Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

Sharovar> 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.

Почему заканчиваются? Разве больше вообще никаких преимуществ не видишь?

Sharovar> Геометрия дивергента при этом уходит катастрофически и непонятно в какую сторону.

Это на основании каких материалов и данных ты к таким выводам пришел? Нормальное сопло с прогнозируемым разгаром (уносом) и разгарается нормально сохраняя правильность и точность форм дивергентной части, кроме того самоформируется и конвергентная часть, чем многие успешно и пользуются.

Sharovar> 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

Что такое proper? Во первых при заряде с сильно прогрессивным профилем, а скрепленные канальные заряды являются именно такими применение неразгарающегося критического сечения не столь эффективно в большинстве случаев так как в процессе работы двигателя скажем с относительной толщиной свода 67% (большинство случаев) КН вырастет от начала работы мотора к концу до 3-х раз, что приведет к росту давления почти во всех случаях не менее, чем в 3 раза (в три раза, это если весь диапазон давлений при нарастании КН окажется в зоне, где топливо горит на "плато") в большинстве же случаев столь сильное изменение КН приведет к еще более значительному росту давления, для многих распространенных топлив до десятков раз. Данное приводит к ряду нежелательных (опять же таки повторюсь - не для всех, но для большинства случаев) факторов, как например то, что корпус придется расчитывать на пик давления, что сделает его тяжелым и более дорогим, плюс к этому получается очень значительная разница стартовой и конечной тяги и прочее... Сопло с прогнозируемым разгаром(уносом) как раз и призвано уменьшить эти недостатки. Разгараемое сопло усредняет рабочее давление в моторе, давая возможность существенно облегчить корпус или сжечь все топливо при более высоком давлении, чем опять же таки будет обеспечена большая эффективность мотора. Такие сопла можно делать с разной степенью разгара либо что бы получить практически одинаковое давление на всем протяжении работы мотора (при этом сохраняется прогрессия тяги, но не столь значительная, нежели чем с неразгорающимся соплом и таким же прогрессивным профилем горения) либо для того чтобы обеспечить практически нейтральный профиль тяги (почти как в бессопловике), для этого разгар сопла должен обеспечивать постепенное снижение КН. Так или иначе во всех случаях правильный подбор материала для разгарающегося сопла (им может быть как иннертный наполненный материал так и ТРТ с меньшей скоростью горения, чем ТРТ основного заряда) обеспечивает правильную форму сверхзвукового сопла на всех этапах работы двигателя, что подтверждалось многочисленными экспериментами. К примеру те же промышленные бессопловые двигатели делают с дивергентной частью в самом топливе так как применение просто "дырки" менее эффективно, и при работе такого мотора все у них правильно и равномерно разгарается, если нужно немного замедлить спад КН, просто заменяем ТРТ в сопловом участке на ТРТ с меньшей скоростью горения, нужно замедлить разгар еще сильнее наполняем полимер иннертным материалом, еще сильнее - подбираем соответствующий материал и все.

Pashok>
Бывают/были моменты, с которыми был не согласен по отношению к твоим словам.
Этот пост поддерживаю и ставлю +1.

Очень хочу услышать ответы на твои вопросы.

Pashok> Сопло с прогнозируемым разгаром(уносом) как раз и призвано уменьшить эти недостатки. Разгараемое сопло усредняет рабочее давление в моторе, давая возможность существенно облегчить корпус или сжечь все топливо при более высоком давлении, чем опять же таки будет обеспечена большая эффективность мотора. Такие сопла можно делать с разной степенью разгара либо что бы получить практически одинаковое давление на всем протяжении работы мотора (при этом сохраняется прогрессия тяги, но не столь значительная, нежели чем с неразгорающимся соплом и таким же прогрессивным профилем горения)…

Ага, это как раз мой случай:
Ошибка! // Balancer.Ru


Итого УИ практический = 116,7с.
Теоретический УИ по PropeLant = 141,2065
Среднее давление на режиме 24атм.
Недобор составляет 17,36%
К примеру вот этот двигатель, выполненный по классической схеме:

УИ практический 117с
Теоретический УИ по PropeLant = 147,6353
Среднее давление на режиме 53атм.
Недобор составляет 20,75%

По недобору в УИ видно, что разгораемое сопло с дивергентом ничуть не хуже неразгораемого, а может быть и даже лучше.

П.С. Для получения того же УИ на НК в случае с применением НН потребовалось вдвое меньшее давление в КС.
П.П.С. ПО сути у моих двигателей применяется сопло с прогнозируемым уносом, однако некоторые решили переиначить этот термин на «полусопло»…

Pashok> Разве больше вообще никаких преимуществ не видишь?
Применимо к карамели и давлениям до 20-30 атмосфер - нет.

