Высотные ракеты SashaMaks

Мой проект высотных ракет.
 
1 51 52 53 54 55 56 57
RU Salimbek #20.09.2018 11:31  @SashaMaks#19.09.2018 10:00
+
-
edit
 

Salimbek

новичок
SashaMaks> Здесь не удалось получить 100% качественного результата. Почему-то на большей длине заряда начали проявляться дефекты после сборки, в которых происходит локальное горение...
Вы извините, пожалуйста, но мне кажется, что при реальном запуске вы можете получить хороший результат и с имеющимся материалом. Ведь 1) при работе на стенде все усилие двигателя передается на стенд через корпус, в результате внутри возникают очень большие напряжения. При полете же - сопротивление воздуха будет существенно ниже и нагрузки на корпус будут меньше. 2) Конкретно по крайнему испытанию, мне показалось, что ракета в районе сопла начала немного "играть" и совместное воздействие этих небольших колебаний + разогретого корпуса + все это задевало упор стенда -> произошел разрыв корпуса именно в районе контакта с упором. И это понятно, т.к. ослабленный высокой температурой корпус стукнулся об упор и в образовавшуюся слабость давление и "выстрелило". Если же будет полет, то этого пагубного воздействия на корпус не будет.
С другой стороны, даже в таких, более жестких условиях, Вы уже добились очень и очень качественного результата. Может поэтому так хочется посмотреть побыстрее и на полетные испытания :D
 62.062.0
RU Mihail66 #21.09.2018 09:57  @Salimbek#20.09.2018 11:31
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

Salimbek> ...Ведь 1) при работе на стенде все усилие двигателя передается на стенд через корпус, в результате внутри возникают очень большие напряжения. При полете же - сопротивление воздуха будет существенно ниже и нагрузки на корпус будут меньше.

Сила тяги распределяется равномерно на весь корпус изнутри за счет давления в КС. Поэтому "все усилие двигателя НЕ передается на стенд через корпус".
Сила которая действует на корпус двигателя со стороны сопла возникает исключительно за счет расширяющейся части, и она как правило не больше 20% от тяги двигателя.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
+
-
edit
 

pinko

втянувшийся

А есть ракеты без корпуса, или скорее, корпус - это заряд. Таким образом, вы оба пренебрегаете прочности заряда, но это было достаточно прокомментировано в других темах.
 62.062.0
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

pinko> А есть ракеты без корпуса, или скорее, корпус - это заряд. Таким образом, вы оба пренебрегаете прочности заряда, но это было достаточно прокомментировано в других темах.

Извини, pinko. Я что-то не уловил.
У меня прочность корпуса ракеты в сотню раз меньше прочности корпуса двигателя. Допустим я напрочь уберу корпус ракеты, и сам двигатель станет этим корпусом. Так какой-же прочностью я пренебрег?
 68.0.3440.10668.0.3440.106
+
-
edit
 

pinko

втянувшийся

  • А есть ракеты с двигателями без корпуса, или скорее, корпус двигателя - это заряд.

Вы пренебрегаете прочности заряда, когда вы рассматриваете силы действующие на моторную корпусу.

А в случае статического тестирования, силы действующие на корпус двигателя из-за жестково соединения с датчиком, имеют разный вектор и не имеют большого значения.

Короче - то, что прорывается статические тесты будет ломаться в полете, а то что не сломается будет летать.

Проблемы могут возникать в других аспектах - некоторые пропелленты имеют разные кривые в статических и динамических тестах из-за вертикального ускорения в полете.

Но давайте не флудить тему Саши.
 62.062.0
RU Salimbek #21.09.2018 11:22  @Mihail66#21.09.2018 09:57
+
-
edit
 

Salimbek

новичок
Salimbek>> ...Ведь 1) при работе на стенде все усилие двигателя передается на стенд через корпус, в результате внутри возникают очень большие напряжения. При полете же - сопротивление воздуха будет существенно ниже и нагрузки на корпус будут меньше.
Mihail66> Сила тяги распределяется равномерно на весь корпус изнутри за счет давления в КС. Поэтому "все усилие двигателя НЕ передается на стенд через корпус".
Mihail66> Сила которая действует на корпус двигателя со стороны сопла возникает исключительно за счет расширяющейся части, и она как правило не больше 20% от тяги двигателя.

