Высотные ракеты SashaMaks

Mihail66> Странное у тебя обоснование применения ровинга. По твоему его стали применять для того чтобы корпус имел возможность раздуваться?

Нет, его применяют для получения наибольшей удельной разрывной прочности для композитных материалов в корпусе. На тканях потери будет (2...4) раза.

Mihail66> На самом деле это было сделано для упрощения технологии производства композитных труб, а потом уже появились сосуды.

Технология вторична, прочность первична.

Mihail66> И никакое раздувание там вообще не нужно, и вредно. И чтобы снизить это раздутие применяют специальные высокомодульные ровинги.

А корпуса там тоньше в разы, так что деформации такие же получаются. Да и на видео корпус двигателя из высокомодульного углепластика, а его всё равно раздувает так, что глазом видно легко.

Mihail66> Так что ж ты мне тогда не ответил? Или это тоже не для общего пользования?

Ответил же, но у тебя своё понимание. Ты спрашивал про разрывную прочность, я писал, цифры есть прямо в этом топике! Не поленись поищи и убедись в этом сам.

Mihail66> Причем ты мне даже не смог сказать в каких единицах указана в ГОСТе разрывная прочность для Т-13 или Т-11. Я ее потом сам измучился искать, и кое как обнаружил в ГОСТе по проведению испытаний текстиля на прочность.

Сожалею.
Мне это не нужно было, меня ткани не интересовали, я работал сразу с композитом.
Собственно ты сейчас понял в соседней теме почему...

Mihail66> Я стекловолокно пытался использовать когда ты еще картонные корпуса мотал. Распустил около полукилометра стеклопряди из Т-13, и армировал ею трубы из электрокартона для уменьшения толщины стенки.

Что-то не пошло...
А получается, что статистика куда шире 13шт...
А рабочие давления по прежнему низкие и запасы прочности строительные.
Получается композитный материал для понта, а не для результата, но тоже применение.
Для карбона ещё в таком случае применяют разные варианты плетения, чтобы по красивше смотрелось...

SashaMaks> Что-то не пошло...

Нет, отчего же, пошло, но пользовался такой технологией не долго. Перешел на армирование с использованием РСТ на ПВА, вот на этом я примерно год продержался. Ну а затем вообще на Т-13 с эпоксидом.

SashaMaks> Получается композитный материал для понта...

Получается композитный материал для упрощения технологии и сокращения времени.
Но я тебе уже много раз говорил, что у меня нет цели в заоблачном КМС, я же всего навсего любитель. Мне запустить интересно уже вчера, а долбиться лбом в забор не интересно вообще. Поэтому КМС около 0,3-0,4 для меня нормально. А время на конструирование нового двигателя я стараюсь максимально сократить.

Но вот ответь мне на такой вопрос. Создание двигателя с высоким КМС это нормально, если двигатель огромный, а массу он забрасывает в космос крохотную. А вот при создании маленького "моторчика" с высоким КМС как ты собираешься снижать массу которую ему предстоит нести? Ведь маленький КМС маленького "моторчика" просто утонет в огромной относительной массе этой маленькой ракеты.

SashaMaks> Для карбона ещё в таком случае применяют разные варианты плетения, чтобы по красивше смотрелось...

А вот про карбон пропустил. Мне он интересен вот с какой позиции.
На карбоне получаются очень тонкие корпуса (~0.3-0.4мм), а мне нужно увеличивать ТЗП. И вот так уж сложилось, что если ТЗП сделать толще, то движок уже в корпус не лезет. Карбон спасает эту ситуацию.

Mihail66> А вот при создании маленького "моторчика" с высоким КМС как ты собираешься снижать массу которую ему предстоит нести?

Можно снизить массу всего остального.
Да я над большими "моторчиками" работаю.

Mihail66> И вот так уж сложилось, что если ТЗП сделать толще, то движок уже в корпус не лезет. Карбон спасает эту ситуацию.

Корпус ракеты что ли?
А тогда корпус ракеты не пробовал увеличить?
Или уменьшить диаметр топлива?

Но да, карбон - решение! Сколько оно там рубликов стоит???

SashaMaks> Можно снизить массу всего остального.

В маленькой ракетке есть дохрена чего, у чего массу ну никак не снизишь.

SashaMaks> Да я над большими "моторчиками" работаю.

Это какая же масса твоих больших "м"?

SashaMaks> Корпус ракеты что ли?

Он самый.

SashaMaks> А тогда корпус ракеты не пробовал увеличить?

Могу но не хочу. Мне выходит дешевле использовать готовые ПВХ трубы.

SashaMaks> Или уменьшить диаметр топлива?

