Уважаемые ракетчики. Выношу на ваше рассмотрение для последующей оценки свою идею.
Идея родилась в процессе обсуждения топлив карамельного типа
… у меня такой же. … у меня он менее текуч, застывает быстрее. и "рассыпчат" в конце охлаждения. … никакого шлака. … скорее всего. выпаривал как из сорбита, ждал пока пузырьки не начнут всплывать. завтра затестю свои образцы. есть подозрение что в русскоязычных источниках калорийность ксилита указанна не правильно. или по другой методике. за счет чего он калорийнее, не циклов, не двойных связей же нет в нем?
// Ракетомодельный
Теперь к сути.
Цель "возни" - проверка возможности простым путем, без усложнения конструкции, выжать бОльшие характеристики из стандартного одноразового двигателя с пиротехнической системой выброса парашюта простой/стандартной конструкции. В ходе моего исследования за основу был взят двигатель такой компоновки:
Диаметр камеры сгорания - 20 мм, длина - 158 мм (основной заряд+трассер+4 шайбы воспламенителя по 2мм);
3 шашки стандартной карамели диаметром внешним - 20 мм, внутренним - 8 мм;
Трассер диаметром - 20 мм;
Сопло длинной - 20 мм, массой - 4 г;
Заглушка длинной - 20 мм, массой - 5 г;
Корпус длинной - 198 мм, толщина зависит от давления.
Для исследования позволил себе некоторые пренебрежения и условности:
Скорость горения карамели с НК - 2.7 мм/сек, с НН, - 0.66 мм/сек. Они имеют равный УИ и равную степень в законе горения (отличается только сг);
Плотность топлива 1.8 г/см3;
Катализатор дает прирост скорости горения 80%;
В конструкции двигателя пиротехническая система упрощена до одного только трассера-замедлителя, т.к. остальное не влияет на характеристики мотора и не будет изменяться в данном исследовании;
Бронировка шашек не учитывается - условно включена в толщину корпуса.
Далее исследуется применение различных трассеров в таком двигателе. Но так, чтобы не изменилась работа самой системы спасения - время замедления было неизменным, а работа замедлителя надежной.
Вариант 1: Стандартный трассер из карамели с НК длинной 30 мм. Длина шашек 40 мм.
Вариант 2: Трассер разбит на 2 части. Активная часть катализированная в 1.8 раз длиннее стандартной. Пассивная часть без изменений - 24 мм обычной карамели, как и в вар.1. Длина шашек уменьшилась (чтобы влезли).
Вариант 3: Трассер из катализированной (для стабильности горения) карамели с НН. Трассер в 2.7/(0.66*1.8)=2,27 раз короче вар.1.
Все записывал в листе Excel, прикладываю скрин для наглядности. Далее расчеты самих двигателей делал в программе
Rocki-Motor (выбор программы не имеет особого значения) и в программке расчета прочности корпуса, обе от
Rocki.
В результате варианты 1 и 2 практически не имеют отличий. Отличия могут разниться в незначительной степени в ту или иную сторону, в зависимости от диаметра трассера (если бронировку трассера делать толще). А вот вариант 3 дает явный выигрыш в тяге в случаи, если освободившееся пространство будет использовано под основной заряд.
Выводы:
1. Первоначальная мысль "ускорение трассера" не дает практического результата, а лишь приводит к усложнению технологии.
2. Т.к. увеличивать заряд при уменьшении трассера никто не будет (просто сделают трассер меньше, корпус короче), то использование в трассере-замедлителе более медленного топлива даст двигателю выигрыш по массе и длине самого двигателя, но проигрыш по тяге. Потеря тяги будет многократно больше, чем экономия в массе.
3. Из второго вывода =>
Использование более медленного топлива ТОЛЬКО в замедлителе (пассивной части трассера, не участвующей в образовании тяги) не приведет к потере тяги и даст выигрыш по массе и длине мотора(7-15% экономия массы. В лично моем, не описанном тут, 14%).
В случае, когда хотим выжать максимум для побития рекордов без перехода к другим технологиям, аналогично проекту "Экстрим" ракетчика
Rocki, данный способ экономии массы может быть применен
***
Разумеется, топливо может использоваться любое. Тут важен только сам принцип. Использование медленного топлива именно в ОБЫЧНОМ трассере (двигателях без пир.систем), думаю, не оправданно из-за более медленного дымообразования (след будет не такой густой). Хотя конечно, это нужно проверять. Возможно и там получим небольшую экономию массы без значительного ущерба дымному следу.
А теперь жду вашего мнения относительно своей идеи:)
Подозреваю, что возможно это было придумано до меня. Но я этого лично пока не встречал.