[image]

Кварцевая водородная горелка

Теги:космос
 
1 2 3 4

Xan

координатор

Полл> Предлагаю быть реалистами, насколько это в такой теме в принципе возможно.

Запустить пару раз тестовые спутники.
А потом, возможно, какие-нибудь университеты захотят что-нибудь запустить.
За маленькие деньги.

Xan>> Не 12, а только 3. Это который в космос улетает.
Полл> В таком разе и в расчёте требуется считать по ступеням.

Ну изначально это как бы полутора-ступка! :)

Полл> А если в неё залить жидкий водород, то она разобъется сама от тепловой деформации.
Полл> Без нагрузки в принципе.

В неё заливали жидкий азот (с водородом по холоду разницы уже нет). И она вполне держала, не трескалась. А потом, когда много азота выкипало, громко взрывалась. Пробка закручена была! :)

Полл> Закрутка на старте.

Не, это слишком неточно.
Чем тебе управляемый полёт не нравится?

Полл> Выгоднее всего в нашей размерности сделать ракету устойчивой и не крутить её в плотной атмосфере вообще.

Одной устойчивости всё равно не хватит.
Размерность тут никак не влияет.
Управление обязательно.
А если есть управление, то закрутка не нужна, и устойчивость не обязательна.

Полл> Весовое совершенство крупных ракет, то есть отношение массы топлива к сухой массе - в районе 20.
Полл> Для малых ракет оно от 1 до 10.

Причины плохого совершенства в условиях эксплуатации.
С большими обращаются очень нежно, у них стенки баков рассчитаны на наддув.
Маленькие валяют по земле и пинают, у них стенки должны такое обращение выдерживать.
Если у маленькой сделать стенки как у большой, толщиной фольги, её в руки будет брать страшно.
Ну, надо с маленькими надо обращаться нежнее, вот они и будут совершеннее! :)
   66
+
-
edit
 

haleev

втянувшийся

Полл> Что за бутылка, какой фирмы?

до четырёх - вообще любая. для водяных ракет брали из соображений "чтобы покрасивее было" и чтобы стабилизаторы удобнее было крепить.
   
RU spam_test #19.04.2019 20:34  @Полл#19.04.2019 18:20
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

Полл> Что за бутылка, какой фирмы?
даже не задавался вопросом, вроде как любые что есть, полуторки прочнее двухлитровых. Это же обсуждали в теме водяных ракет. Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок [Ckona#27.05.09 23:57]
   73.0.3683.10573.0.3683.105

Xan

координатор

s.t.>> до 4 с относительным сохранением формы, выше будет раздуваться, но 6 тоже держит.
Полл> Что за бутылка, какой фирмы?

Обычная ПЭТ бутылка.
Пример:
1.5 литра, масса 39 г с пробкой.
Толщина стенки 0.25, радиус 45.
Предел текучести 85 МПа

0.25 / 45 * 850 = 4.72 атм

Предел прочности при растяжении 172 МПа

0.25 / 45 * 1720 = 9.55 атм

(лень точно паскали в атмосферы переводить)

Если заморозить, чтоб не текло, тогда, наверное, и получится бОльшая прочность.
Алюминиевые баки холодом точно упрочняются.

Ну, посмотрим:
Радиус 125, толщина 0.364, плотность 1.38
Давление 0.364 / 125 * 1720 = 5 атм

Беру на пределе.
Но мне кажется, что прочность при жидком водороде будет значительно выше.

Масса 2 * 3.14 * 125 * 0.364 * 1.38 * 3100 = 1222396 мг = 1.22 кг
Это трёхметровая цилиндрическая часть всех баков.
Ну, сферические торцы не сильно много добавят. А может и убавят.
   66

spam_test

аксакал

Xan> Радиус 125, толщина 0.364, плотность 1.38
20 литровые бутылки для воды давление не держат.
   73.0.3683.10573.0.3683.105

Naib

опытный

Полл> Что за бутылка, какой фирмы?

