Высотные ракеты SashaMaks

SashaMaks> Но новый корпус из стеклопластика на стеклоткани Т-11 всего в один слой на диаметре 60мм прекрасно и легко выдержал рабочее давление в камере сгорания на уровне 18-20атм.

Не прошло и двух месяцев, и я всё-таки сделал ещё один двигатель. Долго, но отдыхать тоже нужно, хотя и подготовка испытания длилась целый месяц. Огромное количество было брака, и как стало ясно далеко не всё в технологии пока ещё работает, как хотелось. А некоторые элементы, особенно из топлива и вовсе случайно получились. Поэтому было много переделок, особенно по формам и самая большая переделка по топливу.

Снова решил использовать быстрозастывающие составы для сокращения сроков на опытную разработку, теперь уже в виде смеси сорбит-сахар 1:1 или фруктоза-сахар 1:1. Каким-то чудом даже удалсоь с этими составами качественно провести заправку двигателя, но сначала первый отсырел, а потом и второй отсырел. Хотя со вторым я уже был готов к этому, но пока я не торопился во всю наглядно увидел, как происходит гигроскопическое разрушение топливного заряда и понял, что это никуда не годится. И снова пришлось всё переделывать на старый сорбитовый состав и ждать 4-5 дней пока он полностью застынет. Теперь, когда корпус такой тонкий, даже по раньше на 1 день не снять с оправок, даже в горизонтальном положении почти уже твёрдый заряд за 1ч сплющивается в овал.

Но пока я возился с топливом, весьма изрядно запачкал корпус жиром. решил его обезжирить смывкой ацетоном. Уже знал, что этот жироизбавитель весьма вреден для эпоксидки, поэтому тщательно потом всё просушил феном, но увы, двигатель разорвало (сорвало заглушку по месту цилиндрический корпус - осевое крепление) именно в этом месте и сразу же всего лишь при 15атм где-то.

Пока по факту получается, что без обезжиривания соединение получается прочнее, но не учитывается интенсивность жирового загрязнения.

Поэтому ещё предстоит понять, какие-то тут зависимости и как на них влияют разные обезжириватели.

При этом несмотря на это, всё равно уже сейчас при сборке следующего образца введено с десяток новых доработок в технологию и оснастку. Но когда всё будет отработано, этот двигатель может быть собран быстрее всех предыдущих. От части задумался о временной смене окислителя топлива с НН на НК пока будет отрабатываться ТЗП корпуса - это могло бы сократить время застывания до 1 суток и повысить частоту испытаний до двух образцов в неделю.

SashaMaks>> сорбит-сахар 1:1 или фруктоза-сахар 1:1.

сорбит-глюкоза 1:1 не пойдет? Она мало-гигроскопична, глюкоза намного медленней подвергается карамелизации.

CRC> сорбит-глюкоза 1:1 ....
Год назад пробовал NK65/DX35 (досталась грамм 100).
Плавить неудобно, чуть выше 150 градусов и начинает темнеть, как сахар.
Совсем не течет (консистенция, как крем на торте).
Что-то долго застывала (дня 2), и после застывания оставалась "не застекленевшей", можно было ножом строгать как мыло.
Ограничился сжиганием на воздухе (около 2,3мм/с), на этом с глюкозой эксперименты прекратил.

mihail66> Плавить неудобно, чуть выше 150 градусов

А вот не надо греть выше))) Все прекрасно растворяется в расплаве и "ниже"

mihail66> Совсем не течет

нужно вальцевать и пресовать.

mihail66> Что-то долго застывала (дня 2),

зато не растрескается

mihail66>> Плавить неудобно, чуть выше 150 градусов
CRC> А вот не надо греть выше))) Все прекрасно растворяется в расплаве и "ниже"
Если декстроза безводная, то у нее начало плавления 147град.
А при 157 уже карамелизация начинается.
Декстроза моногидрат начинает плавиться около 100град., но она не плавится, а растворяется в собственной воде. И вода из нее не уходит пока не нагреешь около 150град. (после этого она легче становится).
*В чем-то могу ошибаться, написал по памяти из давно прочитанного у Накки.

