Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

 
1 122 123 124 125 126 227
UA Sharovar #05.04.2013 10:52  @SashaMaks#05.04.2013 08:42
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Sharovar>> А для БС его результаты можно как-то прикрутить?
SashaMaks> Можно с определённой степенью погрешности. Тут стоит ориентироваться на первую цифру УИ в графике, которая идёт до оптимума при использовании сопла Лаваля.
Спасибо.
Можно ещё вас немного помучать расспросами чтобы прояснить для себя ещё один вопрос?
Собственно, последний, который меня на данный момент интересует.
Этот вопрос родился тогда, когда я решил попробовать карамельный БС с дивергентной частью.
Для начала, несколько замечаний. Те бессопловики, которые я видел, представляли из себя трубку, топливная шашка которых со стороны канала выполнена заподлицо с её торцом. Канал цилиндрический, то бишь, "дырка" в начале горения, "дырка" в конце.
В моём случае конус формируется молдингом в процессе литья - это первый момент. Он немного меньше, чем может показаться на рисунке, реальный Da/D=2.5 с углом полураствора 12°, соотвественно, после выгорания торец шашки тоже не проваливается насколько, как может показаться на рисунке. Второй момент - мои шашки утоплены вглубь трубки, оставляя с торца около 1 калибра холостого зазора, который топливом не заполнен. Изначально я планировал эту часть залить силиконом для герметизации, но после прожигов оказалось, что эта часть трубки аккуратнейшим образом из красивой цилиндрической за счёт разгара превращается в усечённый конус. Это можно увидеть здесь, сравнив центральный фрагмент трубки, - с исходной геометрией, - с правым, который к зрителю обращён торцом. Вскрытие показало, что геометрия этого разгара правильная - алюминиевый слой страхует внешний слой, дальше него не разгорается. Полиэтилен на пути нигде не прожгло и не выплавило. Я измерил диаметр этого разгоревшегося торца и соотнёс его к диаметру самой трубки, получилось Da/D=1.17
То есть, выходит, что в начале работы БС работает с дивергентом за счёт конуса в самом канале, а к концу работы дивергент формируется за счёт разгара торца самой гильзы.
Допустим, давление в конце работы БС не падает ниже 5 атм.
Открываю пропер.
Забиваю цифрь с расчётом геометрии, получаю такую табличку (полный расчёт в аттаче).

Смотрю на самую левую колонку и пятую слева (Оптимум Импульс С).
В первой строчке вижу, что УИ не может превышать 59.8 если сопло не имеет расширяющейся части.
Теперь нахожу Da/D=1.15 и вижу, что УИ подрос до 92.
И вот, наконец, сам вопрос. Насколько справедливы такие расчёты? Можно ли считать само сечение трубки БС критическим, а образующийся в процессе разгара конус, считать дивергентной частью сопла, к которому применимы эти вычисления?
Прикреплённые файлы:
 
 
Это сообщение редактировалось 05.04.2013 в 11:01
UA Non-conformist #05.04.2013 11:23  @Sharovar#05.04.2013 10:52
+
-
edit
 

Non-conformist

аксакал

Sharovar> В первой строчке вижу, что УИ не может превышать 59.8 если сопло не имеет расширяющейся части.
Sharovar> Теперь нахожу Da/D=1.15 и вижу, что УИ подрос до 92.
Sharovar> Насколько справедливы такие расчёты?
Что говорят по этому поводу ваши прожиги на кухонных весах? Взвешивали ли вы свои моторы до и после прожига, т.е. известна ли масса сгоревшего топлива?
Skype: a_schabanow  
RU SashaMaks #05.04.2013 11:36  @Sharovar#05.04.2013 10:52
+
+1
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

Sharovar> В первой строчке вижу, что УИ не может превышать 59.8 если сопло не имеет расширяющейся части.
Sharovar> Теперь нахожу Da/D=1.15 и вижу, что УИ подрос до 92.

Нет. УИ не может превышать 94,9с. А при оптимальном расширении не может быть больше 100,2с – это степень расширения сопла по диаметру 1,2. Это данные из последних двух колонок, где значения рассчитаны для атмосферного давления, взятого на уровне моря.

