ТНА-трёп

a_centaurus> Воду в системе охлаждения применил Глушко для конструкции газогенератора ГГ1 в 1935-36 г.
Глушко балластировал генераторный газ водой, подавая её внутрь КС. Это совсем другая песня.

Lamort> Ещё немного, и вы додумаетесь до наддува баков газами вырабатываемыми газогенератором.

Не понял. То, что я предлагаю — не газогенератор? Ну не на пиротехнике, а на кипятильнике, но какая, собственно, разница?

Lamort> Понимаете, бывает, что стартуют при температурах до -30.

Я рассматривал вопрос любительских ракет, пускаемых в тепличных условиях. Но атифриз-то залить можно, не?

Lamort>> Ещё немного, и вы додумаетесь до наддува баков газами вырабатываемыми газогенератором.
AXT> Не понял. То, что я предлагаю — не газогенератор? Ну не на пиротехнике, а на кипятильнике, но какая, собственно, разница?

А сколько будет воды в баке на момент окончания работы двигателя?

Fakir>> Насчёт Полярного не помню. Вроде Греттруп со товарищи подобную идею пробивал. Надо полагать, если не по стопам Зенгера и Бредт, то с идеей от одного корня.
a_centaurus> Воду в системе охлаждения применил Глушко для конструкции газогенератора ГГ1 в 1935-36 г.

Вода просто как охладитель - то не штука, это и Глушко использовал, и Зенгер на стенде пробовал примерно в то же время.
А у Зенгера-Бред, Греттрупа и в нынешних келдышевских проектах - вода и другую функцию выполняет.

a_centaurus> Источник: Развитие Отечественного Двигателестроения, Е.К.Мошкин,М., Маш., 1973 г. Много интересных и полезных инженерных деталей (известных, но собранных в одном месте участником событий). Отсканирую и выложу всю книгу. Подарок автора.

Да, было бы очень здорово.

Lamort>>> Ещё немного, и вы додумаетесь до наддува баков газами вырабатываемыми газогенератором.
AXT>> Не понял. То, что я предлагаю — не газогенератор? Ну не на пиротехнике, а на кипятильнике, но какая, собственно, разница?
NDMG> А сколько будет воды в баке на момент окончания работы двигателя?

Это я к тому, что вся оставшаяся вода будет балластом.

NDMG>> А сколько будет воды в баке на момент окончания работы двигателя?
NDMG> Это я к тому, что вся оставшаяся вода будет балластом.

Так можно перекачать воду в систему охлаждения верхних ступеней, а потом доставить на орбитальную станцию, где использовать для нужд космонавтов.

NDMG>> А сколько будет воды в баке на момент окончания работы двигателя?
NDMG> Это я к тому, что вся оставшаяся вода будет балластом.

Да я понял. Будет, разумеется, как и любой другой невырабатываемый остаток расходников. Ну так это вечная беда систем с вытеснительной подачей — возят много лишнего веса как в виде конструкций, так и в виде собственно вытеснителя

Суть в том, чтобы соорудить минимально простую и дешёвую любительскую ракету на жидком топливе.

Fakir> что за подача топлива обратно в бак?!
Очень просто - делаем после ТНА отвод назад в бак, притом ориентируем ввод таким образом, чтобы он раскручивал находящееся в баке топливо.

Stanislavz> Если тема не на месте - можно перенести.
Тема-то на месте.
Но сегодня интереснее вариант замкнутого цикла с охлаждением ЖРД теплоносителем, который затем крутит двигатель, а потом поступает в теплообменник и охлаждается горючим или окислителем.

Потому что в классе ~50 кг тяги сегодня проще сделать композитный бак с наддувом.

Полл> Потому что в классе ~50 кг тяги сегодня проще сделать композитный бак с наддувом.

А можете ли дать примерный вес такого бака в % для 25-40 атмосфер ? А то я только про не композитные находил, порядка 20-25% при 25 атмосферах.

Stanislavz> А можете ли дать примерный вес такого бака в % для 25-40 атмосфер ? А то я только про не композитные находил, порядка 20-25% при 25 атмосферах.

Вот пример карбоновых ниток:

Прочность = 4275 MPa
Плотность = 1770 кг/м3

Для бессиловой намотки тангенс угла = 1/2, а косинус 0.894.