SashaMaks> Ага, это как раз мой случай:

Да-да, тебе вообще все это критично, учитывая какое высокое массовое совершенство у твоих двигателей.

SashaMaks> П.П.С. ПО сути у моих двигателей применяется сопло с прогнозируемым уносом, однако некоторые решили переиначить этот термин на «полусопло»…

Вот мне вообще непонятно использование данного термина по отношению к разгарающимся соплам (соплам с прогнозируемым уносом)

Во первых в моем понимании "полусопел" вообще поидее быть не может, сопло либо есть либо его нет, или может быть как то иначе?

Относительно же самих моторов наверное мотор можно назвать "полусопловиком" если это бессопловик с шайбой и возможно следующей за ней дивергентной частью. К примеру диаметр мотора по топливу 30мм, диаметр канала 10мм, диаметр критического сечения 20мм. В этом случае примерно половину времени мотор работает "официально" в бессопловом режиме, а потом уже в сопловом, потому вроде как "полу"-сопловик. Я кстати так назвал двигатель приведенной выше конструкции.
Но в случае с соплом с прогнозируемым уносом и в начале и в конце работы мотора сопло имеет вполне определенную форму (хоть и изменяющуюся во времени) и вполне определенно выполняет свою функцию. Так почему "полу"-сопло? меня тоже интересует этот вопрос.

SashaMaks> К примеру вот этот двигатель, выполненный по классической схеме:
SashaMaks> Serge77 - Моя ракетная мастерская - Двигатель SFM2. Огневое стендовое испытание
SashaMaks> УИ практический 117с

Ты взял плохой пример. Нормальный двигатель при 50 атм даёт УИ 135 с.

Serge77> Ты взял плохой пример. Нормальный двигатель при 50 атм даёт УИ 135 с.

Ну так приведи хороший пример, где будет такая цифра.

Pashok> Во первых в моем понимании "полусопел" вообще поидее быть не может, сопло либо есть либо его нет, или может быть как то иначе?

У нас было такое:
" Другата ракета "Пират" бе с маса 1,85кг и особен тип двигател - полубезсопловик,зареден с 600гр. изомалтов карамел с добавка на 5% меден окис за оцветяване на дима в розово.Първоначално този двигател работи като безсоплови с канал ф5мм,,но има соплова шайба,ограничаваща критиката на 15мм. до изгаряне на целия горивен свод до ф38мм."

Взето от тук: Зала на славата (Hall of fame)

SashaMaks> Ну так приведи хороший пример, где будет такая цифра.

У Накки много примеров, у него практически все двигатели дают такой УИ.

Serge77> У Накки много примеров, у него практически все двигатели дают такой УИ.

И всё-таки приведи конкретные ссылки.

SashaMaks>> УИ практический 117с
Serge77> Ты взял плохой пример. Нормальный двигатель при 50 атм даёт УИ 135 с.
Serge77> У Накки много примеров, у него практически все двигатели дают такой УИ.

Посмотрел у Накки примеры.
1. Сразу стало очевидным то, что примеров наоборот мало. И почти все двигатели дают УИ меньше 135с.
2. Один двигатель нашёл с похожей цифрой, но пока общая статистика:
Richard Nakka's Experimental Rocketry Website
УИ = 288Нс / 0,225кг = 130,5с.
Критический диаметр = 9,35мм.
Средняя тяга на режиме = 288Нс / 0,38с = 757,9Н.
Среднее давление = 110атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 163,7с.
Недобор = 20,3%.

УИ = 470Нс / 0,38кг = 126с.
Критический диаметр = 10,16мм.
Средняя тяга на режиме = 470Нс / 0,5с = 940Н.
Среднее давление = 115,4атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 164,3с.
Недобор = 23,3%.

УИ = 93Нс / 0,095кг = 99,8с.
Критический диаметр = 7,14мм.
Средняя тяга на режиме = 93Нс / 0,33с = 281,8Н.
Среднее давление = 70,5атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 150,3с.
Недобор = 33,6%.

DX
УИ = 2003Нс / 1,497кг = 136,4с.
Критический диаметр = 12,75мм.
Средняя тяга на режиме = 2003Нс / 1,7с = 1178Н.
Среднее давление = 92,1атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 161,1с.
Недобор = 15,3%.
SB
УИ = 1821Нс / 1,508кг = 123,1с.
Критический диаметр = 12,75мм.
Средняя тяга на режиме = 1821Нс / 2,25с = 809,3Н.
Среднее давление = 63,6атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 150,3с.
Недобор = 18,1%.

