Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

 
1 142 143 144 145 146 227

CRC

втянувшийся

LEVSHA> При таком количестве ККС это уже не катализатор, и это уже не топливо, а пиротехнический состав со всеми вытекающими.

Сказано как то напыщенно. Вы можете объяснить что Вы подразумеваете под "пиротехнический состав со всеми вытекающими", и критерии данного явления??

В конце концов, компонент состава не может быть самим составом. А вот роль компонента в составе может быть разной.

ПС. Извините, понял. имелось ввиду "это".
1865 год - первый полет человека в Космос!  27.0.1453.9327.0.1453.93
Это сообщение редактировалось 22.10.2013 в 18:40
UA Serge77 #22.10.2013 18:02  @Dmitrij konstruktor#22.10.2013 17:40
+
-
edit
 

Serge77

модератор

D.k.> Понятно, но насколько это важно? В скрепленном заряде же давление идет только с одной стороны, в моем моторе- с 3 сторон.

С 3 сторон - это то же самое, что с одной.
Если давление не выровняется, бронировку оторвёт от топлива. Или даже шашка треснет.
LT Dmitrij konstruktor #22.10.2013 18:15  @Serge77#22.10.2013 18:02
+
-
edit
 

Dmitrij konstruktor

втянувшийся

D.k.>> Понятно, но насколько это важно? В скрепленном заряде же давление идет только с одной стороны, в моем моторе- с 3 сторон.
Serge77> С 3 сторон - это то же самое, что с одной.
Serge77> Если давление не выровняется, бронировку оторвёт от топлива. Или даже шашка треснет.

Вот этого то я и опасаюсь, но, повторюсь, вскрытие показало что канальные шашки на силиконовой связке при должном качестве промазки не отклеивались , в 1 из 9 тестов таки были замечены признаки локального прорыва фронта горения к внешним поверхностям шашек, но там я допустил брак при промазке.

Serge77> Или даже шашка треснет.
Карамельная может и треснет, на силиконовой связке- вряд ли. Эпоксидная тоже может треснуть, но она очень прочная.
 30.0.1599.10130.0.1599.101

LEVSHA

опытный

CRC> Сказано как то напыщенно.
Ты можешь обижаться, но я сказал, что думаю.
С моей точки зрения катализатор нужен для стабилизации горения. А замешивать 20% для ускорения горения да еще такой стремный...
CRC> Вы можете объяснить что Вы подразумеваете под "пиротехнический состав со всеми вытекающими",
Когда ты начнешь, наземные прожиги своих составов в двигателях под давлением ответ придет сам собой только корпуса стальные не делай и прячься получше.
Успехов.
 8.08.0
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

LEVSHA> Когда ты начнешь
Может и не начнёт. Есть те, кто любит собирать грибы, но не любит их готовить. Есть и те, кто любит рыбалку, но не любит рыбу.
Пересмотрел топик с чего начался, но так и не понял, как по навеске 2 грамм топлива можно судить о скорости горения, изменяемой десятком мм/с и более. Либо очень тонкая колбаска с вопросами к бронировке (избыток сухой ккс при том же количестве сорбита-связки), либо очень короткое время замера с вопросами к хронометражу.
 

CRC

втянувшийся

LEVSHA> Ты можешь обижаться, но я сказал, что думаю.

А чего мне обижаться, если просто не понял что было написано.

LEVSHA> С моей точки зрения катализатор нужен для стабилизации горения.

согласен. Значит это не катализатор, а компонент топлива, восстановитель.

LEVSHA>А замешивать 20% для ускорения горения да еще такой стремный...

Согласен, что есть некие общие предположения, от которых можно отталкиваться. Но этого мало. Данных по таким составам просто нет.


CRC>> Вы можете объяснить что Вы подразумеваете под "пиротехнический состав со всеми вытекающими",
LEVSHA> Когда ты начнешь, наземные прожиги своих составов в двигателях под давлением ответ придет сам собой только корпуса стальные не делай и прячься получше.