Могу но не хочу. Стараюсь затолкать как можно больше. Это тоже своеобразный КМС.

SashaMaks> Но да, карбон - решение! Сколько оно там рубликов стоит???

Я сначала тоже ценника напугался, но его на движок уходит в разы меньше по массе, чем стекла.
Тот двигатель что здесь недавно отметился имеет массу угля всего 17г, масса композита примерно 28-30г, при полной массе двигателя 500г. Про КМС не спрашивай, там ТЗП дохренища.

Mihail66> Это какая же масса твоих больших "м"?

Ограничивается финансовыми возможностями, а они снижаются за счёт повышения КМС и удешевления топлива.

Mihail66> Могу но не хочу. Стараюсь затолкать как можно больше. Это тоже своеобразный КМС.

Ты путаешься в своих показаниях!

Mihail66> Тот двигатель что здесь недавно отметился имеет массу угля всего 17г

В рублях это сколько с учётом доставки?

SashaMaks> Ограничивается финансовыми возможностями, а они снижаются за счёт повышения КМС и удешевления топлива.

Т.е. чем выше КМС и дешевле топливо, тем дороже двигатель?
А где логика?

Mihail66>> Могу но не хочу. Стараюсь затолкать как можно больше. Это тоже своеобразный КМС.
SashaMaks> Ты путаешься в своих показаниях!

Поясни?

Mihail66>> Тот двигатель что здесь недавно отметился имеет массу угля всего 17г
SashaMaks> В рублях это сколько с учётом доставки?

Я его не покупал, но килограмм стоит примерно 3,5т.р. Выходит что угля на моторчик ушло примерно на 60р. (Ёптцт так это же почти как за килограмм стеклоровинга! )

ПС.
Наврал я про массу ровинга. Обманулся ровно в 2 раза, из-за неправильного пересчета площади поверхности двигателя в длину израсходованной "угленитки".
Вобщем дели все пополам.

Mihail66> Т.е. чем выше КМС и дешевле топливо, тем дороже двигатель?
Mihail66> А где логика?

При фиксированном бюджете максимальный размер двигателя зависит от стоимости двигателя.
Могу ещё ответить, например, на вопрос: почему небо синее, а солнце светит

Mihail66> Поясни?

Вот:
Mihail66> у меня нет цели в заоблачном КМС
Mihail66> Стараюсь затолкать как можно больше. Это тоже своеобразный КМС.

Mihail66> Я его не покупал, но килограмм стоит примерно 3,5т.р. Выходит что угля на моторчик ушло примерно на 60р. (Ёптцт так это же почти как за килограмм стеклоровинга! )

А доставка в расчёт цены снова не входит?
И куда же без: "Вороне где-то бог послал кусочек сыру..."

Mihail66> Вобщем дели все пополам.

Тогда толщина получается не более 0,2мм.
Ты его вообще испытывал?

SashaMaks> Могу ещё ответить, например, на вопрос: почему небо синее, а солнце светит

Саш, я нихрена не понял.
По твоей логике выходит, что твои финансовые возможности не позволяют тебе делать двигатели с более высоким КМС, и более дешевым топливом. Это как то по французски - "Мы не настолько богаты, чтобы покупать дешевые вещи!". Другими словами - "мы не размениваемся на некачественную одноразовую дешевку".

Mihail66>> Поясни?
SashaMaks> Вот:
Mihail66>> у меня нет цели в заоблачном КМС
Mihail66>> Стараюсь затолкать как можно больше. Это тоже своеобразный КМС.

Саш, у меня нет цели в заоблачном КМС, но когда приходится выбирать чем жертвовать, толщиной стенки двигателя или массой топлива, то я жертвую стенкой. Ну а если попроще, то у меня уже приспособа для формирования шашек калибра 51мм готова, и переделывать ее у меня нет желания. Да и массу топлива снижать тоже не особо хочется, т.к. данный заряд уже прошел статические тесты, и они участвуют в текущем проекте.
Но топливо погорячело и прежняя ТЗП перестала справляться. Работа над новой ТЗП ведется. А замена "стекла" на "уголь" могла бы стать временной альтернативой, а не самоцелью "блатануть карбоном".

SashaMaks> А доставка в расчёт цены снова не входит?
Нет конечно. Так что можешь накинуть туда еще примерно рублей 500-600, я уж не знаю из какого объема рассчитывать, может ты оптивик, тогда сильно дешевле выйдет, и можно еще на скидку рассчитывать.

SashaMaks> Тогда толщина получается не более 0,2мм.

Толщина ленты чуть менее 0,1мм, по логике так и должно выходить, но смоле тоже нужно место, + толщина скотча на утяжку (чтобы поверхность щербатой не была). Ведь даже когда делаешь из "стекла" то толщина получается примерно на 60% больше рассчетной.