CRC> нужно вальцевать и пресовать.
Ну по другому точно никак.

CRC> зато не растрескается.
Не уверен, пластичность у нее "никакая".
Консистенция и цвет, как у белого шоколада (ломается и ногтем царапается).

CRC> сорбит-глюкоза 1:1 не пойдет? Она мало-гигроскопична, глюкоза намного медленней подвергается карамелизации.

Ну я как бы уже это делал два года и мне хватило, с пластичным топливом я завязал.
(Высотные ракеты SashaMaks [SashaMaks#02.08.17 05:56])

mihail66> Плавить неудобно, чуть выше 150 градусов и начинает темнеть, как сахар.

150°С - это много, достаточно 120°...130°С.

mihail66> Совсем не течет (консистенция, как крем на торте).

Должна течь почти, как сорбит при тех же температурах, ну может немного погуще будет.

mihail66> Что-то долго застывала (дня 2), и после застывания оставалась "не застекленевшей", можно было ножом строгать как мыло.

Скорее всего, ты её перегрел и получил это, а так она должна быть именно хрупкой и твёрдой и уже буквально сразу после остывания. А вот в смеси с сорбитом 1:1 и НК или НН, не застывает полностью уже при комнатной температуре.

mihail66> Ограничился сжиганием на воздухе (около 2,3мм/с), на этом с глюкозой эксперименты прекратил.

Скорость сходится с моими данными на НК.

mihail66>> Плавить неудобно, чуть выше 150 градусов и начинает темнеть, как сахар.
SashaMaks> 150°С - это много, достаточно 120°...130°С.
Вообще, когда плавил, то руководствовался опытом РНакки.
По физ.свойствам температура плавления начинается от 146град.

SashaMaks> Должна течь почти, как сорбит при тех же температурах, ну может немного погуще будет.
Да вот как сейчас помню, если взять кусок со сковородки 150град. и положить на стол, то он в форме такого куска и застынет, даже не растечется.
Возможно при более низкой температуре еще присутствует вода, и расплав (раствор) более жидкий.

mihail66> По физ.свойствам температура плавления начинается от 146град.

Извини, перепутал с фруктозой, но думаю, разница по текучести и пластичности будет не большая. Гигроскопичность проверять нужно, уже нет желания ещё и с этим возиться.

Проще НК применить на время опытной отработки.

SashaMaks> ...Гигроскопичность проверять нужно, уже нет желания ещё и с этим возиться.
С гигроскопичностью у NK/DX все на много лучше, чем у NK/SB и NK/SU.
Шашка на глюкозе долго может сухой и глянцевой оставаться на открытом воздухе, по воспоминаниям (сахарные и сорбитовые шашки, пусть даже и сухие, но быстро "замшелостью" покрываются).

mihail66> Шашка на глюкозе долго может сухой и глянцевой оставаться на открытом воздухе, по воспоминаниям (сахарные и сорбитовые шашки, пусть даже и сухие, но быстро "замшелостью" покрываются).

Эти в каких-то условиях тоже могли, но вот как-то эти условия всё время меняются и легко просто не уследить, а переделывать очень неохота и отказы тоже очень неохота получать.

И где эта глюкоза есть в продаже?

mihail66> но она не плавится, а растворяется в собственной воде. И вода из нее не уходит пока не нагреешь около 150град. (после этого она легче становится).

Она растворяется в расплавленном сорбите при 120-130С!

mihail66> Не уверен, пластичность у нее "никакая".
это совсем не так!! Но не буду спорить, у нас "кухни разные"

SashaMaks> Эти в каких-то условиях тоже могли.
Ты на сайте у Накки посмотри про эксперименты с NK/DX.
Там у него, если память не изменяет, влагопоглощение у моногидрата даже меньше чем у безводной глюкозы получилась, ну и сильно меньше чем у NK/SU.