Это азы, начал с трубок из электрокартона.
1865 год - первый полет человека в Космос!  27.0.1453.9327.0.1453.93
Это сообщение редактировалось 23.10.2013 в 12:29

CRC

втянувшийся

Sharovar> Может и не начнёт.
Уже начал)))
Sharovar>Есть те,

Грибы оставьте себе. Я на них уже посмотрел))

Sharovar> можно судить о скорости горения, изменяемой десятком мм/с и более.

Видеокамера.
Sharovar>с вопросами к бронировке

Спасибо за советы, конечно при исследовании есть над чем подумать.

Sharovar> Температура расплава приготовляемого топлива какая?

Интересная идея, посмотреть кинетику, займусь.

Sharovar> Я не о шашке в двигателе говорю, а о топливной композиции в нагреваемой посудине.

Sharovar> Смесь ПХК с ККС проверялась на чувствительность к удару?

Зачем??? Этот состав не планируется в качестве топлива. Тем не менее вопрос творческий, это тоже планах, чувствительность к удару.
1865 год - первый полет человека в Космос!  27.0.1453.9327.0.1453.93
UA Voldemar #30.10.2013 19:42  @Dmitrij konstruktor#22.10.2013 15:18
+
+1
-
edit
 

Voldemar

опытный

D.k.> В моторе 2 трассера- магниево-эпоксидный и обычный карамельный,
Это напоминает ситуацию, когда мальчик Кай из "Снежной королевы" умудрился собрать слово ВЕЧНОСТЬ исключительно из букв - "ж" "о" "п" и "а". :F
Для чего там магниевый трассер, сможешь объяснить?
 3.6.183.6.18
LT Dmitrij konstruktor #31.10.2013 00:24  @Voldemar#30.10.2013 19:42
+
-
edit
 

Dmitrij konstruktor

втянувшийся

Voldemar> Для чего там магниевый трассер, сможешь объяснить?
Для воспламенения шашек. Сначала магниево-тефлоновым запалом зажигается трассер, а уже от него топливо. Другими методами это топливо зажечь не выходит, вот и приходится делать воспламенение через... ну ты понял :D .
 
UA Voldemar #31.10.2013 16:48  @Dmitrij konstruktor#31.10.2013 00:24
+
-
edit
 

Voldemar

опытный

D.k.> Для воспламенения шашек.
Что-то подобное я и предполагал.
Это получается не трассер, а шашка сопровождения.
Дабы вклеить цилиндр в гильзу без пустот, нужно клей выдавливать самим цилиндром.
Т.е. в вертикальную гильзу с дном наливается клей, силикон или что там у тебя, а потом вдавливается трассер до тех пор, пока по периметру не полезет клей.
Вот тогда пустот не останется.
 3.6.183.6.18
+
-
edit
 

LEVSHA

опытный

Может, кому пригодится.
Я уже как-то писал про ситуацию с хранением тестовых палочек из карамели.
Ниже фото тестовых палочек на глюкозе. Как видно по надписи им почти два года.
Хранились просто в кульке, при постукивании друг о друга издают звук как металлические палочки. Одну сжег, сгорела бодро ровным фронтом без шлака.
Напомню, что все тестовые палочки на сорбите сахаре и их смесях полностью деградировали.
Прикреплённые файлы:
 
 8.08.0

CRC

втянувшийся

LEVSHA> Может, кому пригодится.