Согласен, не совсем корректно выразился. Но суть от этого не меняется, я хотел сказать, что внутренние состояния (и в корпусе, и в топливе, и в распределении давления внутри КС) ракеты, упертой в стенд отличаются от ракеты, преодолевающей сопротивление воздуха. Например, еще один фактор - давление ЗА ракетой будет ниже при свободном полете. Итого: тут чуть-чуть по-другому, там чуть-чуть, а в сумме?

Mihail66> У меня прочность корпуса ракеты в сотню раз меньше прочности корпуса двигателя. Допустим я напрочь уберу корпус ракеты, и сам двигатель станет этим корпусом. Так какой-же прочностью я пренебрег?

Я думаю, Уважаемый pinko хотел сказать, что в таком случае не давление внутри КС передает усилие на стенд, а само топливо. Например - такое справедливо для торцевиков.

pinko> Но давайте не флудить тему Саши.

Полностью согласен.
 62.062.0
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

pinko> Но давайте не флудить тему Саши.
ОК!
 68.0.3440.10668.0.3440.106
RU Mihail66 #21.09.2018 12:05  @Salimbek#21.09.2018 11:22
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

Не удержался, да простит меня Саша, про его же эксперимент толковище.

Salimbek> ... я хотел сказать, что внутренние состояния (и в корпусе, и в топливе, и в распределении давления внутри КС) ракеты, упертой в стенд отличаются от ракеты, преодолевающей сопротивление воздуха.
Отличаются, но только в той точке, которой двигатель упирается в стенд. Все остальные напряжения в корпусе двигателя остаются почти неизменными.

Salimbek> Я думаю, Уважаемый pinko хотел сказать, что в таком случае не давление внутри КС передает усилие на стенд, а само топливо. Например - такое справедливо для торцевиков.
Усилие на стенд передает именно давление, и это усилие сконцентрировано в точке контакта двигателя со стендом. В конкретном случае почти всю нагрузку несет сферическая часть корпуса на "макушке" у двигателя. А через корпус передается лишь не большая часть силы тяги образованная за счет расширяющейся части сопла.
Торцевой двигатель, в котором силу тяги испытывает заряд топлива наравне с заглушкой, это частный случай.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
RU SashaMaks #21.09.2018 12:23  @Salimbek#20.09.2018 11:31
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

Salimbek> Ведь 1) при работе на стенде все усилие двигателя передается на стенд через корпус, в результате внутри возникают очень большие напряжения.

"Очень большие напряжения" возникают в корпусе в результате его нагружения внутренним избыточным давлением. Сейчас оно составляет (50...60)% от прочности корпуса или, что соответствует запасу прочности корпуса на уровне (1,6...2).

Сила реакции опоры со стороны упора направлена в противоположную сторону относительно радиальных напряжений в оболочке и только уменьшает их, но незначительно. Так как порядок силы давления на ту же заглушку составляет порядка 2[тс], а сила давления со стороны упора только (0,1...0,2)тс, что на порядок меньше.

Salimbek> При полете же - сопротивление воздуха будет существенно ниже и нагрузки на корпус будут меньше.

При полёте нагрузки на корпус будут только больше, и они закладываются в указанный запас прочности корпуса двигателя, так как он является и корпусом ракеты. При этом силы реакции опоры будут только со стороны конструкции ракеты или точнее её головной части, и они будут ещё меньше (0,02...0,05)тс. Добавятся больше инерциальные нагрузки из-за перегрузки в полёте, но все они достаточно равномерно распределяются по корпусу, так как - это его собственная масса.

Больше проблем доставляют поперечные аэродинамические силы. Ну т.е. больше = как полный п...ец если будет превышен некий лимит по углу отклонения так, что процесс может стать прогрессирующим и привести к критическому развороту ракеты в полёте, и тогда боковая сила трения увеличивается в сотни раз! по отношению к осевой, а она и так не маленькая (доходит по половины тяги двигателя!). Т.е. ракете при таком развороте придётся испытать аэродинамический удар в (10...20)тс!!! То вот тут ракете может неожиданно и для многих совершенно непонятно прийти конец. Это соответствует участку полёта максимальной скорости ракеты и плотности атмосферы на данном участке траектории движения. В этот момент вся конструкция ракеты испытывает наибольшие нагрузки и важно, чтобы они не спрогрессировали.

Salimbek> 2) Конкретно по крайнему испытанию, мне показалось, что ракета в районе сопла начала немного "играть" и совместное воздействие этих небольших колебаний + разогретого корпуса + все это задевало упор стенда -> произошел разрыв корпуса именно в районе контакта с упором.