SashaMaks> Ты его вообще испытывал?

Нет, это всего лишь второй пробный образец намотки. С первым Димка намучился, так и бросил. Потом правда как-то доделал чтобы не выбрасывать. Из угля очень трудно мотать малые диаметры, т.к. лента относительно широкая, то она очень неудобно огибает донце и постоянно норовит с него соскочить. Вобщем с диаметром 28мм можно даже и не пыркаться. Я же пробовал сразу на диаметре 39мм, и тут уже стало значительно проще.
Но этот движок и не будет испытываться на стенде, в нем давление не большое, т.е. так лишь чтобы пульнуть километра на 1,5. Да собственно гидравлических испытаний на разрушение у меня и не планируется. Для статического испытания "угольного" двигателя я сейчас готовлю совсем другой образец.
Как прожгу - обязательно покажу тебе, а ты для меня давление в КС прикинешь. ОК?

Mihail66> По твоей логике выходит, что твои финансовые возможности не позволяют тебе делать двигатели с более высоким КМС, и более дешевым топливом.

Не по моей логике, а по твоей.
По моей логике, чем больше КМС и дешевле топливо, тем больше будет двигатель при одинаковом бюджете.

Mihail66> А замена "стекла" на "уголь" могла бы стать временной альтернативой, а не самоцелью "блатануть карбоном".

Выглядит именно так, а остальное похоже на оправдания притянутые за уши.
У меня там труба в трубу не лезет и вообще стенка толстая, целый мм!
Приспособу (трубу) под топливо переделывать не хочу, а вот новую технологию (донца, приспособы для них и пр.) сделаю обязательно

Mihail66> Ведь даже когда делаешь из "стекла" то толщина получается примерно на 60% больше рассчетной.

Т.е. смолы в композите будет где-то 70-80%?

SashaMaks>> Ты его вообще испытывал?
Mihail66> Нет

Понятно...

Mihail66> Как прожгу - обязательно покажу тебе, а ты для меня давление в КС прикинешь. ОК?

Да без проблем.

SashaMaks> По моей логике, чем больше КМС и дешевле топливо, тем больше будет двигатель при одинаковом бюджете.

Ага, разобрался. Просто ты поначалу как странно написал, что твои финансовые возможности снижаются вместе с повышением КМС и удешевлением топлива.

SashaMaks> Приспособу (трубу) под топливо переделывать не хочу, а вот новую технологию (донца, приспособы для них и пр.) сделаю обязательно

А там у донца и нет никакой технологии, а тем более приспособы (лепится как из пластилина с использованием картонной лекалы).
Вот и именно что не хочется что-то переделывать (специально делать корпус ракеты большего диаметра, или изменять геометрию заряда).

SashaMaks> Т.е. смолы в композите будет где-то 70-80%?

Я рассчитывал что смолы там 60% от объема угля, как в сертификате прописано. Видимо снова ошибаюсь в примерных прикидках. С калькулятором получается что смолы должно выходить около 40% от массы угля.
Хотя вот не имею представления сколько в этой массе у меня занимает скотч, потому что он там учтен в толщине получившейся стенки (там его 2 слоя).

SashaMaks> Пока предварительно планирую ещё два последовательных испытания двигателей РДМ-60-3 с соплами с графитом для двух топлив: натриевая карамель и натриевая карамель с алюминием. Цель испытания - отработка конструкции сопла и получения максимальных УИ для этих составов.

Сделал пока внешний осмотр раструба в двигателях РДМ-60-3 №107 и №108. Стало понятно, что чуда снова не произошло. Вся керамика в раструбе растрескана вдоль и поперёк, просто в этот раз в обоих соплах не произошло уноса растресканных частей. А в предыдущих двигателях силиконовая прослойка просто не смога их удержать, а та же эпоксидная смола легко с этим справилась, хотя я думаю, что её ресурс по адгезионной прочности тут не бесконечен…

Выводы от сюда следующие:
1. Таким образом, расчёт оказался верный, хрупкий раструб разрушен избыточным давлением.
2. Все керамические раструбы, работающие на разрывных нагрузках при давлениях более 20атм, были разрушены без исключения. Ссылки на статистику или случайность не уместны.

SashaMaks> 2. Все керамические раструбы, работающие на разрывных нагрузках при давлениях более 20атм, были разрушены без исключения. Ссылки на статистику или случайность не уместны.

Все таки растраскалась? А можешь показать раструб, чтобы иметь представление о произошедшем?

Mihail66> Все таки растраскалась? А можешь показать раструб, чтобы иметь представление о произошедшем?