Может! Хотя, интересней превратить карамель во что то каучукоподобное. С полиспиртами задача нетривиальная из за обилия водородных связей между гидроксилами. Это кажется намного более интересным, чем добавлять ПАВы туда, "много и редко".
1865 год - первый полет человека в Космос!  27.0.1453.9327.0.1453.93
+
+1
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Буквально на днях задался вопросом.
С одной стороны, за почти что год изучения ПАВ с калий-нитрат-сорбитовой карамелью (SLES70, он же 70% гель лауретсульфата натрия), ухлопав на это немало времени и реактивов. Скажу больше — это была идея фикс при работе с карамелью, мотивирующая на изучение тонкостей процесса.
С другой стороны — есть проверенные методики с предвратительным размолом селитры/ упариванием/ сухим плавлением — процессы, которые обходятся без ПАВ, а топливо в конечном счёте либо медленно заливается, либо укладывается в зависимости от полученной вязкости.
И вот назрел главный вопрос — стоил ли результат потраченных усилий, или, сделав круг длиною в год, я просто пришёл к исходной точке?
Чтобы разобраться, были изготовлены несколько бессопловых двигателей калибра 20 мм с каналом 5*240 мм. Фторопластовый стержень предварительно центрировался и при нагреве эта центровка не нарушалась. Корпус двигателя — пвх труба со стенкой 2.5 мм, в качестве фиксации заряда по краям топливной шашки применена двойная вальцовка с бандажом стеклопластиковой нитью на эпоксидке.
Каждая гильза перед заливкой вставлялась в массивную стальную трубу и конструкция нагревалась до 100°С, что способствовало равномерному прогреву гильзы по всей длине и препятствовало нарушению её геометрии в результате размягчения из-за воздействия температуры, после охлаждения до 40°С двигатель вынимался из оправки.
Топливо для всех тестов было выбрано согласно пропорции 66.7 нитрата калия, 33.3 сорбит + 0.7% железного сурика сверху. Отличия в способе приготовления. Стартовый вес всех ракет был доведен до 450 грамм каждая.
1. Упаренная из прозрачного раствора карамель + вакуумирование + 0.065% SLES70 (пав после вакуумирования!). Вода для раствора использовалась дистиллированная.
Текучесть средняя, поверхность самовыравнивающаяся, пузырьки медленно всплывают.
2. Молотая селитра, фракция 200-300 микрон + вакуумирование. Сухое плавление. Текучесть хорошая, выше, чем в первом случае.
3. Молотая селитра, фракция 80-100 микрон + вакуумирование. Сухое плавление. Текучесть на уровне (1), может чуть хуже. Поверхность еле-еле выравнивается сама, пузырьки лезут вверх неохотно.
Катализатор добавлялся общую смесь до начала упаривания/плавления.
Каждого образца было по две штуки. После небольшого охлаждения двигатели вручную подпрессовывались оправкой сверху (без пресса) когда констистенция топлива напоминала мягкий пластилин.
Хотел сделать ещё упаренный состав без пав, но эту консистенцию мне так и не удалось качественно загрузить в бс, топлива помещалось меньше расчётного, при вскрытии уйма каверн — хороший способ взорваться.
Все топлива перед заливкой нагревались до 135°С. Над каналом оставлялся трассер 25 мм.
Поджиг перхлоратно-силиконовым электрозапалом от фотоконденсатора в верхушке канала.
1. Сработали одинаково без нареканий. После задержки в десятую долю секунды мгновенный выход на режим и грохот от работы двигателя, сход с режима судя по интенсивности следа сконденсировавшихся в воздухе продуктов горения тоже быстрый. После отработки канальной части заряда завыл трассер.
2. После поджига до выхода на режим обеим потребовалось около половины секунды. Первый мотор поднялся на метров 50, после чего наклонился на бок, потерял тягу и упал на землю, продолжив догорать уже на ней. Пока добежал увидел, что верхняя часть гильзы уже оплавилась и потухла, а нижняя ещё продолжала гореть с пвх черным коптящим пламенем (осела селитра на дно?). Вторая ракета набрала в два раза меньшую высоту, чем в случаях (1), двигатель быстро вышел на режим, но заметно медленнее сошёл с него.
3. Быстрый выход на режим, с первой ракеты посреди полёта вылетел кусок горящего топлива (и это несмотря на вальцовку нижнего торца), вторая отработала хорошо.
Главный вывод - удалось добиться повторяемости в случае пав и упаривания из раствора. Его введение несколько повышает прочность самой карамельной шашки и её адгезию к полимерам. Говорить о 100% смачиваемости не приходится, поскольку твёрдое топливо можно отделить от полимеров, но прочность сцепления в случае пав выше и прилагаемое усилие для отрыва — тоже.
Ранее приготовленные шашки с ПАВ пролежали всю весну и лето на подоконнике, оставшись сухими.
Тему ПАВ для себя на этом закрыл, ему быть.
 