Sharovar> И вот, наконец, сам вопрос. Насколько справедливы такие расчёты? Можно ли считать само сечение трубки БС критическим, а образующийся в процессе разгара конус, считать дивергентной частью сопла, к которому применимы эти вычисления?

Как, я уже написал, с определённой долей погрешности можно считать их справедливыми. В «бессопловых» двигателях ситуация расчёта УИ усложняется сильным непостоянством давления в КС, поэтому одним расчётом не обойтись, нужно рассчитывать для всех давлений. Но можно попробовать прикинуть среднее давление в КС, тогда с погрешностью 20% рассчитать УИ возможно.

Любое сечение цилиндрического канала – критическое в своём пределе малости, но для целого канала в итоге критическим будет последнее, т.е. то, которое находится на выходе из канала.
Конус, который может быть сделан искусственно в топливной шашке или образоваться сам при разгаре канала, может считаться расширяющейся частью сопла, если он расширяется к его выходу. Но его PropeLant считать точно не умеет, хотя и не сильно ошибется, в конечном счёте, так как для этих двигателей среднее давление не высоко и эффективность от дивергентной части мала. Дополнительно всё может усложниться из-за того, что в некоторый момент времени работы двигателя расширение канала может уйти в зону перерасширения, в результате чего УИ может оказаться только ниже.

В итоге на тех давлениях, что работают «бессопловые» двигатели свойственны, на первый взгляд, незначительные отклонения в конусности (поперечной геометрии) канала, которые приводят к совершенно различным режимам работы от регрессивного до прогрессивного с колебаниями УИ от 30с до 90с. И вроде бы всё одно и тоже, а результаты сильно разные получаются. Точнее можно рассчитать во Flow, но это значительно более трудоёмкий процесс…
05.04.2013 11:58, Sharovar: +1: За конструктив. Не первый раз помогаете.
UA Sharovar #05.04.2013 11:51  @Non-conformist#05.04.2013 11:23
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Костян1979 в своё время сделал доброе дело, поделившись файликом для расчёта БС.
В аттаче расчёт для калибра 12 мм с каналом 158 мм. В соседней теме для него есть видео и графики. Самые любознательные могут отмотать тему ещё дальше и увидеть тест БС, но без дивергента (шашка заподлицо с трубкой).
Причем в экселе расчет для сахарной карамели, а я делаю на сорбите.
Возникнут соображения, почему тяга превысила 5.5 кгс при расчётной максимальной 4.3 - можно ими поделиться, если не затруднит. В этот же файлик можно забить 90 и 120 мм каналы не меняя диаметры и сравнить с графиками. Там же приведена геометрия моторов, легко посчитать объем камеры за минусом объема канала и вычислить массу активной шашки.
Сначала я грешил на то, что при запуске мотор выплевывает силиконовую заглушку и за счет быстрого выброса лишней массы импульс подрастает, но не на прогрессивном же профиле тяги, верно?
По поводу весов. Их немного укачивает, да. Перед установкой прототипа на стенд я всегда ставлю контрольную бутылку с известным весом чтобы убедиться, что у стрелки от предыдущих нагрузок не поехала крыша. Всё ок.
Прикреплённые файлы:
 
 
UA Non-conformist #05.04.2013 11:59  @Non-conformist#05.04.2013 11:23
+
-
edit
 

Non-conformist

аксакал

Sharovar>> Насколько справедливы такие расчёты?
Non-conformist> Что говорят по этому поводу ваши прожиги на кухонных весах? Взвешивали ли вы свои моторы до и после прожига, т.е. известна ли масса сгоревшего топлива?
Я к тому, что вы как-то писали, что не рискуете оценивать УИ по прожигам на кухонных весах. Но в то же время плотно интересуетесь оценкой УИ посредством программ, выдающих не менее смелые предположения... ???