Да практически любая лавсановая бутылка от пива/газировки. И криогенику она тоже держит, жидкий азот - вообще без проблем, я из них термосы-переноски делал.

Вот давление в криогенике - похуже, чем при комнатной температуре. Лопается по донышку, где остаток литника.
   73.0.3683.10373.0.3683.103

Полл

литератор
★★★★★
Naib> Да практически любая лавсановая бутылка от пива/газировки. И криогенику она тоже держит, жидкий азот - вообще без проблем, я из них термосы-переноски делал.
Забавно. Видимо, разные методики.
Кстати, какие методики испытаний ракетных топливных баков? В авиации такие:

Error

Sorry, the page you are looking for is currently unavailable. Please try again later. If you are the system administrator of this resource then you should check the error log for details. Faithfully yours, nginx. //  sudact.ru
 

И по ним ПЭТ-бутылки ничерта не держат. :(
   66.066.0

Полл

литератор
★★★★★
Полл>> Предлагаю быть реалистами, насколько это в такой теме в принципе возможно.
Xan> Запустить пару раз тестовые спутники.
У тебя есть на кармашке пара наноспутников, способных выдержать вывод на таком носителе без транспортного контейнера? :)

Xan> Причины плохого совершенства в условиях эксплуатации.
Правило куб-квадрат. В том числе к аэродинамике - аэродинамические потери у мелких ракет огромные.

Прикидки по ППР.
1. Собрать ракету-модель с двигателем на предложенной топливой паре и вытеснительной подачей. Простейшая, неуправляемая, в рамках закона, с фиксирующей аппаратурой на борту в качестве БРЭО.
Для такой ракеты потребуется собрать и испытать по отдельности:
1.1. БРЭО.
1.2. Движок.
1.3. Топливную систему.
2. Довести ракету-модель до успешно летающего образца и оформится юридически, чтобы снять ограничения на ракетомоделистов и собирать финансирование (Сколково и т.д.).
3. Сделать ракету с аэродинамическим управлением и двигателем из камеры основного движка, с топливной системой на основе основных баков, хотя бы несбрасываемых (с неполной заправкой). Опять же довести до рабочего состояния движок, топливную систему, БРЭО - уже умеющее управлять полетом ракеты.
4. Сделать основной движок на основе четырех камер отработанного в пункте 3 типа, с поворотными камерами по типу РД-171. Отлетать на нем с полной заправкой хотя бы водорода, отработать основное БРЭО.
5. Сделать электронасосную систему подачи топлива, сбрасываемый водородный баки или баки, собрать ракету-носитель, способную выйти на орбиту, испытать ее.

Мне лично интересен пункт 1.2.
   66.066.0

Naib

опытный

Полл> У тебя есть на кармашке пара наноспутников, способных выдержать вывод на таком носителе без транспортного контейнера? :)

Это как раз несложно обеспечить. Заливаем спутник пентаном/изобутаном и замораживаем. В вакууме всё лишнее испарится и машинка развернётся.
   73.0.3683.10373.0.3683.103

Xan

координатор

Полл> Кстати, какие методики испытаний ракетных топливных баков? В авиации такие:

Еггог

Полл> У тебя есть на кармашке пара наноспутников, способных выдержать вывод на таком носителе без транспортного контейнера? :)

В чём проблема? Не понимаю совершенно.

Полл> аэродинамические потери у мелких ракет огромные.

Твоё мнение против моего знания.
Я считал.

Полл> Прикидки по ППР.

Как переводится?

Полл> 1.1. БРЭО.

Паяльник есть! :D

Полл> 1.2. Движок.
Полл> 1.3. Топливную систему.

Клапаны, зажигание, движок, стенд с вытеснительными баками.
Во вторую очередь добавить электронасосы.

Потом:
Пусковой контейнер, заправку, баки для летающей ракеты.
Старты и коротенькие полёты.

Полл> 2. ... и оформиться юридически,

Это ужас-ужас!!! :(

Полл> Мне лично интересен пункт 1.2.