Это сообщение редактировалось 09.11.2013 в 18:30
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Вдруг кому сейчас понадобится SLES70 на поиграться или для работы — пишите в почту.
Валяется ещё целая банка. 10 грамм достаточно для варки 200 килограмм карамели, норма отгрузки зависит от наличия посуды под рукой.
Через киевлян могу передать в другие города.
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Sharovar, и когда ты всё это успеваешь? Неужели ты ещё и на работу ходишь?))

> 3. Быстрый выход на режим, с первой ракеты посреди полёта вылетел кусок горящего топлива (и это несмотря на вальцовку нижнего торца), вторая отработала хорошо.

А здесь какая высота полёта? Как в 1?
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

Serge77> Sharovar, и когда ты всё это успеваешь?
Ну как. Неделю-две делается, а за пять минут сгорело всё и нет ничего, вот и остаётся тирады писать чтобы впечатления растянуть.
>> 3. Быстрый выход на режим, с первой ракеты посреди полёта вылетел кусок горящего топлива (и это несмотря на вальцовку нижнего торца), вторая отработала хорошо.
Serge77> А здесь какая высота полёта? Как в 1?
Тяга оборвалась примерно на той же высоте, по траектории упала немного ближе.
Тут может быть что угодно — ветер, отклонение в конструкции или самом топливе.
Суть в том, что у меня это уже не первый случай, когда без пав длинные бс то летают, то плюются на ходу топливом, все шашки скрепленные. С павом стреляли только когда пороховую мякоть в верхушку канала запрессовывал, те рвало на месте сразу после поджига, а так знаю, что если залил и остыло нормально, то беспокоиться не о чем.
 
+
-
edit
 

LEVSHA

опытный

Sharovar> 2. Молотая селитра, фракция 200-300 микрон + вакуумирование. Сухое плавление. Текучесть хорошая, выше, чем в первом случае.
На основе своих экспериментов могу сказать, что все логично.
Я тоже пробовал крупно молоть селитру и такое топливо отлично льется но для нормального сгорания и получения достойного УИ нужно высокое давление, то есть такой вариант для сопловых двигателей.

Sharovar> После поджига до выхода на режим обеим потребовалось около половины секунды.
И у меня выход на режим с крупной селитрой был с задержкой, правда меньшей за счет сопла.
 8.08.0
+
-
edit
 

IvanKh

новичок
Всем добрый вечер. Вот только зарегистрировался и сразу возник вопрос: как влияет добавление S в сорбитовую карамель? Карамель делаю в пропорциях: 63% KNO3, 33% сорбита, 4% S. Много читал об этом, но хочется услышать, так сказать, из "первых уст".
 31.0.1650.5731.0.1650.57

RocKI

опытный

IvanKh> как влияет добавление S в сорбитовую карамель? Карамель делаю в пропорциях: 63% KNO3, 33% сорбита, 4% S.

Ёпрст, это у тебя надо спросить. Ты же делаешь с серой.

LEVSHA

опытный

IvanKh> как влияет добавление S в сорбитовую карамель?
Не порть нормальное топливо делай классику и будет тебе счастье с предсказуемыми и описанными параметрами.
А если так не устраивает, тогда можно и помучаться как я и еще большинство участников. :D
А по сере это к SashaMaks.
 8.08.0
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

IvanKh> Всем добрый вечер. Вот только зарегистрировался и сразу возник вопрос: как влияет добавление S в сорбитовую карамель? Карамель делаю в пропорциях: 63% KNO3, 33% сорбита, 4% S. Много читал об этом, но хочется услышать, так сказать, из "первых уст".

Серу в карамели можно рассматривать как катализатор и даже как флегматизатор))) Помимо всего прочего она даёт окрас пламени в двигателе и за ним, что выглядит очень красиво. :)

Однако по сей день пишут, что серой портят карамель.

Полгода назад я получил первые теоретические подтверждения того, что серой карамель не испортить, как минимум, и даже можно улучшить.

Данную информацию решил приберечь до поры до времени, пока будут получены точные цифры с новой стендовой отработки двигателя, где сделан новый расчёт топлива на фруктозе с серой по этой теории. Оно же стало одной из причин отказа от катализатора в виде оксида железа 3.