У двигателя РДМ-60-11 №96 из-за недообжига сверхзвуковой части сопла по внутренней поверхности начался избыточный унос керамики, который происходит так, что сносит керамику небольшими, а то и большими, кусками - это приводит к отклонению вектора тяги и провоцирует образование поперечных составляющих силы тяги, которые и раскачивают корпус двигателя/ракеты в стороны. Это нештатный режим работы сопла и он подлежит устранению. Как - я уже писал выше.

Salimbek> И это понятно, т.к. ослабленный высокой температурой корпус стукнулся об упор и в образовавшуюся слабость давление и "выстрелило". Если же будет полет, то этого пагубного воздействия на корпус не будет.

Сила от "стукнулся об упор" - просто смешная по отношению к силам, которые нагружают корпус давлением. А запас прочности корпуса настолько велик, что при сильном отклонении вектора тяги от вертикали на режиме, деформируется рама стенда, а не корпус, что уже много раз наблюдалось при аварийных испытаниях.

Salimbek> С другой стороны, даже в таких, более жестких условиях, Вы уже добились очень и очень качественного результата.

Спасибо, но нет, двигатель ещё не готов к полётам.

Salimbek> Может поэтому так хочется посмотреть побыстрее и на полетные испытания :D

Такие запуски уже были, и это будет заведомо провальный пуск. Ракету именно раскачает, она потеряет большую часть высоты на преодоление бокового трения, а в итоге просто сломается на максимальной скорости из-за выхода на критические углы атаки. А всего-то надо было сделать печку и обжечь сопло равномерно и везде до указанного диапазона температур....
Инженер-Конструктор (Машиностроение) Любительское ракетостроение SashaMaks Любительские ракеты SashaMaks  69.0.3497.10069.0.3497.100
RU Mihail66 #21.09.2018 12:46  @SashaMaks#21.09.2018 12:23
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

SashaMaks> ... Так как порядок силы давления на ту же заглушку составляет порядка 2[тс], а сила давления со стороны упора только (0,1...0,2)тс, что на порядок меньше.
Прошу прощения.
А как это так получается? И что имеется ввиду под термином "упор"?
Или это имеется ввиду сравнение силы действующей на всю условную заглушку с силой в точке контакта со стендом?
 68.0.3440.10668.0.3440.106
RU SashaMaks #21.09.2018 13:01  @Mihail66#21.09.2018 12:46
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

SashaMaks>> ... Так как порядок силы давления на ту же заглушку составляет порядка 2[тс], а сила давления со стороны упора только (0,1...0,2)тс, что на порядок меньше.
Mihail66> А как это так получается?

Сила реакции = Силе давления/тяге, а тяга изменяется в диапазоне (0,1...0,2)тс.
2[тс] - это сила, с которой газ изнутри давит вдоль оси двигателя.
Разница между ними - скомпенсирована сопловым блоком с учётом коэффициента тяги.

Mihail66> И что имеется ввиду под термином "упор"?

Что угодно, что мешает двигателю начать свободное движение вдоль линии действия тяги.

Mihail66> Или это имеется ввиду сравнение силы действующей на всю условную заглушку с силой в точке контакта со стендом?

Да.
Инженер-Конструктор (Машиностроение) Любительское ракетостроение SashaMaks Любительские ракеты SashaMaks  69.0.3497.10069.0.3497.100
RU Mihail66 #21.09.2018 13:06  @SashaMaks#21.09.2018 13:01
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

SashaMaks> Да.
Понял, Саша. Мне бы и одного этого слова хватило.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
RU Salimbek #21.09.2018 14:29  @SashaMaks#21.09.2018 12:23
+
-
edit
 

Salimbek

новичок
SashaMaks> ...Такие запуски уже были, и это будет заведомо провальный пуск...

Большое спасибо за развернутый ответ. Будем ждать!
 62.062.0
RU SashaMaks #30.10.2018 14:11  @Salimbek#21.09.2018 14:29
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

SashaMaks>> ...Такие запуски уже были, и это будет заведомо провальный пуск...
Salimbek> Большое спасибо за развернутый ответ. Будем ждать!

Немного информации о том, что было сделано и что предполагается сделать:

по результатам последнего испытания стало понятно, что есть 3 проблемы, точнее недоделки с двигателем, которые не имеет смысла испытывать, так как испытания уже ничего нового не дают и нужно просто решить эти проблемы:

1. Неполнота пропитка стеклоровинга в корпусе;
2. Недостаточный термический обжиг крпногабаритных сопл;
3. Ряд технологических сложностей с ТЗП для топлива.

