РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

N.a.> Это новолачная (фенольная) смола на которую посадили эпоксидные группы. Вот фото:

Интересная какая смола, а чем она отверждается?
И она не горит при высокой температуре, а только коксуется?

Mihail66> Интересная какая смола, а чем она отверждается?
Mihail66> И она не горит при высокой температуре, а только коксуется?

Отвердитель Т-87 в том же Титанике. Режим отверждения 2 часа при 200С.

Да она температуру держит значительно лучше.

N.a.> Отвердитель Т-87 в том же Титанике.
И почем в Титанике такое чудо?

Mihail66> И почем в Титанике такое чудо?

УП-643 в малой таре (минимальная упаковка 2 кг) стоит 1237 руб/кг.

N.a.> Расчет по программе дает полет на 15 - 20 км. При условии что верхняя часть будет меньшего диаметра. А третья самая верхняя часть еще меньше.

Зачем такие сложности? Если ракета одноступенчатая, то эта пирамида ни к чему. Насчет сопротивления - то мидель остается тот же, а сделать качественный обтекатель и качественную поверхность одной трубы гораздо проще, чем обтекатель, три трубы и еще аккуратно выполнить два перехода. А главное, в плане прочности конструкция надежнее без переходов. Да и в весе никакого выигрыша, с учетом усиления стыков.

N.a.> В герметизирующих местах я заменил фенольную смолу на обычную эпоксидную.

Linkoln с успехом применял тотальную заливку силиконом всех проблемных мест.

Mihail66> А это вот про то, как разнесло текстолитового Лаваля этим нитратно-алюминиевым топливом.

Как говориться, пока сам не попробуешь...

Mihail66> Графитовая критика не пострадала.

Без неё вообще бы смыло всё.

И то был какой-то пшик на 1с!

SashaMaks> Как говориться, пока сам не попробуешь...

Именно!

Mihail66>> Графитовая критика не пострадала.
SashaMaks> Без неё вообще бы смыло всё.

Занимает то, что примерно тот-же состав, но с добавкой ПХА уносит диффузор значительно меньше. Вероятно при наличии ПХА алюминий лучше сгорает в КС и оказывает меньшее абразивное воздействие на стенки сопла.

SashaMaks> И то был какой-то пшик на 1с!
На 1,6 сек. Толщина топлива была 7,25мм.
И похоже что гореть медленнее с алюминием у меня уже не получится.

Mihail66> Уважаемые ракетчики-намотчики стеклоровинга, подскажите пожалуйста моему племяшку, и мне тоже, под каким правильным углом нужно правильно наматывать прямое стекловолокно, для равнонагруженного баллона под давлением?

Если считать за нулевой угол, когда шаг намотки нулевой, правильно будет когда тангенс = 0.5, угол 26.6.

То есть, шаг намотки на один оборот должен быть 3.14 * R = 1.57 * D.

Xan> Если считать за нулевой угол, когда шаг намотки нулевой, правильно будет когда тангенс = 0.5, угол 26.6.
Xan> То есть, шаг намотки на один оборот должен быть 3.14 * R = 1.57 * D.
Блин, совсем меня запутал.
Это значит что угол зависит от диаметра что ли?
И этот угол, его от чего считать? И чтобы труба была одинаково прочной как на радиальный разрыв, так и на осевой (заглушки стоят)?
Вот пример на картинке, какой он должен быть если строго сверху на него смотреть?

Mihail66> Это значит что угол зависит от диаметра что ли?

Нет.
Шаг зависит от диаметра.

Mihail66> И этот угол, его от чего считать?

Ну когда на токарном подача нулевая, то и угол намотки нулевой.

Mihail66> Вот пример на картинке, какой он должен быть если строго сверху на него смотреть?

На картинке если угол немного увеличить, то он станет правильный — 63.4.

Xan> На картинке если угол немного увеличить, то он станет правильный — 63.4.

Т.е. вот при таком угле (63,4*) нагрузка на цилиндрическую намотку во всех направлениях станет равномерной?
Сделали станок для намотки ровинга, не знаем как правильно мотать. Вот и спрашиваем.
Не обижайтесь.
Так правильно будет? Но мы еще и на торцевые части заходим в полукруг!

Mihail66> Вот пример на картинке, какой он должен быть если строго сверху на него смотреть?

Mihail66> Т.е. вот при таком угле (63,4*) нагрузка на цилиндрическую намотку во всех направлениях станет равномерной?

Да.

Mihail66> Сделали станок для намотки ровинга, не знаем как правильно мотать. Вот и спрашиваем.

И правильно делаете.

Mihail66> Не обижайтесь.

С чего бы?

Если вектор с картинки разложить на составляющие, должно получиться, что составляющая поперёк оси (на лопанье, как сосиска) должна быть в два раза больше, чем составляющая вдоль оси (разрыв сосиски на две половинки за торцы).

cos(26.6) = 0.89416
sin(26.6) = 0.44776

ЗЫ
Если есть возможность задавать число витков в полной намотке, то делайте его простым.
Тогда намотка по плотности будет максимально равномерная, так как нитка никогда не будет повторно ложиться сама на себя.

Mihail66>> Не обижайтесь.
Xan> С чего бы?
Да просто за наше невежество к геометрии.
Огромное спасибо, Xan!

Xan> Если есть возможность задавать число витков в полной намотке, то делайте его простым.
Xan> Тогда намотка по плотности будет максимально равномерная, так как нитка никогда не будет повторно ложиться сама на себя.
Пока делаем так чтобы по торцу проходило примерно 1/2 оборота плюс одна ширина прядки. А с каким шагом лучше делать?