Делаем бак с предельным давлением 1 атмосфера и радиусом 1 метр.
(Длина окружности 2 * pi = 6.283 метра.)
Разрывающия сила, действующая на метр длины бака, будет 10000 см2 * 1 атм = 101325 ньютон.
Сечение ниток должно быть:

101325 / 4275 MPa = 0.0000237 м2

6.283 метра ниток будут весить:

6.283 * 0.0000237 * 1770 = 0.2636 килограмма.

Ну, клей и лайнер, и 3-кратный запас прочности, и получится 0.2636 * 2 * 3 = 1.6 килограмма на метр длины.

Теперь в 1 метр погонной длины надо закачать вытесняющий газ.
Если это гелий, то он будет весить при нормальных условиях:

3.14 / 22.4 * 4 = 0.56 кг

А для его хранения перед употреблением — сюрприз — нужен баллон весом в точности равным весу бака. (При одинаковом конструктивном совершенстве.)
Ну, если не заполнять баллон при температуре жидкого кислорода, как у Маска, а потом не нагревать.

Если применить азот, то его масса будет вообще 4 кг — тяжелее и бака и баллона.

От изменения диаметра бака пропорции не меняются.
От повышения давления вес растёт пропорционально давлению и тоже пропорции не меняются.

Для бака радиусом 100 мм и 40 атм получится:

1.6 * 40 * 0.1 * 0.1 = 0.64 килограмма на метр

При топливе с плотностью воды будет 0.64 / 31.4 = 0.02 = 2 процента.
Ну и бак с гелием столько же.

ЗЫ
Граждане, не проходите мимо, проверьте арихметику, я вам не робот!

Xan> Граждане, не проходите мимо, проверьте арихметику, я вам не робот!
Арифметика-то верная. Но:

Stanislavz>> А можете ли дать примерный вес такого бака в % для 25-40 атмосфер ? А то я только про не композитные находил, порядка 20-25% при 25 атмосферах.
Xan> При топливе с плотностью воды будет 0.64 / 31.4 = 0.02 = 2 процента.
Xan> Ну и бак с гелием столько же.
Xan> ЗЫ
Xan> Граждане, не проходите мимо, проверьте арихметику, я вам не робот!

Снимаю шляпу. Спасибо. Есть о чем подумать. Если можно, еще мнение про такую камеру : Robert's Rocket Project - 100 lbf Regeneratively Cooled Chamber

Или такой взрослый вариант : https://rocketbelts.americanrocketman.com/Bell/bell_06.jpg, от ракеты агена. Тоже алюминии сверл ленный, давление порядка 35 атмосфер. Форма гиперболоида

Дополнительно. Однако ~10%.

The 1.9L tank was approximately 6 inches (152 mm) in diameter, 7 to 8 inches (178 to 203 mm) in length and weighed only about 0.44 lb (0.2 kg). The tank was filament-wound with T700 carbon fiber supplied by Toray Composite Materials America, Inc. (Flower Mound, Texas) wet out with CTD’s proprietary KIBOKO toughened epoxy resin. It had an operational pressure of 200 psi, a proof pressure of 1,000 psi, with a burst pressure between 2,000 and 2,500 psi.

Stanislavz> Насколько это верные цифры, и есть ли выигрыш у второй системы с учетом постоянной массы аккумуляторов?

У Электрона аккумуляторы сбрасываются по мере израсходования.

Полл> Арифметика-то верная. Но:
Полл> Полимерно-композитные метановые баллоны (тип 4)

Например:

20,7 МРа, диаметр 392, длина 2540, ВЕС 83,5 кг, объём 236 л.

Вес к объёму = 0.35
Однако, это многоразовый баллон, в котором давление меняется от нуля до максимума каждый день много лет подряд, что для любого материала тяжело. И при этом рядом находятся люди, которых убивать нельзя.

А если ракете надо 4 МПа, то можно вес этого баллона снизить, во-первых, в пять раз, оставляя ту же многоразовость и безопасность. Получится 0.07.
А во-вторых, ещё раза в два-три убирая многоразовость и наличие рядом людей.
И получится примерно 0.03 или ещё лучше.

Xan> А если ракете надо 4 МПа, то можно вес этого баллона снизить, во-первых, в пять раз, оставляя ту же многоразовость и безопасность. Получится 0.07.
Xan> А во-вторых, ещё раза в два-три убирая многоразовость и наличие рядом людей.
Xan> И получится примерно 0.03 или ещё лучше.

Про расчет - не будет ли там такая же специфика, как в маховике из углеволокна - при сверхтонком цилиндре, все хорошо, при толстом - нету равномерной нагрузки на все нити - работает только наружный слой.

Но это нужно делать. И за гаражный углепластик мне страшно. Не оппонирую, работал с пластиками - ну там не на коленке все.

С другой стороны: на том же алиексрепсе, поиском brushless 3650, выкидыщает кучи наборов из мотора и контроллера на 700 ватт, весом 280 грамм. К нему еше 3 ячейки на 2000-2200 мач. Весом примерно 180 грамм.

Итого 460 грамм / 700 ватт / 60 секунд. За меньше 100 долларов.

Просто добавь перекиси.

Также - если это не жрд, а гибрид, где твердое топливо уже с катализатором разложения - имхо и условно безопасно все.

Stanislavz> Про расчет - не будет ли там такая же специфика, как в маховике из углеволокна - при сверхтонком цилиндре, все хорошо,

Это и будет тонкий. Иначе будет тяжёлый.

Stanislavz> С другой стороны: на том же алиексрепсе,

Ещё HobbyKing.com есть. Спецом ориентированный на моделистов.

И ещё:


Не получилось!
Ну, чтоб действительно из простого магазина. А не 85% перекись.
Правда, цель была не пламенное горение, а быстрая реакция с температурой если не "пластмассовой", то, хотя бы "алюминиевой". Градусов до 300, чтоб это был просто горячий пар.

Xan> Не получилось!
Xan> Ну, чтоб действительно из простого магазина. А не 85% перекись.

Магазины разные бывают. Да и про 85% пока никто не говорит. 50% хватит.. С другой стороны - понятно, что не получится найти готовый насос/камеру/бак. Нужно будет самому считать, делать и обмерить. Аналогично и камера сгорания и бак. Но опят же - можно бак из жести алюминиевой делать, можно- купит кусок трубы тонкостенной. А когда фрезеровка/токарка в 20 метрах метрах от дома - тоже все по другому. Про катализатор читал и видел. Также мотал сетку на регенератор для двигатель стирлинга - тажа проблема полного контакта рабочего тела с сеткой.

Но - болтики сам делать не будеш.

В данном моменте изучаю книжку "Г. Б. СИНЯРЕВ и М. В. ДОБРОВОЛЬСКИЙ ЖИДКОСТНЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ " Интересует ини тна и камеры из легких сплавов. Или железа. Британцы на бету1 с пероксидным охлаждением делал из малоуглеродстой стали с покрытием оловом - работало.

Stanislavz> Но - болтики сам делать не будеш.
При наличии токарного в чем проблема?

С гибридниками при теоретической простоте и безопасности пока что ни у кого не получается, включая NASA.

Полл> С гибридниками при теоретической простоте и безопасности пока что ни у кого не получается, включая NASA.

Гибрид с использованием закиси азота то и с человеком летал. Нашел еще один вариант катализатора - ювелирная проволочка покрыта серебром. Цена умеренная, ест; разные диаметры.

Есть ли мысли на тему камеры ? Или это не тут нужно спрашивать ?

Полл>> С гибридниками при теоретической простоте и безопасности пока что ни у кого не получается, включая NASA.
Stanislavz> Гибрид с использованием закиси азота то и с человеком летал. Нашел еще один вариант катализатора - ювелирная проволочка покрыта серебром. Цена умеренная, ест; разные диаметры.
Stanislavz> Есть ли мысли на тему камеры ? Или это не тут нужно спрашивать ?

У британских движков "Гамма" катализатор был из никелевой сетки, покрытой серебром. Это ограничивает концентрацию перекиси, т.к. при 90% серебро начинает плавиться, и убегать с сетки. Но катализатора требуется много, т.к. скорость разложения весьма умеренная, на этом мы погорели с первым моноперекисным движком.

Б.г.>Но катализатора требуется много, т.к. скорость разложения весьма умеренная, на этом мы погорели с первым моноперекисным движком.

Читал про гамму и бету все что нашел. Есть довольно подробный доклад по бете, но без тна. Выложить ? Пока еще секретно наверно. По катализатору - очень корчить попробовать шашку в 1/5 длины камеры из марганцовки и связующего. Или до 5-10% в парафине. Но как то стремно. По первому есть живой опыт в интернете, по второму не раз упомяналось в докладах.

Самый простой и верный наверно вариант р7 - наверно пропитка марганцовкой гранул из керамики..