Как по мне, то один прожиг на самых раскухонных в сиську весах, принесёт вам гораздо больше полезной информации, чем целая сессия расчётов в помянутых прогах. Хотя бы уже потому, что практический прожиг учитывает неизмеримо больше входящих параметров, чем дешёвая (доступная широкой публике) модель...
Skype: a_schabanow  
UA Sharovar #05.04.2013 12:04  @Non-conformist#05.04.2013 11:59
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Non-conformist> ???
Совершенно верное замечание.
Просто хочется лучше понимать картину происходящего не только методом тыка, но и привязать параметры к изначально запланированным насколько это возможно.
Хотя 15 ньютонник уже есть)
 
UA Non-conformist #05.04.2013 12:10  @Sharovar#05.04.2013 12:04
+
-
edit
 

Non-conformist

аксакал

Ещё раз: что говорят ваши кухонные весы по поводу УИ? Вы взвешивали заряд?
Skype: a_schabanow  
UA Sharovar #05.04.2013 12:18  @Non-conformist#05.04.2013 12:10
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Non-conformist> Ещё раз: что говорят ваши кухонные весы по поводу УИ? Вы взвешивали заряд?
В последней серии тестов шашки с интегрированными и довольно увесистыми трассерами.
Как взвесить отдельно ту её часть, которую пронизывает канал и которая выполняет основную работу без трассера, который догорает уже после?
 
UA Non-conformist #05.04.2013 12:42  @Sharovar#05.04.2013 12:18
+
-
edit
 

Non-conformist

аксакал

Имхо нужно просто сделать мотор без трассера, со сквозным каналом. Взвесить корпусА (не на кухонных весах) перед заливкой, и уже готовые к прожигу моторы - после извлечения канального стержня.

Я бы сделал таких пять штук с дивергенцией в топливе, и пять - обычных. И получил бы более-менее вразумительный ответ на интересующий вас вопрос "из первых рук", а не по "испорченному телефону".
Skype: a_schabanow  
UA Костян1979 #05.04.2013 13:54  @Sharovar#05.04.2013 12:18
+
-
edit
 

Костян1979

опытный

Sharovar> Как взвесить отдельно ту её часть, которую пронизывает канал и которая выполняет основную работу без трассера, который догорает уже после?
Если нужно приближённо, то массу топлива высчитай из объема топлива. Плотность возьми 97-98 % от идеальной. С трассером тоже легко. Возьми толщину трассера равную толщине свода шашки и тоже высчитай объем и массу.
Ну и ли самый правильный способ это тот что Конформист написал, можно также залить БС с трассером равным толщине топлива шашки.
 
UA Sharovar #05.04.2013 13:56  @Non-conformist#05.04.2013 12:42
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Non-conformist> Имхо нужно просто сделать мотор без трассера, со сквозным каналом. Взвесить корпусА (не на кухонных весах) перед заливкой, и уже готовые к прожигу моторы - после извлечения канального стержня.
Так уже делал, когда процентаж SLES высчитывал. Заливал с запасом, затем фрезеровал трассер пока до канала не дошел, чтобы тот не мешал. Была известна масса гильзы, была известна масса готового изделия. Всё, что вышло за пределы 30 грамм, снял фрезеровкой шашки с другого торца. Факты - вещь упрямая. Минусуют - не верят))
Один нюанс - там была смесь 65/35/0.05(0.08), а не катализированная железным суриком 66/34/0.5/0.05, и силиконовой заглушки не было. Хотя по итогу, что там, что там около 25-26 по площади через интеграл получилось.
Вопрос ведь даже не в том какой там на самом деле УИ получился, а в том, что тяга с конусами выросла нормально так. Во всяком случае, после последних испытаний у меня пропал интерес возиться с цементами, соплами и так далее, когда можно получить одинаковый, более стабильный и предсказуемый результат.

Костян1979, не, не буду. Я ж не спортивные рекорды бить собираюсь, чтобы к каждой мелочи придираться до третьего знака, а мне нужен носитель с некими известными характеристиками, чтобы звёздку известной массы не закинуть выше, где от неё толку не будет, но и не перегрузить движок, потому что звёздка улетит в огород или пропалит что-нибудь на своём пути. Пока такие характеристики носят сугубо геометрический характер - диаметр гильзы, канала и его высота.
 