ПС.
Вот даже по другому спрошу.
То как мы делаем на картинке, это приводит к тому, что около центрального стержня формируется очень сильное уплотнение. Может нужно делать с меньшим шагом, примерно градусов на 90*, или на 120*, тогда прядь не будет доходить до центра, и просто не будет касаться центрирующего стержня? Все равно заглушка выполнена из цельного куска текстолита, и имеет закругленные края?

Mihail66> Да просто за наше невежество к геометрии.

Геометрия геометрией, но её перекрывает сопромат, а его перекрывает действительность

Почему я на этот вопрос ответил - "не знаю":

Я давно, ещё когда начал работать со стеклотканями, сделал любопытный тест на разрывной машинке и порвал три ленточки с эпоксидкой из стеклоткани Т-13 под разными углами относительно машинного направления волокон и вот, что получилось в действительности:

1. 0° - 131[кГс]/12,5[мм];
2. 45° - 82[кГс]/12[мм];
3. 90° - 74[кГс]/12[мм];

Если мнить только геометрией или векторным сложением напряжений, то при 45° должно было быть 146[кГс]/12[мм], а получилось всего лишь 82[кГс]/12[мм] - это на 44% меньше!

Причём видно, что при 45° значения ближе к 90°, чем при 0°, т.е. если взять угол 63,4°, то потери удельной прочности по осевой нагрузке будут почти в 2 раза, а этот угол уже пытается учесть соотношение напряжений по кольцу и по оси, и оно уже не будет 2:1 в действительности

SashaMaks> Причём видно, что при 45° значения ближе к 90°, чем при 0°, т.е. если взять угол 63,4°, то потери удельной прочности по осевой нагрузке будут почти в 2 раза, а этот угол уже пытается учесть соотношение напряжений по кольцу и по оси, и оно уже не будет 2:1 в действительности

Даже приблизительно можно это представить геометрически, если замеренные три значения разрывных нагрузок под разными углами аппроксимировать параболой, а потом построить вектор под предложенным углом в 26,(6)°:

SashaMaks> .... что получилось в действительности:
SashaMaks> 1. 0° - 131[кГс]/12,5[мм];
SashaMaks> 2. 45° - 82[кГс]/12[мм];
SashaMaks> 3. 90° - 74[кГс]/12[мм];
SashaMaks> Если мнить только геометрией или векторным сложением напряжений, то при 45° должно было быть 146[кГс]/12[мм], а получилось всего лишь 82[кГс]/12[мм] - это на 44% меньше!

А у тебя очень правдивые значения получились. При 0* и должно быть примерно 280кгс на 25мм.
А вот в поперечном направлении у нее всего 160кгс (на 25мм), т.е. ты прям попал в ее характеристики.

А причем тут сопромат?

Mihail66> А у тебя очень правдивые значения получились.

Стараюсь, лучше горькая правда, чем розовая иллюзия

SashaMaks> Стараюсь, лучше горькая правда, чем розовая иллюзия
А причем тут иллюзия, это действительность.
Под иным углом начинают совсем другие нитки работать.

Mihail66> А причем тут сопромат?

В сопромате есть тензор напряжений, где есть целая система напряжений в элементарных объёмах, а тут только три главных из них рассматривают так, как будто композит - это идеальный изотропный материал.

Если делать выводы, то мотать под углом ты можешь только четное количество слоёв с обязательным и равноценным перехлёстом в парах, иначе каждый нечётный слой ничего не будет держать, так как разрывные напряжения будут передаваться через смолу и её адгезию к стеклу. А смола хрупкая и очень слабая по сравнению со стеклом на разрыв.

Я тут даже заморачиваться не стал, угол будет давать потери при такой намотке весьма большие, как видно и будет зависеть от плотности намотки в паре слоёв, поэтому я не знаю, какой он получится на самом деле при одинаковой плотности намотки в паре слоёв.

SashaMaks>> Стараюсь, лучше горькая правда, чем розовая иллюзия
Mihail66> А причем тут иллюзия, это действительность.

Иллюзия - это простое векторное сложение.
Я этот эксперимент сделал 2 года назад и всё это время наблюдал, как местные авторитеты пребывают в плену своих иллюзий , а ведь тут это истина в последней инстанции Да что там, они учебники отменяют, сейчас и мой эксперимент отменят...

Mihail66> То как мы делаем на картинке, это приводит к тому, что около центрального стержня формируется очень сильное уплотнение.

Есть такая намотка: представь, что спутник летает вокруг Земли с наклонением 70...80 градусов, близко к полюсам.
А Земля под ним неторопясь крутится.
Если правильно понимаю, называется кокон.
При этом около полюсов образуется уплотнение, которое может держать торцевые днища.
Можно разрезать Землю по экватору и вставить длинный цилиндр, чтоб половинки Земли были у него торцами.
Тут опять можно мотать как спутник.
А можно сделать угол больше и на один виток спутника делать несколько оборотов Земли. Это, уже, наверное, не кокон.
Такие намотки полезны именно для удержания торцов.

Однако для цилиндра разрывающее усилие на "лопнуть вдоль, как сосиска" в два раза больше, чем на "разорвать пополам, потянув за торцы".
Поэтому больше нитки должно быть намотано с небольшим углом.
Или надо мотать всего один слой под углом, когда тангенс равен 0.5.

На торцах правильная намотка будет, когда нитка ложится по геодезической.
Иначе левые и правые нити в пучке будут натягиваться с разной силой.
Это можно увидеть, пытаясь намотать бумажную ленту на цилиндр с торцом.
Геодезическая при любой форме торца (прямой, конус, закруглённый) проходит на расстоянии от оси = R * cos(угла).
Мотать ближе к оси — насиловать пучок.

Если использовать угол 26.6, то косинус будет 0.894 ~ 0.9 — донышки, которые нитка должна держать, надо делать практически на полный диаметр.