Торцевики на хлоратах и перхлоратах

LEVSHA> Из-за воздействия высокой температуры обуглится или потеряет механическую прочность и перестанет выполнять функцию уплотнителя.
Прочностные свойства графита изменяются с увеличением температуры: предел прочности при сжатии увеличивается в 1,3-1,6 раза в интервале 2200-2300С
Графитовые вставки стоят на многих двигателях ракет, в том числе и МБР, с временем работы больше 100 сек. Однако там применяются пиролитические графиты, но и время работы на порядок больше. В Минитмене так же используют графит, но с вольфрамовым покрытием.
Обугливание графита, особенно на входной части переходящей в критику, я наблюдал на маленьких вставках, но обугливание отсутствовало на больших соплах и вставках. Причем это касается разных марок графита. Графит, из которого выточена вставка для тестового двигателя и сопло для торцевика (фото обоих выше) вообще не обугливается, не эродирует. Вставки, которые использовал до этого были одноразовыми в силу их низкой эрозионной стойкости. Название ни того, ни другого я не знаю. Не стойкий достался на халяву в виде стержня, стойкий, 4 кг. брусок купил в Вектоне под названием графит )

LEVSHA>> Из-за воздействия высокой температуры обуглится или потеряет механическую прочность и перестанет выполнять функцию уплотнителя.
lincoln> Прочностные свойства графита изменяются

Имеется в виду, что уплотнительное кольцо обуглится из-за того, что графит теплопроводен и наружная часть сопла быстро нагреется.

lincoln> Прочностные свойства графита изменяются с увеличением температуры: предел прочности при сжатии увеличивается в 1,3-1,6 раза в интервале 2200-2300С
Это я знаю.
Как правильно уточнил Serge77 я про резиновое уплотнительное кольцо.
LEVSHA> У графита теплопроводность хорошая не боишься что кольцо за 10сек. «скиснет».

Serge77> Имеется в виду, что уплотнительное кольцо обуглится из-за того, что графит теплопроводен и наружная часть сопла быстро нагреется.
LEVSHA> Это я знаю.
А слона-то я и не заметил. Вот что значит на работе выходить на форумы))
Сопло закроет 5 мм. текстолитовая шайба. Открытым будет только вход в критику, при этом сопло конечно все-равно сильно разогреется, однако по опыту знаю, что такие кольца из фторкаучука горят даже при 2 секундах, но при этом они преобразуются в кокс, который обеспечивает хорошую герметичность. Но на одних кольцах я не останавливаюсь, на стенку КС сопловой зоны я нанесу силиконовую безусадочную резину и установлю сопло. Сверху залью эпоксидом.

RocKI>> 10.02.2013 провел огневые стендовые испытания экспериментального торцевика ТРДК-2х2 с двойным зарядом топлива АНУБИС
Посмотрел, впечатлило. Особенно теплозащита. Жаль, что нет информации о причинах аварии - что именно не выдержало.

Константин! Вот какое сопло тебе надо делать: Ракетный двигатель ТРДК-2

зы: "С двойным зарядом" - значит с удвоенным зарядом.
ззы: Описание этого торцевика - по ссылке выше.

Non-conformist> Жаль, что нет информации о причинах аварии - что именно не выдержало.
У меня выбивало по причине выгорания вставки из эпоксида. Возможно у Rocki схожая причина.
Non-conformist> зы: "С двойным зарядом" - значит с удвоенным зарядом.
В смысле заряд в 2 раза длиннее первого?
Non-conformist> ззы: Описание этого торцевика - по ссылке выше.
Судя по разнице в тяге - в 11Н, не совсем он, и воспламенитель сработал как-то непохоже на ТРДК-2.

Non-conformist>> Жаль, что нет информации о причинах аварии - что именно не выдержало.
lincoln> У меня выбивало по причине выгорания вставки из эпоксида. Возможно у Rocki схожая причина.
Надо попробовать фотобарабан, без традиционных эпоксидных штифтов. Может вместо одного слоя велокамеры два натянуть на бронировку. Штифты заменить вальцовкой. Фотобарабан прекрасно вальцуется лёгкими ударами молотка по кругу. Сформированный поясок двухмиллиметровой высоты, без малейшего признака гофров загнутый вовнутрь трубы под девяносто градусов, как минимум в пяти эпизодах держал 35 кгс давления в КС. Но - теоретического (SRM), да и моторы карамельные были.

Сопла были из конструкционной стали, изнутри закрытые шайбами из трёхмиллиметрового паронита на эпокси. Разгара (в смысле увеличения диаметра критики) не было ни в одном случае, однако некоторый унос металла по сходящемуся конусу в сторону критики, со стороны КС - имелся. Время горения также соответствовало расчётному.

Non-conformist>> зы: "С двойным зарядом" - значит с удвоенным зарядом.
lincoln> В смысле заряд в 2 раза длиннее первого?
Да. Я понял так, что целью этого испытания было определение запаса прочности исходной конструкции, т.е. с одинарным зарядом.

Non-conformist>> ззы: Описание этого торцевика - по ссылке выше.
lincoln> Судя по разнице в тяге - в 11Н, не совсем он, и воспламенитель сработал как-то непохоже на ТРДК-2.
Может калибр по заряду чуть больше получился. Бронировка - готовая картонная труба для рулонной намотки плёнки или чего-то-там. Такие изделия не предполагают строгие стандарты геометрии. А может автор и тут специально превысил показатели исходного варианта.

Non-conformist> Да. Я понял так, что целью этого испытания было определение запаса прочности исходной конструкции, т.е. с одинарным зарядом.
Тут вариантов предостаточно: последовательно расположенные заряды с разными скоростями и температурами горения, либо двухрежимник торцевик-бессопловик, либо заряд с разными скоростями горения по типу телескопа.
Non-conformist> Может калибр по заряду чуть больше получился. Такие изделия не предполагают строгие стандарты геометрии.
Не, тут калибр явно больше, учитывая что и критика шире, а тяга выше.

lincoln> Опиши подробнее, что значит с двойным зарядом?

Хотелось выяснить, сколько по времени может выдержать теплозащита мотора ТРДК-2. Для этого сделал торцевик той же конструкции, но с зарядом удвоенной длины. Т.е. длиннее в 2 раза. Продержался мотор 5 с чем-то секунд. Потом выбило сопло, имеется ввиду графитовую часть. Просто выжгло аккуратную дырку по размеру графитовой вставки, несмотря на глину.

Non-conformist> Судя по разнице в тяге - в 11Н, не совсем он, и воспламенитель сработал как-то непохоже на ТРДК-2.

Воспламенитель другой, помощнее. Это не нужно, просто другого не было. Разница в тяге скорее всего из-за неплоского фронта горения. Я к сожалению не сфоткал - на одном старом варианте выбило весь сопловой блок и мотор затух где-то на полпути. Можно было посмотреть поверхность горения. Она была похожа на макет холмистой местности. Возможно причина другая, например, из-за того, что мотор стоял без дела месяца полтора.

RocKI> Просто выжгло аккуратную дырку по размеру графитовой вставки, несмотря на глину.
Глина - это не материал для таких ТРТ и двигателей. Нужно цельнографитовое сопло, тестолит, либо прессматериал.
RocKI> Воспламенитель другой, помощнее. Это не нужно, просто другого не было. Разница в тяге скорее всего из-за неплоского фронта горения.
Почему в предыдущем испытании фронт был другой? Ты допускашь проникновение горения между зарядом и ТЗП?
RocKI> Возможно причина другая, например, из-за того, что мотор стоял без дела месяца полтора.
Где хранился и как это могло повлиять на его свойства?

RocKI> Продержался мотор 5 с чем-то секунд. Потом выбило сопло, имеется ввиду графитовую часть.
Сам по себе графит - анизотропный материал ввиду многослойной структуры кристаллической решётки.
Потому у него есть такая замечательная вещь, как отрицательный коэффициент линейного расширения в направлении этих самых слоёв при нагреве градусов (по памяти) до 400°С. Затем коэффициент становится положительным.
То бишь, сначала болванка при нагреве сжимается, а затем её снова плющит наружу. Положительный коэффициент теплового расширения постоянен только в направлении, перпендикулярном слоям.
P.S. Всегда было интересно - на большие модели графитовые сопла вытачивают с учётом ориентации кристаллической решетки или делают с того, что есть.

lincoln> Глина - это не материал для таких ТРТ и двигателей. Нужно цельнографитовое сопло, тестолит, либо прессматериал.
Делаю из чего есть.:) Графит - не проблема, проблема удержать его.
RocKI>> Воспламенитель другой, помощнее. Это не нужно, просто другого не было. Разница в тяге скорее всего из-за неплоского фронта горения.
lincoln> Почему в предыдущем испытании фронт был другой? Ты допускашь проникновение горения между зарядом и ТЗП?

Нет, проникновение под тзп не было. Я не говорю, что фронт был другой, просто если он отличается от плоского, то он мог быть другим.

RocKI>> Возможно причина другая, например, из-за того, что мотор стоял без дела месяца полтора.
lincoln> Где хранился и как это могло повлиять на его свойства?

Заряд довольно объемный, а силикон в объеме застывает медленно и неравномерно. Обычно мои моторы дольше недели не лежат и я допускаю, что полимеризация проходит не до конца в центре заряда. Специальных исследований я не проводил. А тут мотор лежал значительно дольше. Это предположение, а не утверждение. Я склоняюсь все же в пользу версии другой формы поверхности горения. Хотя, что самое интересное, эти вещи могут быть взаимосвязаны.

RocKI> Делаю из чего есть.:) Графит - не проблема, проблема удержать его.

Весьма интересный результат)) А по поводу фронта горения, сейчас тоже понемногу пытаюсь отработать торцевики на ХН, есть кое какие результаты, а так как моторы полупрозрачные то хорошо виден фронт горения, в нескольких опытах он был плоским. Правда скорость горения отличается от АНУБИСа - (ок 35мм/сек при КН-26)

Pashok> моторы полупрозрачные то хорошо виден фронт горения, в нескольких опытах он был плоским.

А из чего корпус?

RocKI> А из чего корпус?

Тут стеклоткань с эпоксидкой, проверял сколько выдержит без теплоизоляции, выдержало чуть больше 3-х секунд, толщина стенки крпуса 1,7мм заряд скрепленный, пластичный. Так как я только пытаюсь начинать исследования в данном направлении то пробую многое. В следующих тестах включу в конструкцию ТЗП.

Pashok> В следующих тестах включу в конструкцию ТЗП.

Прозрачность пропадет.:)

RocKI> Прозрачность пропадет.:)

Угу, если использовать резину, паронит и прочее, то да. Но каков фронт горения я уже увидел). Попробую кстати в кач-ве ТЗП использовать бумагу с разными пропитками, на начальных тестах она вроде неплохо держала, заметно лучше стеклопластика, топливо просто заметно "холодней" АНУБИСа. Потом будут стендовые испытания. Конечно интересно было бы совместить прожиг на стенде с визуальным наблюдением фронта горения. Посмотрим, что получится.

RocKI>> Прозрачность пропадет.:)
Pashok> Попробую кстати в кач-ве ТЗП использовать бумагу с разными пропитками

бумагу ( электрокартон в 1мм ) при прожиге в сумерках очень хорошо просвечивает , 3,6 сек корпус не потерял прочности , возможно в качестве ТЗП , секунд 5-ть 1мм простоит , для визуального наблюдения

RocKI> Делаю из чего есть.:) Графит - не проблема, проблема удержать его.
Парой уплотнительных резиновых колец. Они конечно через несколько секунд сгорят, но дадут спекшийся со стенкой КС кокс, который так же как живое кольцо сохранит герметичность соединения.
Возможно на слишком большое время такого уплотнения не хватит, тут надо проверять экспериментально и изолировать кольцо от прямого контакта с графитом.
RocKI> Нет, проникновение под тзп не было.
Силикон впитывается в картон?
RocKI> Заряд довольно объемный, а силикон в объеме застывает медленно и неравномерно.
Наверное в этом и причина неравномерного горения.
RocKI> Специальных исследований я не проводил. А тут мотор лежал значительно дольше. Это предположение, а не утверждение.
Я проводил. Пару месяцев назад я заряжал торцевик с зарядом длинной 350 мм. Заряжал в 3 захода с промежуточной выдержкой состава для полной полимеризации. Так вот, составы на силиконах максимальную прочность в слое 15-20 мм. набирают не менее чем за 1.5-2 недели. При этом твердость ТРТ почти не отличается от составов на каучуках.
Видимо в твоем двигателе, там где был больший контакт с влагой, состав был тверже чем там где его не было.

lincoln> Парой уплотнительных резиновых колец.
lincoln, это просто другая идеология. Стоимость конструкции для меня играет большую роль. Я, думаю, тоже еще не исчерпал всех ресурсов своей системы.

lincoln> Силикон впитывается в картон?
Впитывается-не впитывается, а отскребать его приходится. Потом, заряд формирую под давлением. К тому же, заряд не теряет эластичности и при работе не отслаивается, а наоборот.

lincoln> составы на силиконах максимальную прочность в слое 15-20 мм. набирают не менее чем за 1.5-2 недели.
Ну вот, а я заряжаю все сразу. Т.е. неравномерность могла быть, хотя 2-3 недели все равно выдерживаю.

PS
Я дико извиняюсь, но расширение сопла на ТРДК-2х2 было 11, а на ТРДК-2 7,5. Сопло улетело, я про него и забыл. )) Так, что есть еще одна веская причина увеличения тяги.

Правда скорость горения отличается от АНУБИСа - (ок 35мм/сек при КН-26)



Хорошая скорость. Где можно прочитать состав?

Anzoriy> Хорошая скорость. Где можно прочитать состав?

А составы данного типа нигде не опубликованы, они в стадии исследования.

Anzoriy>> Хорошая скорость. Где можно прочитать состав?
Pashok> А составы данного типа нигде не опубликованы, они в стадии исследования.

Будем ждать.