Стеклодувы себе сами горелки делают. Не вижу проблемы! :)
Значительная проблема — источник жидкого водорода (и кислорода).
Внутри проблемы — компрессор для водорода атм на 150.
Змеевик и эмалированное ведро — не проблема! :D

Это я смотрю на то, как бы я сам всё делал.
Источник продажного жидкого азота есть, компрессора нет, остальное можно сделать.
   66

Полл

литератор
★★★★★
Xan> Еггог
У меня все открывается при клике.
Там АП-23.965 "Испытания топливных баков".

Полл>> У тебя есть на кармашке пара наноспутников, способных выдержать вывод на таком носителе без транспортного контейнера? :)
Xan> В чём проблема? Не понимаю совершенно.
ПН, в частности КА, сложнее и дороже носителей.

Xan> Во вторую очередь добавить электронасосы.
И потерять все от того, что в реальном полете топливная система разрушается вибрацией. Или от того, что ракета ловит резонанс и уходит в раскачку, которая ее ломает. Или от того, что в реальном полете раскачка ракеты изменяет давление в топливной системе, и оно прыгает выше максимума - с взрывом движка.
Или еще миллион, тысяча и одна причина, которую мы не поймаем на самодельных стендах, потому что не понимаем, что и как ловить, которая превратит дорогую ракету в обломки, и отчего это случилось - разобраться будет очень трудно и дорого.

Полл>> 2. ... и оформиться юридически,
Xan> Это ужас-ужас!!! :(
Без этого ничего не будет.

Xan> Значительная проблема — источник жидкого водорода (и кислорода).
Жидкий кислород вообще не проблема, в Новосибирске от 90 р/кг для человека с улицы. Вот жидкий водород - проблема. Но газообразный в продаже есть.

Xan> Внутри проблемы — компрессор для водорода атм на 150.
Мне кажется, в Новосибирске будет проще найти тех, кто уже использует жидкий водород. На первом этапе, с потребными объемами в единицы килограмм - точно.
   66.066.0
RU spam_test #20.04.2019 15:52  @Полл#20.04.2019 13:43
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

Полл> ПН, в частности КА, сложнее и дороже носителей.
там значительная часть из-за требований защищенности, стойкости, тестов, соглавования и т.п.
Хан собирается запускать молоток, а не военный молоток.
   73.0.3683.10573.0.3683.105
RU spam_test #20.04.2019 15:53  @Полл#20.04.2019 13:43
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

Полл> Без этого ничего не будет.
не будет полета в космос. Все остальное будет, Россия очень большая.
   73.0.3683.10573.0.3683.105
RU Полл #20.04.2019 16:18  @spam_test#20.04.2019 15:52
+
-
edit
 

Полл

литератор
★★★★★
s.t.> Хан собирается запускать молоток, а не военный молоток.
Это гражданский ГОСТ.

s.t.> не будет полета в космос. Все остальное будет, Россия очень большая.
Не будет нормального финансирования, не будет возможности пользоваться услугами и продукцией профильных институтов и предприятий, не будет возможности без проблем закупать многие комплектующие.
В сумме - не будет дела.
   66.066.0

Xan

координатор

Полл> Не будет нормального финансирования, не будет возможности пользоваться услугами и продукцией профильных институтов и предприятий, не будет возможности без проблем закупать многие комплектующие.

Это про кухонную самоделку?
Или про сурьёзные конторы?

=====

s.t.> Ксан собирается запускать молоток, а не военный молоток.

Да.
И не профессиональный, а самодельный каменный.
Электроника — самая бытовая.
Моторчики для моделек.
И т.д.
Оно не так надёжно, как у военных, но на три порядка дешевле.
А большая надёжность не является необходимостью.