П.1 был разрешён практически сразу буквально за пару дней в результате перебора различных технологий по пропитке был найден способ, который дал 100% результат пропитывания всего секлоровинга в корпусе полиэфирной смолой. Способ оказался проще и дешевле, чем это делалось раньше и он не даёт избыточного остатка смолы на поверхности.

П.2 завяз в ожидании вот этого устройства:
(Цифровой Температура контроллер термостат REX C100 + Max 40A ССР реле K термопары зонд купить на AliExpress)
Только сейчас, спустя почти 2 месяца, заказ сдвинулся с мёртвой точки и наконец начал ещё только доставляться! :eek: Однако я уже успел заказать новые платы STM32 для своего контроллера и они уже почти пришли. Даже и не уверен теперь в том, что нужен ли мне этот термостат. Похоже, что не обладает функцией плавного набора температуры по заданной программе, а прыгать вокруг него вручную пошагово менять температуру очень не хочется. Вроде бы как собственный регулятор мощности был куда удобнее. Сунул сопло в печку, через два часа забрал готовое изделие.
Тем временем с п.2 задача разделилась, появился второй вариант исполнения сопла с применением фенолформальдегидной смолы - композитное сопло. Оно получилось легче, чем керамическое и по умеренной цене в сравнении с керамикой. В итоге, оба варианта сейчас в процессе разработки.

П.3 Отдельные новые технологические элементы вчера были успешно протестированы для усовершенствования ТЗП для топлива. Тестирование новой теплозащиты в двигателе планируется отработать в тестовом двигателе на вкладном заряде, который будет использован для изучения нового топлива.

Пока я ждал термостат для печки, пытался найти что-то более лучшее для топлива, и кое что нашлось.
На данный момент готовится эксперимент по определению рабочего давления для нового состава от Кн в диапазоне от 100 до 500. Подробности будут по ходу дела...
Инженер-Конструктор (Машиностроение) Любительское ракетостроение SashaMaks Любительские ракеты SashaMaks  69.0.3497.10069.0.3497.100
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
RU SashaMaks #09.11.2018 09:04  @SashaMaks#18.12.2017 13:00
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

Аварийное состояние стендового оборудования или продолжение капитального ремонта.

SashaMaks> По мимо всего этого сейчас идёт ремонт одного из 4-х штативов под установку на нём сразу двух видеокамер и целого прожектора на ярких китайских светодиодах. Это позволит полностью убрать возню с фонариками на месте и точно ориентировать направление света на объект так, чтобы камеры могли спокойно и качественно снимать на скоростях 60-120 кадров в сек.

Идея была хорошая, но не пошла.

Первое, что не получилось - это засунуть всю эту каракатицу в собранном виде в рюкзак за спиной при движении к месту испытания. Поэтому её пришлось тащить в руках вместе со стендом, что оказалось крайне неудобно, особенно после выпадения прошедшей зимой обильных снежных осадков. При таком раскладе пролезть через сугробы оказалось даже не возможно с двумя ношами на руках и пришлось отказаться от подсветки, а вместе с этим и с испытаниями в темное время суток. На то время это было не очень критично, так как уже дело шло к весне и время выбиралось соответствующее, хотя это довольно сильно ограничивает.

Второе, что огорчило - это то, что на месте получить должного эффекта от такой подсветки не получилось. Не получилось поставить штатив рядом со стендом на необходимое расстояние. Точнее одновременное совмещения подсветки и основной камеры, снимающей в упор двигатель, не позволили на месте получить желаемую степень освещения. Ближе было поставить невозможно из-за ямы перед стендом, а с боков были естественные ограничения, которые не пропустили свет от светильников.

В итоге было решено разобрать эту конструкцию и переделать подсветку на более опасный, но зато более рабочий вариант - это монтаж всего на штангах самого стенда. Что сейчас и осталось сделать в плане завершения этого ремонта стендового оборудования, которое весьма сильно износилось за всё время.

SashaMaks> На этом же штативе будет установлен и общий блок питания из литий-ионных аккумуляторов, соединённых последовательно и размещенных в стальном термосе для сохранения теплового режима и достаточной емкости, чтобы обеспечить продолжительную работу как видеокамер так и подсветки даже в -30°С.