KN-Dextrose
УИ = 792Нс / 0,7кг = 115,3с.
Критический диаметр = 15,24мм.
Средняя тяга на режиме = 792Нс / 0,7с = 1131Н.
Среднее давление = 62,2атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 155,2с.
Недобор = 25,7%.

PVC KN/Sorbitol (65/35)
УИ = 1202Нс / 0,975кг = 125,7с.
Критический диаметр = 15,88мм.
Средняя тяга на режиме = 1202Нс / 1,9с = 632,6Н.
Среднее давление = 32,5атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 139,9с.
Недобор = 10,2%.
PVC KN/Sorbitol (65/35)
УИ = 1443Нс / 1,209кг = 121,7с.
Критический диаметр = 15,88мм.
Средняя тяга на режиме = 1443Нс / 2,4с = 601,25Н.
Среднее давление = 30,96атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 139,1с.
Недобор = 12,5%.

Итого только здесь Richard Nakka's Experimental Rocketry Site получился УИ 136с, но среднее давление было не 50атм, а более 90атм. Так как в этих испытаниях использовались различные стенды с не самой высокой точностью измерений, то в среднем по результатам испытаний недобор в УИ составляет 19,9%. В целом цифра совпадает с ранее опубликованной в моём сообщении: Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII . Так что не вижу тут «нормальных двигателей» в том смысле, чтобы они чем-то могли реально быть более «нормальными», чем у нас. Ровно, как и не вижу в приведённых ранее примерах ничего неправильного, наоборот всё прекрасно сходится за исключением одного но. А именно, я заметил, что в расчёт массы УИ у вас не попадают масса воспламенителя, и массы обгоревших частей двигателя, которые вносят свой вклад в СИ. Прикинув, что примерно 28г такой массы в моём двигателе имеется и согласно вашей методике расчета практического УИ двигателя получается тогда для МА-40-10:

NaNO3/Sorbitol/S (60/30/10)
УИ = 840Нс / 0,706кг = 121,3с.
Средний критический диаметр = 11,3мм.
Средняя тяга на режиме = 840Нс / 3,55с = 236,6Н.
Среднее давление = 24,3атм.
УИ теоретический (PropeLant) = 141,44с.
Недобор = 14,2%.

Гы))) Я-то думал, что всё плохо с моими двигателями в УИ, а оно оказалось в точности наоборот…
По давлениям так и в разы лучше.

SashaMaks> УИ = 2003Нс / 1,497кг = 136,4с.
SashaMaks> Критический диаметр = 12,75мм.
SashaMaks> Средняя тяга на режиме = 2003Нс / 1,7с = 1178Н.
SashaMaks> Среднее давление = 92,1атм.

Откуда это давление? У Накки такое измеренное?

Serge77> Откуда это давление? У Накки такое измеренное?

Это давление в КС рассчитанное по твоей любимой формуле: Pср = Fср / S*ср.

SashaMaks> Это давление в КС рассчитанное по твоей любимой формуле: Pср = Fср / S*ср.

Эта формула для сопла-дырки.
Подели на 1.5 (это для давления около 50-70 атм).

Serge77> Эта формула для сопла-дырки.
Serge77> Подели на 1.5 (это для давления около 50-70 атм).

Почему 1,5?
И что тебя так тянет на 50атм. У него там есть опытный график с давлением, где видно, что 80атм. До 50 атм далековато будет. И что это изменит качественно?

SashaMaks> Почему 1,5?

Такой коэффициент получал Накка, измеряя давление и тягу.

Serge77> Такой коэффициент получал Накка, измеряя давление и тягу.

Как-то данные у него тогда по давлению сильно разнятся...
Надо будет проверить...

Тот же расчёт в Excel, последовательность двигателей сохранена:

SashaMaks> Тот же расчёт в Excel, последовательность двигателей сохранена:

А при 16 атм ты тоже на 1.5 делил?

Serge77> А при 16 атм ты тоже на 1.5 делил?

Да.

Serge77>> А при 16 атм ты тоже на 1.5 делил?
SashaMaks> Да.

Вот потому я и не верю твоим программам.....к сожалению....
Две грубых ошибки на ровном месте. Ты разберись сначала с вопросом, а потом считай.

Serge77> Вот потому я и не верю твоим программам.....к сожалению....