SashaMaks> И где эта глюкоза есть в продаже?
У "РусХима" в прошлом году глюкоза китайская стоила 100р/кг, а D-глюкоза безводная "чда" около 250р.
Мне кажется именно безводная досталась для эксперимента, начинала плавиться около 150град.

CRC> Она растворяется в расплавленном сорбите при 120-130С!
Я без сорбита делал, нитрат и глюкоза 65/35.
mihail66>> Не уверен, пластичность у нее "никакая".
CRC> это совсем не так!! Но не буду спорить, у нас "кухни разные"
Ну тут я тоже утверждать не стану, больше года прошло, могу попутать.

mihail66> Там у него, если память не изменяет, влагопоглощение у моногидрата даже меньше чем у безводной глюкозы получилась, ну и сильно меньше чем у NK/SU.

Моногидрат уже насыщен водой и химический потенциал его будет соответственно ниже, но тут вода получается в составе - инертное вещество.

mihail66> У "РусХима" в прошлом году глюкоза китайская стоила 100р/кг, а D-глюкоза безводная "чда" около 250р.

Ясно.
А при какой примерно температуре она начинает разлагаться (желтеть)?

SashaMaks> А при какой примерно температуре она начинает разлагаться (желтеть)?
Карамелизация начинается при 157град., я пытался выдержать температуру около 150-155 на сколько это было возможно. Измерял китайским градусником +300град. для барбекю непосредственно в расплаве, но при перемешивании нижний слой уже желтел. Шашки получились палевого (бежевого) окраса.

Очень подробно вот здесь

и здесь

SashaMaks> Есть два варианта исполнения:
SashaMaks> 1. Один слой стеклоткани Т-11 в основном корпусе - это 160г на корпус и 1600г на топливо (рабочее давление до 20атм, запас прочности 2);
SashaMaks> 2. Два слоя стеклоткани Т-11 в основном корпусе - это 200г на корпус и 1600г на топливо (рабочее давление до 40атм, запас прочности 2).

Стендовые испытания двигателя относительно прочности зашли в тупик.

У последнего испытанного двигателя РДМ-60-6 №67 снова прожгло соединение в районе заглушки.
И хотя уже понятно, что работает не так, учитывая то, что проблемы всё те же, что были и с бумажным корпусом ещё два года назад. Стало очевидно, что на стенде отработать быстро весьма важные технологические изменения в двигателе под стеклопластиковый корпус отработать не получится. Вообще, не очень понятно, как для этого можно использовать стенд, где вся полезная информация просто сгорает вместе с топливом. Куда более важным и, возможно, даже более важным испытательным оборудованием, чем тягоизмерительный стенд, тут является гидроиспытание. Странно, что этому тут так мало внимания уделяется, впрочем, как и всему целому предмету - сопромат. А следовало бы для этого и отдельную тему создать, такую же выделенную, как для стендов. Но, на форуме химиков, видимо, это не важно, главное, чтобы был кусок топлива и можно без сопла и даже без корпуса...

SashaMaks> сопромат.

Поэтому появилась новая испытательная установка для проведения гидроиспытаний: гидравлический плунжерный ручной насос, способный нагнетать избыточное давление до 700 атм.

SashaMaks>> сопромат.
SashaMaks> Поэтому появилась новая испытательная установка для проведения гидроиспытаний: гидравлический плунжерный ручной насос, способный нагнетать избыточное давление до 700 атм.

После определенной возни по установке манометра с метрической резьбой на обычную трубопроводную арматуру, всё же удалось собрать рабочий вариант установки для гидроиспытаний примерно до 150 атм. В будущем надо будет заказать нормальные гидравлические фитинги и манометры, а пока в ход идёт то, что есть.