Начну с предыстории.

Речь вообще идёт о «блохах». Это буквально десятые доли УИ или плотностного УИ. Т.е. ничего сверхстрашного здесь не будет. Даже в изначальных расчётах потери УИ мизерные, а практическими данными здесь никто не располагает пока ещё.

Одно из ключевых и, казалось бы, исчерпывающих «обсуждений» на эту тему было здесь:

РДТТ конструкции технологии материалы - XVII

Бумажные трубы будут выдерживать большее давление если их пропитать олифой и дать хорошенько просохнуть. Для расчета максимального давления предел прочности можно взять 15 МПа.// Ракетомодельный
 
#p1694153

Суть противоречия и первопричины применения серы в карамели заключается в том, что во всех учебниках написано, что сера снижает УИ ракетных топлив. То есть некая "абсолютно правильная догма" для всех случаев. Однако в тех же учебниках есть очень важное допущение, что рассматриваемые топлива не содержат сколько-нибудь значительного количества конденсированной фазы в продуктах сгорания.

То, что добавление серы в карамель заметно уменьшало образование конденсата, было видно невооружённым глазом на практике при горении образцов топлив и подтверждалось расчетом на количество получаемого конденсата в том же PROPEP. Но донести этого я тогда так и не смог, да и контраргументы в виде расчета в PROPEP якобы говорили об обратном, что сера наоборот повышает среднюю молекулярную массу продуктов сгорания, а, следовательно, снижает скорость газа и УИ:

«У меня получается так:
10атм
NaNO3(59)+C6H14O6(30)+S(11)
THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 35.54 г/моль
ISP* 119.2
NaNO3(65)+C6H14O6(35)
THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 33.895 г/моль
ISP* 124.3»

Однако я сам тогда допустил логическую ошибку, фактически приравняв влияние снижения средней молекулярной массы продуктов сгорания на УИ, когда массовая доля конденсата не есть среднее количество вещества. И вообще, процесс торможения конденсата – это совсем другой процесс, который PROPEP не считает. А значит и этот данный контраргумент не имеет отношения к тому, как влияет сера на количество конденсированной фазы и, в конечном счёте, на УИ карамели, в которой и так изначально много конденсата.

Позднее я нашёл алгоритм PROPEP в исходниках на фортране и в виде аналитического-математического описания алгоритма в документе. Ни там ни там я не нашёл ничего, где бы могло учитываться торможение газового потока в сопле конденсатом. Максимум, что учитывалось – это распределение энергий между газом и конденсированной фазой. Это давало первое занижение УИ (энергетическое). Иными словами, если в карамели не было бы конденсата, то УИ был бы где-то в районе 170-180с. Помимо этого газ, расширяясь, движется, а конденсат нет, он «паразитируя» на газе, «едет» ускоряясь за счёт него, а газ при этом тормозит, что приводит к дополнительным потерям УИ. И все расчёты в PROPEP показывали довольно большое завышение УИ перед практическим до 10-20%. Тем больше было расхождение данной теории с практикой, чем больше было в топливе конденсата. Иными словами в расчётной модели PROPEP конденсат движется со скоростью газа.

Вообще расчёт влияния конденсата на УИ довольно не простой. Тут необходимо учитывать и агломерацию и переменные процессы в сопле для конденсата и то, что его количество непостоянно по мере движения вещества в сопле. Но в одной книжке был дан пример приблизительного или ориентировочного расчёта или учёта влияния на УИ конденсированной фазы:

[Шапиро Я.М., Мазинг Г.Ю., Прудников Н.Е. Теория ракетного двигателя на твёрдом топливе М., Воениздат, 1966г. 256с., параграф 3.6, c. 91]

Достаточно несложная доработка формул, которая сводилась к простому пересчёту УИ (расхода, тяги и УИ) в зависимости от массового количества конденсированной фазы. И хотя авторы делают допущение для данного расчёта, что он хорошо согласуется с практикой при содержании конденсированной фазы не более 10% и размером частиц сопоставимых с размером атомов газа. Я думаю, что в остальных случаях ситуация легче для УИ не будет, только расчёт станет сложнее… Решил применить это и доработать в своей программе алгоритм PROPEP. Последующий пересчёт для топлив, в том числе и карамельных, дали уменьшение расхождения расчётного УИ с практическим на порядок.

В результате пересчёта карамельного топлива с серой были получены оптимумы, которые имели небольшой горб максимума в районе содержания серы 4-8%.

К примеру, твой состав с учётом расчёта торможения конденсированной фазы выглядит следующим образом:

Давление 20атм:
НК-Сахар (65,625-34,375) Без серы
Удельный импульс топлива, с 103,1929 104,4992
Массовый процент конденсированной фазы, % 39,3897
Средняя молекулярная масса продуктов сгорания, г/моль 37,36306
НК-Сахар-S (63-33-4) С серой 4%
Удельный импульс топлива, с 103,5793 104,831
Массовый процент конденсированной фазы, % 36,86379
Средняя молекулярная масса продуктов сгорания, г/моль 37,74254
Или, например натриевая карамель с серой:

Давление 20атм:
НН-Сорбит (65-35) без серы
Удельный импульс топлива, с 121,7539 122,9915
Массовый процент конденсированной фазы, % 31,35713
Средняя молекулярная масса продуктов сгорания, г/моль 34,65032
НН-Сорбит-S (62,4-33,6-4) с серой
Удельный импульс топлива, с 122,1219 123,4585
Массовый процент конденсированной фазы, % 25,65283
Средняя молекулярная масса продуктов сгорания, г/моль 34,45734
Прикреплённые файлы:
001.png (скачать) [840x600, 51 кБ]
 
 
Это сообщение редактировалось 21.11.2013 в 18:56
UA Serge77 #21.11.2013 19:00  @SashaMaks#21.11.2013 18:48
+
-
edit
 

Serge77

модератор

SashaMaks> Удельный импульс топлива, с 103,1929

Как ты считаешь, какую погрешность даёт PROPEP в расчёте УИ?
UA Sharovar #21.11.2013 19:20  @SashaMaks#21.11.2013 18:48
+
-
edit
 

Sharovar

втянувшийся

SashaMaks> Серу в карамели можно рассматривать как катализатор и даже как флегматизатор))) Помимо всего прочего она даёт окрас пламени в двигателе и за ним, что выглядит очень красиво.
Невозможно получить окрас пламени с низкой температурой на выходе.

У натриевой карамели температура горения выше, чем у калиевой, поэтому при определенных условиях уже можно наблюдать атомарное свечение натрия на выходе.
В свою очередь, светосумма тос'ов только на солях калия примерно в пять раз ниже по сравнению с натриевыми даже в составах с высокой температурой, поэтому калиевая селитра в чистом виде так и не нашла применения во всяких осветительных и трассирующих элементах.
 
RU SashaMaks #21.11.2013 19:22  @Serge77#21.11.2013 19:00
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

Serge77> Как ты считаешь, какую погрешность даёт PROPEP в расчёте УИ?

Погрешность изначальную мы уже считали, когда я сравнивал итоги своих испытаний с испытаниями калиевой карамели у Накки. То была ошибка в среднем где-то 18%. Сейчас ошибка расчёта составляет примерно от 2% до 6%.

Для своих натриевых карамелей УИ теперь по расчёту для 20атм получается в пределах от 120с до 125с, а не под 145с. И реальная практическая цифра 116с, получается куда ближе к расчёту. Тем более, что в тех двигателях и давление было почти постоянное, а в потери УИ на сопле до 20% я не верю.

Вот расчёт.
Простое дополнение 1/(1-u), где u - относительное содержание массы конденсата взятое от единицы, т.е. 0 - нет конденсата, 1 - всё конденсат.
Прикреплённые файлы:
000.jpg (скачать) [662x456, 92 кБ]
 
 
RU SashaMaks #21.11.2013 19:30  @Sharovar#21.11.2013 19:20
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

Sharovar> Невозможно получить окрас пламени с низкой температурой на выходе.

А что у тебя за чёрное тело в таблице?
Неужели ты думаешь, что это одно тело описывает свойства свечения всех веществ в мире?
1 142 143 144 145 146 227

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru