед ) то, что я (это был я - кто бы сомневался ) имел ввиду. А я имел ввиду получение в процессе аддитивного 3Dмоделинга АМОРФНЫХ МЕТАЛЛОВ

И да: в этих "принтерах", которые сегодня стоят, как линкор до Первой Мировой , используют разряженную атмосферу инертных газов.