На данный момент испытано уже три образца стеклопластиковых образцов с минимальными толщинами на базовом диаметре 60 мм.

1. Образец до испытаний не дошёл.
2. Избыточное давление 12 атм.

SashaMaks> 1. Образец до испытаний не дошёл.
SashaMaks> 2. Избыточное давление 12 атм.

3. Образец избыточное давление 29 атм: достигнут предел по избыточному давлению для однослойной конической обечайки из стеклопластика Т-11.

SashaMaks> 2. Избыточное давление 12 атм.

А это я правильно понимаю, что корпус начало вдоль оси тянуть?
Внутри корпуса масло?

mihail66> А это я правильно понимаю, что корпус начало вдоль оси тянуть?

Корпус начало во все стороны тянуть в зависимости от линейных размеров и модуля упругости и его направленности.

mihail66> Внутри корпуса масло?

Вода. Так масла на дольше хватит.

SashaMaks> Корпус начало во все стороны тянуть ....
Про воду понятно.
А вот картинку не понял.
Мне показалось, что темные полосы это следствие начавшегося разрушения.
Просто интересно увидеть именно следы разрушения на критическом давлении.

mihail66> Мне показалось, что темные полосы это следствие начавшегося разрушения.

Нет, это следы от маркера после разметки.

mihail66> Просто интересно увидеть именно следы разрушения на критическом давлении.

Да их сложно оказалось даже сфотографировать. Без специального указания, ни за что сам не найдёшь на фото))

Просто маленький надрыв и всё. Вообще, весьма непривычно, нет ни шума, ни света, ни огня, ни дыма. Тишина и короткий негромкий хруст, и снова тишина.

В №2 и №3 у обоих слабым местом была коническая заглушка. Ну так оно и предполагалось начать с неё.

В результате испытания №2 стало понятно, что было истинной причиной разрушения небольших экспериментальных двигателей в диаметре 25мм, которые я этим летом испытывал для первых проб стеклопластика. Тогда ничего не вышло именно из-за этой проблемы, которую понять на стенде правильно так и не получилось, и она так и осталась. Причем сложность стендового испытания была даже не в с сгорании корпуса, а в чрезмерной скоротечности процесса и, как следствие, трудности его наблюдения. Рядом не встанешь, со всех сторон не посмотришь, да ещё и какие-то тысячные доли секунд, что даже и не заметишь. А здесь всё плавно и неспешно и совершенно наглядно.

Для №3 был сделан 100% верный вывод из испытания №2 и давление уже поднялось до предельного у конической обечайки.

На разрывных образцах я уже получал следующие нагрузки: 640 МПа и 215 МПа.

215 МПа сопротивляются вдоль корпуса и вдоль конуса, а 640 МПа по окружности. Для цилиндрической части корпуса разница между возникающими напряжениями в этих направлениях - это всего 2 раза, а тут 3 раза. Т.е. по кольцу прочность в 1,5 раза больше, чем вдоль корпуса. И соответственно такой корпус должно разрушать именно вдоль, а не по радиусу.

Предварительно можно оценить сейчас следующие потери прочности, если пересчитать полученные напряжения от разрывных образцов в давление цилиндрической обечайки и использовать это, как некую максимальную точку отсчёта, то получиться расчётное давление:

Цилинд. обечайка: 40 атм вдоль и 58 атм поперек;
Коническая обечайка: потери на наклон образующей итого где-то 35 атм вдоль и 50 поперёк;
Коническая обечайка: потери на неравномерность направления волокон в развёртке где-то 30 атм вдоль и 45 поперёк;

Вполне логично и ожидаемо, что 29 атм и получилось вдоль на конической обечайке.

Следующий образец №4 будет в таком же исполнении, что и №3, но и уже будет два слоя в конической обечайке, как и в сферической. тут уже вполне может порвать сферическую, но с ней всё сложнее в плане оценки её прочности.