Тоже самое касалось и остатка штатива с камерой без подсветки, он все равно не залезал в рюкзак и немного торчал из него. Всё это время приходилось его фиксировать скотчем дополнительно. Это было причиной довольно большого шарнирного механизма крепления всех блоков на одной точке. Эта же массивность оказалось неудобной и в том, что не рассчитанный ЦМ в ней приводил к заваливанию её на бок и требовал сильной закрутки болтов для фиксации, что было на пределе прочности самого пластика, а также не были вовремя проработаны все места под шляпки болтов с утоплением для того, чтобы их можно было крутить только за гайку-барашек, без удержания болтов специальной отвёрткой с накидной гайкой. В общем было неудобно и было много возни и без подсветки. То аккумуляторный блок пришлось вообще снять, с термосом он никак не держался и не фиксировался, что мешало работать камере в заданном направлении.




Итого из двух убитых штативов на тот момент удалось оживить только один из них и то с ним было работать сложно, а до второго руки просто не дошли. Ещё два штатива до сих пор требуют ремонта: у одного сломался фиксатор на одной из ног и теперь весьма не просто его фиксировать, у другого развалился центральный ползун и ноги периодически разъезжаются в стороны.

Первые два штатива сейчас полностью восстановлены, вторые два будут отремонтированы чуть позже. теперь всё сделано компактно и предельно просто и удобно без навороченных огородов. Получилось даже лучше, чем было в развалившихся от холода на морозе оригиналах!

Собран и полностью новый блок электроники с учётом всех недоработок по двум предыдущим.

С электроникой тоже была длинная и непростая история за этот год. Изначально планировалась установка блока электроники прямо в раму стенда позади датчика, но та зверзость, с которой проходили некоторые прожиги двигателей заставили меня передумать и отказаться от этой затеи. В добавок ещё добавилось 2-е платы к 2-м уже имеющимся и внутри стало не просто тесно, а ооочень тесно. На данный момент в стендовой электроники применены 4-е платы:
1. Собственная плата силового ключа;
2. Контроллер STM32F103 - ардуино модуль;
3. Плата флешкарты - ардуино модуль;
4. Плата инструментального усилителя AD623 - ардуино модуль.
И предусмотрено 6 литий-ионных элементов питания для трёх независимых контуров питания по отдельности для:
1. Контроллера STM32F103;
2. Флешкарты;
3. Платы силового ключа.
С расчётом на сильный холод, чтобы можно было расширять напряжение питания с одной батареи на два и тем самым компенсировать просадку напряжения.
В корпусе убран весь "огород" и обеспечен простой и удобный доступ к платам и аккумуляторам так, что всё можно легко перепаять и переделать. Выводные провода имеют жесткую фиксацию и защиту от выдергивания. Внешний корпус предусматривает разделение функций работы в домашних условиях и в полевых и по сути состоит из двух корпусов. Первый корпус делает удобной работу дома на столе, но не обеспечивает защиту от осадков, а второй корпус обеспечивает защиту от дождя и снега, а также позволяет по всякому монтировать датчик на месте испытания рядом со стендом.

В планах так же сделать гидрозащиту для двух камер в виде подогнанных зонтиков и тензодатчиков с двигателем - это всё в совокупности позволит проводить испытания не только в тёмное время суток, но и в не самую хорошую погоду без опасения того, что может возникнуть какой-то сбой в процессе.

Ну и конечно же в ходе этой уже недельной подготовки к эксперименту с новым топливом в стендовом двигателе был собран новый стенд на старой малой раме. Фактически всё тот же вариант стенда Т-14, только теперь на нём можно испытывать двигатели в типоразмере РДМ-40.

В плане также сборка большого стенда на 500[кГс], датчик S-типа уже давно прибыл, как и весь необходимый материал для сборки рамы. Хотя ещё раньше нужно будет собрать оснастку для калибровки этого датчика, скорее всего это будет рычаг с усилением (5...10)ед.силы плюс площадки, которые могут работать и без рычага.

По подготовке самого испытания осталось лишь собрать подсветку для стенда, сделать контрольную калибровку датчика и протестировать всё вместе. Если это всё успеется быстро, то испытание состоится уже в эти выходные.
Инженер-Конструктор (Машиностроение) Любительское ракетостроение SashaMaks Любительские ракеты SashaMaks  70.0.3538.7770.0.3538.77
Это сообщение редактировалось 09.11.2018 в 09:10
Последние действия над темой
1 51 52 53 54 55 56 57

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru