Твёрдые ракетные топлива XX

А.С.> Для снижения показателя степени применяют добавку большого количества окиси железа (аж 5-7%), но это портит УИ, а он и так на ПХК не запредельный.

Может 1-2% потерять в УИ для большого ракетостроения и очень плохо, но для любителей это совсем не ощутимо будет.

А.С.> Для снижения показателя степени применяют добавку большого количества окиси железа (аж 5-7%), но это портит УИ, а он и так на ПХК не запредельный.
Окись поднимает скорость горения на малых давлениях и практически не влияет на высоких, за счет этого и достигается сглаживание показателя?
Или поднимает скорость немного на малых давлениях и гасит её на высоких?
Ps Плохо гуглил) Не нашёл. Много чего ведёт на некую библиотеку нефти и газа, но там ад, не инфа)

SashaMaks> 100атм приемлемого давления для торцевика - это очень круто

Ты сообщение на которое отвечаешь сначала повнимательней читай, там прямо написано, что с "правильными" связками давление выхода на режим не более 6-7атм. И вот при таких давлениях скорости горения уже могут быть от 20мм/сек.

Sharovar> Высокий показатель степени в законе горения - для него явление типичное во всех составах или речь только о тех, где топливом выступает эпоксидная связка?

Написал выше. На ПХК можно получить топлива с приемлемым показателем, и много окиси железа там совершенно не обязательно. Топлива на ПХК могут прекрасно работать при 6-12атм. Не даром на ПХК и МРД делают, просто связка должна обладать соответствующими свойствами, только и всего.

Какие связующие для ПХК правильными считать?

Sharovar> Какие связующие для ПХК правильными считать?

Термостойкие. Отвлеченный пример - ПХК с бензоатом натрия нормально работает даже в пиротехнических ракетах, при весьма низких давлениях, а секрет прост, надо обеспечить большую скорость горения при 1атм (желательно более 5-6мм/сек), что технически не так и сложно.

Бакелит? Кремнийорганика?
Pashok> Отвлеченный пример - ПХК с бензоатом натрия нормально работает даже в пиротехнических ракетах, при весьма низких давлениях, а секрет прост, надо обеспечить большую скорость горения при 1атм (желательно более 5-6мм/сек), что технически не так и сложно.
Ну это вы сейчас прям в яблочко попали. Намедни снова за эту гремучую смесь взялся, в своё время много шишек набил на ней.
Есть пара замечаний - бензоат натрия не является связкой, прессовать такие составы нужно серьёзно и без шуток, никакими цементирующими свойствами он не обладает. Разлагается он где при 200 градусах - ненамного выше упомянутой всуе эпоксидке. Свист - шаткий баланс между тлеющей и горящей фазой, по сути, разновидность пульсирующих топлив высокой частоты. Пульсация - не есть стабильность, хотя горит это очень быстро и эффектно. Навскидку, смесь 70% перхлората калия + 30% бензоата натрия с усилием прессования 300 кгс/см² даёт порядка 15 мм/с в бессопловом торцевике.

USHBA>> ЭД-20, ПЭПА/ Оксилитель - перхлорат калия, но с размерами и формой частиц неясно пока. Алюминий - АСД.
lincoln> Вряд ли тебе удастся сделать литьевой состав на ЭД-20, и, я полагаю, что ПХК будет не сферический?
Думаю, что молоть его мне самому придётся. Что там будет после синтеза - пока неясно.

Sharovar>> Какие связующие для ПХК правильными считать?
Pashok> Термостойкие.
Так, это уже интересно. Понятие стойкости очень растяжимое... Эпоксидка - это первое, что пришло на ум, но если, например, слепить шашку на кремнийорганическом лаке - это вообще гореть будет? Или только с поджигом термитной шашкой?

Sharovar> Бакелит? Кремнийорганика?

Насчет бакелита незнаю, с кремнийорганикой наоборот зависимость адовая.

Sharovar> Есть пара замечаний - бензоат натрия не является связкой

Ну вот потому пример и отвлеченный)

Sharovar> Разлагается он где при 200 градусах - ненамного выше упомянутой всуе эпоксидке.

Да нет, он как раз таки при 300 только плавиться начинает))

Sharovar> Свист - шаткий баланс между тлеющей и горящей фазой, по сути, разновидность пульсирующих топлив высокой частоты. Пульсация - не есть стабильность, хотя горит это очень быстро и эффектно.

Со свистом в трубке горят все быстрогорящие топлива, даже если ПХА с каучуком разогнать до соответствующей скорости, в трубке оно начнет свистеть. А свист это вроде как резонированирование в трубке и зависит от массовой скорости продуктов в ней, но этот режим да, не устойчив, сразу за ним идет узкая полоса низкочастотных пульсаций, потом режим. Быстрогорящие топлива тоже дают пульсации перед выходом на режим. Но в общем если например ПХК+эпоксид будут пердеть при 100 атм, то ПХК+связка обеспечивающая скорость горения скажем от 6мм/сек будет пердеть при 5-6атм, а дальше режим как то так, что и используется к примеру в МРД на ПХК. Есть конечно и исключения.

SashaMaks> Это всё понятно, а вот почему именно до единицы? Почему не может быть больше 1?

Это значит, что ты самую основу теории не знаешь.
Самую простую и самую интересную. И важную.
Ща исправим, там всё просто.

Из всех характеристик ТТ наиболее интересна зависимость скорости горения от давления.
Обычно считают, что она описывается законом Вьеля:

w = k * p^n

где n — "показатель степени в законе горения" или "показатель горения" или просто "показатель".

Примеры:
Если показатель = 0.25 и давление повышается в 16 раз, то скорость горения изменится в 16^0.25 = 2 раза.
Если показатель = 0.75 и давление повышается в 16 раз, то скорость горения изменится в 16^0.75 = 8 раз.

В двигателе с заданной геометрией давление зависит от скорости вот так:

p = Кн * w

где Кн — отношение площади горения к площади критики. (Здесь для простоты опущена константа, связанная с конкретным топливом — зависящая от химсостава продуктов горения и скорости звука в критике.)

Ну и теперь есть две формулы, из которых можно увидеть, как влияет на давление изменение Кн при разных показателях:

w = p / Кн
w = k * p^n
k * p^n = Кн * p
k * p^(n-1) = Кн
p^(n-1) = Кн / k
p = (Кн / k)^(1 / (n-1))

Видно, что чем ближе показатель к единице, тем ближе знаменатель дроби к нулю, тем больше дробь, тем больше влияние Кн на давление.
Примеры:
Если показатель = 0.25 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 2.52 раза.
Если показатель = 0.50 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 4 раза.
Если показатель = 0.75 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 8 раз.
Если показатель = 0.80 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 16 раз.
Если показатель = 0.90 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 1024 раза.

А.С.>> Для снижения показателя степени применяют добавку большого количества окиси железа (аж 5-7%), но это портит УИ, а он и так на ПХК не запредельный.
Sharovar> Окись поднимает скорость горения на малых давлениях и практически не влияет на высоких, за счет этого и достигается сглаживание показателя?
Там всё довольно хитро. При таких количествах окись железа работает не только, как катализатор, а напрямую реагирует с алюминием в топливе (термитная реакция), в результате выделяется тепло в безгазовой реакции, что и стабилизирует скорость.

Sharovar>> Есть пара замечаний - бензоат натрия не является связкой
Pashok> Ну вот потому пример и отвлеченный)
Sharovar>> Разлагается он где при 200 градусах - ненамного выше упомянутой всуе эпоксидке.
Pashok> Да нет, он как раз таки при 300 только плавиться начинает))
Точно. Перепутал с салицилатом (свист с которым чуть активнее).

Xan> Это значит, что ты самую основу теории не знаешь.
Xan> Самую простую и самую интересную. И важную.
Xan> Ща исправим, там всё просто.

Не то, чтобы не знаю, так как читал про это, а вот математическим выводом не занимался, за то спасибо! Однако, есть маленькая очепятка:

Xan> Ну и теперь есть две формулы, из которых можно увидеть, как влияет на давление изменение Кн при разных показателях:
Xan> w = p / Кн
Xan> w = k * p^n
Xan> k * p^n = Кн * p
Вот здесь Кн в -1 степени и далее потерялся минус…
Xan> k * p^(n-1) = Кн
Xan> p^(n-1) = Кн / k
Xan> p = (Кн / k)^(1 / (n-1))
В итоге должно быть:
p = (Кн / k)^(-1 / (n-1)), тогда
Если показатель = 0.25 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 2.52 раза.
Если показатель = 0.50 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 4 раза.
Если показатель = 0.75 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 16 раз.
Если показатель = 0.80 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 32 раз.
Если показатель = 0.90 и Кн увеличиваем в два раза, то давление повышается в 1024 раза.

SashaMaks> Вот здесь Кн в -1 степени и далее потерялся минус…

Анегдот:
-- Хм, знак не тот, похоже, где-то ошибся в знаке...
-- Вы хотите сказать, что ошиблись в знаке нечётное число раз?

Pashok> ... что и используется к примеру в МРД на ПХК....
А известно, какая в этих МРД связка используется?

Pashok>> ... что и используется к примеру в МРД на ПХК....
USHBA> А известно, какая в этих МРД связка используется?

Некоторое известно. Отдельные рецептуры отображены в зарубежных патентах на ТРТ в частности для модельных двигателей, можешь поискать в этом направлении, мне лично попадались. Говоря же о конкретных составах, отработанных практически - сие тайна великая есть, так как напрямую касается коммерческих интересов производителей. Законы рынка так сказать). Говоря иначе, база и теория это одно, она доступна достаточно просто и бесплатно. Ну а составы конкретных продуктов, технологии их переработки и эксплуатации, на которые люди потратили немало сил, времени и денег и сейчас на них зарабатывают, это совсем другое, что вполне логично.

loki99> С советскими виксинтами раньше проблема была - они слишком густые, и прочность слабовата, а сейчас есть типа Эластолюкса
Что такое виксинт? Что есть Эластолюкс? Растолкуй несведующему.

ArBaLeT> Что такое виксинт? Что есть Эластолюкс? Растолкуй несведующему.

Виксинт - резина используемая для формовки полимеров со сложными формами . При нагреве имеет значительный коэффициент расширения , после остывания возвращается в исходную форму , т.е. это свойство материала используется в качестве обжима формуемой детали , каркас формовочной полости должен иметь достаточную прочность .

Sharovar> Друзья, подскажите по составам с высоким показателем степени в законе горения. Желательно с неорганическими твёрдотельными окислителями.

С ПХК работал мало. А вот с на хлорате натрия самый высокий показатель степени в законе горения был для смеси ХН-силикон-уротропин 78-15-7. И вопрос, зачем тебе топливо с высоким показателем? Это ж не удобно.

Sharovar> Если знаете что сказать по теме, но лень отвечать развёрнуто - хотя бы напишите в какую сторону гуглить.

Глянь тут.
Графики прилагаются.