ЗЫ

Стоимость изготовления топлива ориентировочно получается к $5 за килограмм.
30 кил — 150 баксов.
   66
RU spam_test #20.04.2019 16:49  @Полл#20.04.2019 16:18
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

Полл> Это гражданский ГОСТ.
Более чем гражданские гопро в космос успешно летают.
   73.0.3683.10573.0.3683.105

spam_test

аксакал

Xan> Стоимость изготовления топлива ориентировочно получается к $5 за килограмм.
С баком пролет по всем параметрам, нужно считать и проектировать пресс-формы, готового не будет.
   73.0.3683.10573.0.3683.105

Полл

литератор
★★★★★
s.t.>> Ксан собирается запускать молоток, а не военный молоток.
Xan> И не профессиональный, а самодельный каменный.
У Хана нет на кармашке спутников для запуска.
Что он собирается запускать - мне непонятно.

s.t.> Более чем гражданские гопро в космос успешно летают.
За свои деньги можно в космос хоть любимый автомобиль запускать.
   66.066.0

Xan

координатор

Полл> У Ксана нет на кармашке спутников для запуска.

Ну, в рамках n-prize.com можно 10 граммовый запустить.
Его проект уже есть, и даже с расчётом теплового режима. :)

s.t.> С баком пролет по всем параметрам,

Угу.
Можно попробовать клеить из листовой плёнки...
Я-то думал, можно на Луну луноход отправить, но что-то плохо получается — стартовый 100 кил, луноход 100 граммов.
КПД = 0.1 процента! :D
   66
RU spam_test #20.04.2019 19:24  @Полл#20.04.2019 16:54
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

Полл> За свои деньги можно в космос хоть любимый автомобиль запускать.
а речь шла о государственных деньгах?
   73.0.3683.10573.0.3683.105
RU Полл #20.04.2019 19:28  @spam_test#20.04.2019 19:24
+
-
edit
 

Полл

литератор
★★★★★
s.t.> а речь шла о государственных деньгах?
У нас в России сегодня любые крупные деньги частично государственные. Исключения - деньги близких друзей государства. :)
И на внешний рынок мимо государства проскочить очень муторно и сложно.

При большой нужде можно в эти игры поиграть, но в чем эта большая нужда?
   66.066.0
RU Полл #21.04.2019 09:14  @Полл#20.04.2019 09:35
+
-
edit
 

Полл

литератор
★★★★★
Полл> Прикидки по ППР.
Полл> 1. Собрать ракету-модель с двигателем на предложенной топливой паре и вытеснительной подачей. Простейшая, неуправляемая, в рамках закона, с фиксирующей аппаратурой на борту в качестве БРЭО.
Прикидки по модели.
Стартовая масса модели - около килограмма, тяга движка - около 2 кгс, критика движка - около сантиметра. Веса:
- двигатель ~100 гр,
- БРЭО ~100 гр,
- система спасения ~100 гр,
- корпус с топливной системой ~300 гр,
- топливо с газом наддува ~400 гр.
Если в полете удастся сжечь половину из массы заправляемого топлива и газов, то это около 40 секунд работы двигателя, скорость более 500 м/с и высота около 10 км к концу активного участка.
Это, естественно, если модель не упрется в звуковой барьер, который не даст ей разогнаться быстрее 1М.

Расход топлива - около 5 гр/сек.
Расходный запас водорода - около 130 гр, кислорода - около 260 гр. Обязательно нужны дренажные, сливные и пусковые клапаны.
   66.066.0

Xan

координатор

Полл>> Простейшая, неуправляемая, в рамках закона,

Мне кажется, надо делать сразу управляемую. Несмотря на закон.
Кстати, а где про незаконность управляемой написано?

Полл> с фиксирующей аппаратурой на борту в качестве БРЭО.

Управлять зажиганием и клапанами всё равно надо.

Полл> тяга движка - около 2 кгс, критика движка - около сантиметра.