Это сообщение редактировалось 05.04.2013 в 14:04
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Sharovar> у меня пропал интерес возиться с цементами, соплами и так далее

О, ещё один заразившийся бессопловиками!)))
Не зря я советовал значит))
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Sharovar>> у меня пропал интерес возиться с цементами, соплами и так далее
Serge77> О, ещё один заразившийся бессопловиками!)))
Serge77> Не зря я советовал значит))
Не, ну, а что?)
Топливная шашка БС 12 мм высотой 90-100 мм, практически не требующая точной обработки, даёт ± такую же тягу, как и сопловая 60-70 мм, но уже без риска выбить трассер, расколоть шашку или взорваться по стенке. Но больше смешно то, что высоте моторы получаются одинаковыми.
Хотя считаю, что без опыта с сопловыми моторами ко многому бы так и не пришёл.
 
UA Костян1979 #05.04.2013 14:26  @Sharovar#05.04.2013 14:11
+
-
edit
 

Костян1979

опытный

Sharovar> Но больше смешно то, что высоте моторы получаются одинаковыми.
У меня бумажные и по массе одинаковые получались на маленьких калибрах :-)
 
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Кстати, кто делал БС на сорбитовой карамели с каналом 150 мм и длиннее, с интегрированными трассерами, - у вас трассеры выли или просто своё тихое пшшш отрабатывали?
Я вот видео пересмотрел, в ИК-диапазоне в движках короче 150 мм, трассер даёт на выходе пламя из гильзы, а в более длинных пламени нет, только дым и волчий вой из трубки.
Причём, если судить по более коротким моторам, в длинных язык пламени обрывается как раз где-то в районе торца гильзы.
 
Это сообщение редактировалось 05.04.2013 в 14:54
UA Non-conformist #05.04.2013 15:31  @Sharovar#05.04.2013 14:47
+
-
edit
 

Non-conformist

аксакал

Да вы числа назовите, в конце концов...

Какой УИ получился у тех моторов, где было взвешено топливо? Арифметически поделите СИ в Нс (полученный на кухонных весах) на вес топлива в ньютонах (масса в кг х 9,8) и выложите цифры.
Skype: a_schabanow  
UA Костян1979 #05.04.2013 16:25  @Sharovar#05.04.2013 14:47
+
-
edit
 

Костян1979

опытный

Sharovar> Кстати, кто делал БС на сорбитовой карамели с каналом 150 мм и длиннее, с интегрированными трассерами, - у вас трассеры выли или просто своё тихое пшшш отрабатывали?
Я делал но сравнение будит не корректное, тут лучше говорить о L/D (соотношение диаметра мотора к длине канала), Я делал БС с L/D 7-8 и с интегрированным трассером , завывания не наблюдал.
 
UA Anzoriy #05.04.2013 19:06  @SashaMaks#05.04.2013 11:36
+
-
edit
 

Anzoriy

опытный

SashaMaks> В «бессопловых» двигателях ситуация расчёта УИ усложняется сильным непостоянством давления в КС, поэтому одним расчётом не обойтись, нужно рассчитывать для всех давлений. Но можно попробовать прикинуть среднее давление в КС


Одним средним давлением не обойдешься, т.к. площадь "сопла" тоже меняется. Не лишним будет напомнить, что бОльшая часть топлива в БС сгорит при низком давлении. Геометрия такая у них. К тому же, считать что тягу даст часть трассера длиной в толщину свода - неверно. Он от канала начинает выгорать, как бы полусферой. Но это уже мелочи.
 
RU SashaMaks #05.04.2013 22:29  @Anzoriy#05.04.2013 19:06
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

Anzoriy> Одним средним давлением не обойдешься, т.к. площадь "сопла" тоже меняется. Не лишним будет напомнить, что бОльшая часть топлива в БС сгорит при низком давлении. Геометрия такая у них.

А я в курсе: http://www.balancer.ru/g/p2801363
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Залил БС 16*340 мм. Диаметр канала 7 мм. Топливо 66*нитрат калия/34*сорбит/0.75*железный сурик/0.06*лауретсульфат. Гильза со стержнем нагревались до 95°С
Усадка поразила воображение. Карамель, будто живая, зацепившись за стенки, по мере охлаждения, в центре начала проседать, формируя аккуратную ямку, которая в итоге ушла вниз на 35 мм.
Хотел было поверить, что поймал при заливке пузырь, но вскрытие его не нашло. У страха глаза велики - работу жалко)
Не в первый раз наблюдаю, что при избытке ПАВ карамель получается жидковата, но в то же время, благодаря пониженной вязкости при охлаждении топливо само решает какой объём занять, а после остывания прессуется плохо. Такие длинные в ближайшее время вряд ли ещё буду делать, а вот с 16*160 мм, если не забуду, покажу заливку. Правда, там усадка происходит не так наглядно.
 