Вот поэтому я и не внушаю твоим советам, но это вряд ли к сожалению…

Serge77> Две грубых ошибки на ровном месте. Ты разберись сначала с вопросом, а потом считай.
Serge77> Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII [Serge77#09.04.13 18:00]

У тебя принципиальная ошибка:
1. Ты не различаешь теорию от практики. Ты в теорию вкорячиваешь цифру практическую 1,5, хотя там совсем другая цифра будет по теории. Я тебе выкладываю график давления того же двигателя Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII , где нет давления на режиме 50атм и давление ниже расчётного где-то в 1,2 раза. Вот и думай, тупо слушать тебя или же по нормальному считать.
2. А, как ты предлагаешь другие двигатели теоретический УИ обсчитывать? Или ты там ещё коэффициентов навыдумываешь?

А по факту, как я уже писал здесь: Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII
Ничего твой коэффициент качественно не меняет (см. рис.).

И вообще, ты уже, как обычно, придаёшь слишком много значения незначительным деталям, упуская главное, при этом ещё и меня унижаешь. Уже который раз применяешь ко мне логические уловки.


1. Человек A делает утверждение X.
2. О человеке А известно нечто неприемлемое.
3. Следовательно, утверждение X ложно.
Проследим логику твоей дискуссии:

Моё утверждение:

«По недобору в УИ видно, что разгораемое сопло с дивергентом ничуть не хуже неразгораемого, а может быть и даже лучше.
П.С. Для получения того же УИ на НК в случае с применением НН потребовалось вдвое меньшее давление в КС.»

Дабы его опровергнуть ты даже назвал свой двигатель «плохим примером», написав!

«Ты взял плохой пример. Нормальный двигатель при 50 атм даёт УИ 135 с.»

В результате, чего с большим трудом и то не от тебя всплыли ссылки на первоисточник, который ты привёл:

«У Накки много примеров, у него практически все двигатели дают такой УИ.»

В результате ты выяснилось, что:

«1. Сразу стало очевидным то, что примеров наоборот мало. И почти все двигатели дают УИ меньше 135с.
2. Один двигатель нашёл с похожей цифрой» и тот на глюкозе.

Дальше стал просить измеренное давление у Накки:

«Откуда это давление? У Накки такое измеренное?»

На оба вопроса получил ответы:

«Это давление в КС рассчитанное по твоей любимой формуле: Pср = Fср / S*ср.»
«У него там есть опытный график с давлением, где видно, что 80атм.»

Но тут тебя понесло по вышеуказанной схеме, а именно, ты вкорячил свои «5 копеек» в мой расчёт:

«Эта формула для сопла-дырки.
Подели на 1.5 (это для давления около 50-70 атм).»

Потом абстрактная фраза, вообще непонятно какое имеющая отношение к этому двигателю:

«Такой коэффициент получал Накка, измеряя давление и тягу.»

Ну вот тут я уже понял, что к чему и дал тебе возможность завершить свою «логическую уловку», принципиально разделив всё на 1,5.

Шаг 1. Я сделал утверждение о том, что мой двигатель с разгораемым соплом ничем не хуже ваших стальных тяжеленных двигателей, работающих на огромном давлении, и что общие потери в УИ одинаковые.
Шаг 2. Ты нашёл у меня нечто неприемлимое – это некоторое упрощение расчёта, которым можно пренебречь, назвал это грубой ошибкой.
Шаг 3. Следовательно весь мой расчёт, да что там все мои расчёты, неверны.

Ну а теперь смотри, грубость моих ошибок и задумайся о грубости своих ошибок:

-VMK-> " Първоначално този двигател работи като безсоплови с канал ф5мм,,но има соплова шайба,ограничаваща критиката на 15мм. до изгаряне на целия горивен свод до ф38мм."
-VMK-> Взето от тук: http://www.korio.org/rocket/index.php?topic=23.msg7759#msg7759


Классический пример полусопловика. Немного беспокоит, что торец может воспламениться и пламя пойдет между топливом и соплом. Думаю, разгораемое сопло из смеси НК и смлолы самый оптимальный вариант. Или же гипс. Он дешев, прост, хорошо разгооается и немного расширяется при застывании. Вот только топливо придется лить уже после формовки сопла, а это трудно и ненадежно. В детстве пробовал, сложно вставлять и центровать стержень. Ракеты частенько взрывались.

SashaMaks> Ну а теперь смотри, грубость моих ошибок и задумайся о грубости своих ошибок:

Перепутал ячейку D31:

ArBaLeT> Состав: НК - 61,75%, сорбит - 27,25%, гидрохинон - 6%, ККС - 4%, окись железа (пигмент) - 1%

Очень советую проверить температуру воспламенения. Может оказаться опасно низкой.