Если 20 атм и расширение сопла 4, то CF = 1.4...1.5.
Значит площадь критики 2 кгс / 20 атм / 1.45 = 0.069 см2 — 3 мм диаметром.
Такой микроскопически двигатель, думаю, не имеет смысла делать ни для стенда, ни для полётов.
При 5 атм расширение 2, CF = 1.1
2 / 5 / 1.1 = 0.36 см2 — 6.8 мм, тоже маловато.
Думаю, надо с сантиметра начинать.

Полл> Это, естественно, если модель не упрется в звуковой барьер, который не даст ей разогнаться быстрее 1М.

Там же нет "барьера", это литературное слово. Спокойно перейдёт.

Полл> Обязательно нужны дренажные, сливные и пусковые клапаны.

Нужны, да.

Кстати, при 5 атм плотность газообразного водорода на жидким всего в 10 раз меньше жидкого.
Поэтому, если бак остаётся холодным, то 10 процентов водорода теряется на наддув.
С кислородом всё гораздо лучше. Тем более, что кислород можно водородом наддувать! :)
   66

Полл

литератор
★★★★★
Xan> Мне кажется, надо делать сразу управляемую. Несмотря на закон.
Xan> Кстати, а где про незаконность управляемой написано?
Ты сам в той теме участвовал:
Правовые основы ракетомоделизма в РФ
Как только появляется система активного управления - наведения, ракета сразу перестает быть любительской.

Xan> Управлять зажиганием и клапанами всё равно надо.
Это явно будет проще делать с пусковой.

Xan> При 5 атм расширение 2, CF = 1.1
Xan> 2 / 5 / 1.1 = 0.36 см2 — 6.8 мм, тоже маловато.
У нас высота ноль, внешнее давление атмосфера.

Xan> Думаю, надо с сантиметра начинать.
И я так же считаю.

Полл>> Это, естественно, если модель не упрется в звуковой барьер, который не даст ей разогнаться быстрее 1М.
Xan> Там же нет "барьера", это литературное слово. Спокойно перейдёт.
 


В районе 1М скорости есть скачок воздушного сопротивления. Который и назвали "звуковым барьером" - поскольку преодолеть его очень долго было большой проблемой.

Xan> Кстати, при 5 атм плотность газообразного водорода на жидким всего в 10 раз меньше жидкого.
Я собираю информацию о возможности использовать газообразный водород в движке. Но это потребует увеличения бака горючего на порядок. Ты можешь оценить потребные баки водорода жидкого и газообразного при массе около 130 гр?

Xan> Поэтому, если бак остаётся холодным, то 10 процентов водорода теряется на наддув.
Если нам получится сжечь в движке модели половину заправляемой массы - ИМХО, это уже будет хорошо.

Xan> С кислородом всё гораздо лучше. Тем более, что кислород можно водородом наддувать! :)
Нафиг-нафиг-нафиг. Не на первой модели точно.
   66.066.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Xan

координатор

Полл> http://rud.exdat.com/pars_docs/tw_refs/778/777340/777340_html_64129e51.png
Полл> В районе 1М скорости есть скачок воздушного сопротивления.

Если графики на этой картинке умножить на v2, чтоб получить именно силу сопротивления, а не коэффициент, то они будут монотонно растущие.
Просто скорость роста будет неравномерная. Но не будет видимого "барьера".

Полл> поскольку преодолеть его очень долго было большой проблемой.

Вот за это его назвали "барьером". Чисто спортивно. :)

Полл> Я собираю информацию о возможности использовать газообразный водород в движке. Но это потребует увеличения бака горючего на порядок. Ты можешь оценить потребные баки водорода жидкого и газообразного при массе около 130 гр?

130 / 2 = 65 молей
В нормальных условиях это будет 22.4 * 65 = 1456 литров.
Давление и температура связаны с объёмом по школьной формуле:

V = M * R * T / P = 65 * 8.3144598 * 273.15 / 101325 = 1.4569 м3

где M — число молей газа. Давление в паскалях.
Охлаждай, повышай давление, получишь меньший объём.
Но с жидким водородом всё это не сравнится.
   66
1 2 3 4

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru