RonniekGC> EcoBoosterСопло
Глиняное (керамическое) сопло, бумажный корпус и карамельный заряд являются эдакой классикой жанра одноразовых двигателей. Разумеется, начинал я именно с этого. Но если разобраться, то с керамическим соплом не так уж мало возни. Больше всего лично меня напрягал процесс сушки и обжигания. Это просто долго и процесс приходится контролировать. Поэтому первым делом начались поиски в области сопла.
Меня очень привлекла простота заливки «полусопла» в полусопловых моторах, но не нравился сильный разгар. В то же время привлекали (и привлекают) металлические сопла многоразовых моторов, но это уже не в той ценовой категории. В какой-то момент просто решил совместить одно с другим. Получилось сопло с непрогараемой критикой и разгорающимся диффузором. Эту идею, точнее ее первоначальный вариант я уже описывал ранее в другой теме:
РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII [RonniekGC#15.09.16 23:35] . Но приняв аргументированную критику, обещал продолжить тесты.
Поиск оптимального состава и конструкции был продолжен и здесь частично выложу результаты этих тестов.
Испытывались сопла из разных смесей эпоксидной смолы и разных конструкций. Все они испытывались на моем одноразовом моторчике РД-20.2 (см.рис). РД-20.2 – самый простой, а значит самый надежный и дешевый моторчик из того, что я делал.
Оговорюсь, результаты получены не только в ходе отдельно поставленных экспериментов, но и в процессе эксплуатации моторов. На каком-то сопле отработали 5-7 моторов, а на каком-то 1. Некоторые тестировались на земле, некоторые изучались после полета. Следовательно, результаты приблизительны и могут иметь некоторую погрешность.
Результат
Опробованы составы:
1. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 50%; Алебастр – 50% => разгорается умеренно, прост в работе и текуч по сравнению с другими составами;
2. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 50%; ПАП – 50% => разгорается умеренно, совершенно не течет напоминая очень густую шпаклевку, с трудом набивал им формочку;
3. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 80%; ПАП – 20% => разгорается сильно, не равномерно, в таком соотношении текуч как 1-ый;
4. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 50%; Песок (строительный) – 50% => практически сдуло часть сопла, прост в работе, напоминает сырую кашу;
5. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – >60%; Полисорб – <40% => полисорб просто растворялся в эпоксидке без следа, в какой-то момент сбился со счету, сколько я его туда засыпал, состав напоминал «лизуна» (тянущийся, мутный, липкий), в форму затолкал с трудом изгадив все вокруг, сопло не получилось;
6. (ЭД-20 –60%; ПЭПА – 40%) – 70%; ПАП – 30% => разгорается сильно, прост в работе и текуч примерно как 1 и 3;
7. (ЭД-20 – 60%; ПЭПА – 40%) – 50%; Алебастр – 50% => разгорается умеренно, прост в работе, чуть повысилась текучесть относительно 1-го;
8. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 70%; ОЖ – 30% => разгорается сильно, ОЖ в целом повторяет результаты ПАП, только чуть более текуч;
9. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 60%; Алебастр – 35%; ПАП – 5% => разницы с 1-ым почти нет.
Опробованы конструкции:
a. без конфузора, с одной усиленной шайбой М5 => газы стремятся обойти шайбу со всех сторон, как бы отрывая ее, диффузор в продольном сечении разгорается параболически (если шайба удержалась на месте);
b. без конфузора, с ус. ш. М5 на входе, 4 ш. М5 занимающие всю длину критики => с первой шайбой тоже самое, критика почётно выполняет свою задачу, диффузор в продольном сечении разгорается параболически (из-за этого иногда уносит 1-2 последние шайбы);
c. без конфузора, с ус. ш. М5 на входе, 4 ш. М5 занимающие всю длину критики, 2 ш. М6 в начале диффузора, => диффузор стал разгораться чуть ровнее, последние шайбы критики больше не уносит, с первой шайбой без изменений;
d. маленький конфузор, множество шайб разных диаметров (см.фото) => результатов получить не удалось из-за взрыва мотора (связано с герметизацией), в дальнейшем не пробовал такое сопло, т.к. результат предсказуем;
e. маленький конфузор, с ш. М10 в конфузоре, ус. ш. М5 + 2 ш. М5 в критике, ш. М6 в начале диффузора => лучший вариант среди предложенных, конфузор решил проблему первой шайбы, критика на своем месте, диффузор разгорается ровнее, масса не сильно возросла относительно первого варианта.
По итогам тестов и практического использования таких сопел пришел к таким выводам:
• Среди опробованных составов наиболее прост и эффективен самый первый. Имея не плохие результаты, он наиболее дешевый и простой в заливке.
• Среди опробованных конструкций наиболее удачной оказалась последняя (е). Выровнялся разгар диффузора и пропала тенденция отрыва шайб, но немного возросла масса. Изготовление не усложнилось.
• Есть возможность модернизировать и снижать массу готового сопла, но это несколько усложняет процесс изготовления.
• Материалы для изготовления сопел такого типа всегда под рукой и по низкой цене => Удалось добиться поставленных целей.
Некоторые фото тестированных сопел прилагаю. Видно, что разница не велика.