+
-
edit
 

Anzoriy

опытный

Лучше не париться и лить сахар. 7х160мм канал в принципе нормально, но диаметр лучше увеличить. УИ конечно упадет, но СИ и время тяги увеличаться, да и гораздо проще и надежнее получаться будет. У нас с костяном в планах на лето БС бустер с каналом 220х8мм. Не могу подходящую трубу для оснастки найти (
 

Azot

втянувшийся

Сегодня, тоже лил карамель КН/ сахар/ сорбит/ вода/ лаурилсульфат натрия- 65/ 25/ 10/ +1/ +0,06 (6 % спиртовой раствор). При т.135 град. В стеклопластиковые движки с разгораемыми соплами ф 25х 210 мм. Для этого диаметра заливается нормально, но хотел вязкость поменьше и второй лил с повышенным содержанием исходной воды- 1,5 %. Вязкость была меньше, но удалить этот избыток воды не удалось- появился светло-бежевый цвет. Так, что в сахарно/сорбитовых связках ПАВ облегчает заливку незначительно, исходя из этих опытов.
В который раз, был поражен высокой прочности этой затвердевшей карамели. Сделал парочку летающих топливных шашек БС 50 г, обмотанных 2 слоями фольги и 1 скотча. Стабилизатор- бамбуковая палочка. Улетели выше 200 м. У них Л/Д начальное 22, а конечное 9 и без всякого корпуса ! Шашки ф17х155 мм, получаются накатыванием карамели на ПЭ трубку ф6х135 мм. Скорость 4,5 мм/с.
 
+
-
edit
 

Anzoriy

опытный

Не понимаю я добавление сорбита и прочих гигроскопичных веществ. Просто 2.7-3% воды в начале процесса и все нормально заливается. Не знаю как поведет себя топливо, когда с большой высоты струя будет течь, опасаюсь что она будет воздух затягивать. Дней через 10 проверю.
 
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

2 Azot
У разгораемых сопел есть один очень большой недостаток, на мой взгляд. Конечно, какое-никакое сопло поддерживает давление и высокую скорость горения заряда, на этом его преимущества заканчиваются. Геометрия дивергента при этом уходит катастрофически и непонятно в какую сторону.
По крайней мере, пролистав тему с отчетами, попинав вопросами буржуев и погоняв proper на разных комбинациях, пришёл к выводу, что лучше сделать неразгораемый или мало разгораемый дивергент, чем лепить затычку, роль которой сводится лишь к поддержке давления в камере сгорания, за счёт чего эффективность движка получается повыше, не позволяя ему задохнуться в случае падения давления ниже скольких-то там атмосфер. Причем, не так давно сам же лепил шайбу на выхлоп, а тяга по факту мало чем отличалась от референтных БС. Этот гемор кроме опыта больше ничего не дал.
Нет дивергента - нет участка, на котором вырастает тяга. Причем, тупо повысив давление в КС такой же прибавки мощности не добиться.
У пятислойных мп-трубок дивергент Da/D=1,15...1,18 формируется на выходе автоматически за счёт разгара, но только в том случае, если между шашкой и торцом трубки оставить хотя бы половину калибра, не заполненного топливом. В своём роде - буфер. Если залить шашку БС заподлицо с корпусом - тяга ниже, разгара нет. По расчётам этого расширения достаточно, если давление в конце работы не падает ниже 5 атмосфер. Не знаю, как называется такой дивергент, поэтому охрестил его вторичным. Первичный - конус в самом канале. Прикидываю, какой скачок давления в начале работы БС и под него подбираю Da/D, вставляя при заливке сответствующий конус-молдинг.

2 Anzoriy
Кладу готовые моторы на сорбите в мп-трубках под воду, а они там сутки полежат и заводятся как сухие. В чём заключается здесь проблема гигроскопичности?
 
Это сообщение редактировалось 07.04.2013 в 01:30
+
-
edit
 

Anzoriy

опытный

Если торцы движка загерметизированы, то ни в чем, конечно ))
 
1 122 123 124 125 126 227

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