Потом, как время будет.

А вот основная причина избыточной эрозии - это более продолжительная работа двигателя на режиме:

SashaMaks> А вот основная причина избыточной эрозии - это более продолжительная работа двигателя на режиме:

Пересчитал Кн для всех удлинений двигателя РДМ-60 с учётом новых данных по степени разгара, подобрал новую геометрию заряда. Есть свои плюсы, длина звезды стала меньше, режим по тяге будет несколько прогрессивным, а по давлению почти постоянным. Из минусов - это невозможность использования давлений больше (30...50)атм для самого короткого двигателя с L/D = 3. Для него остаётся только вариант с графитовой вставкой, а для остальных вполне справляется и керамика.

SashaMaks> ... Из минусов - это невозможность использования давлений больше (30...50)атм для самого короткого двигателя с L/D = 3. Для него остаётся только вариант с графитовой вставкой, а для остальных вполне справляется и керамика.

А как это так получается, что для короткого нужен графит, а для длинного уже и керамика сойдет?
Можешь прояснить из чего сложился такой вывод?

Mihail66> Можешь прояснить из чего сложился такой вывод?

Относительное изменение диаметров критических сечений по удлинениям составляет:
L/D=3) dk*/dн*=9,04/5,2=1,738;
L/D=6) dk*/dн*=10,34/6,5=1,591;
L/D=11) dk*/dн*=13,34/9,5=1,404;
L/D=16) dk*/dн*=15,84/12=1,32.
или для площадей:
L/D=3) Sk*/Sн*=3,022;
L/D=6) Sk*/Sн*=2,531;
L/D=11) Sk*/Sн*=1,972;
L/D=16) Sk*/Sн*=1,742.

Т.е. относительный разгар критического сечения сопла уменьшается с увеличением удлинения заряда.
Это позволяет компенсировать его прогрессивной геометрией горения заряда, используя большие рабочие давления.

SashaMaks> Пересчитал Кн для всех удлинений двигателя РДМ-60 с учётом новых данных по степени разгара, подобрал новую геометрию заряда.

Так же попробую изменить конфигурацию сопла - сделаю более глубокую посадку на конус с целью обеспечить нагрузками сжатия керамику в районе критических и закритических сечений так, чтобы наиболее нагруженные места работали на сжатие. Это позволит засунуть такое сопло в самый длинный двигатель и умеренно сэкономить на массе и габаритах. На коротком двигателе такая геометрия остаётся пока с целью опытной отработки таких сопл в том числе и исполнений с графитовой вставкой, которая всё равно будет использоваться в будущем для натриевой карамели с алюминием...

SashaMaks> Т.е. относительный разгар критического сечения сопла уменьшается с увеличением удлинения заряда.
Это у тебя сравнения по каким-то экспериментальным данным такие?
Для меня например загадка, как при большем удлинении двигателя пропустить через критику большее количество ПЗ, и при этом чтобы она (критика) меньше унеслась.
Понимаю, что речь идет об относительном разгаре, но не понимаю на каких принципах сформирована такая зависимость.

Mihail66> Для меня например загадка, как при большем удлинении двигателя пропустить через критику большее количество ПЗ, и при этом чтобы она (критика) меньше унеслась.

А кто сказал, что она меньше уносится?
Унос одинаковый.

Mihail66> Понимаю, что речь идет об относительном разгаре, но не понимаю на каких принципах сформирована такая зависимость.

Скорость уноса зависит от местных значений P,T,V, а не от габаритов или объёмов топлива.

SashaMaks> Скорость уноса зависит от местных значений P,T,V, а не от габаритов или объёмов топлива.

Прекрасно, пусть скорость (относительная скорость) уноса от габаритов не зависит.
Но как у тебя местные значения (P,T,V) становятся меньше, при увеличении заряда для меня загадка.
При том что габариты сопла увеличиваются не пропорционально с удлинением заряда, а энергия проходящая через сопло как раз так и находится с зарядом в прямой зависимости.

Т.е. уменьшаем заряд, и уже возникает необходимость в графите? Для меня это не стыкуется.

Mihail66> Прекрасно, пусть скорость (относительная скорость) уноса от габаритов не зависит.

Нет, скорость уноса именно абсолютная, а не относительная.
А сам унос ещё и от времени зависит, об это тоже не стоит забывать.

Mihail66> Но как у тебя местные значения (P,T,V) становятся меньше, при увеличении заряда для меня загадка.

Они не становятся меньше, они остаются постоянными для всех двигателей:
P = 60[атм];
T = 1700[°C];
V = 1450[м/c].

Mihail66> а энергия проходящая через сопло как раз так и находится с зарядом в прямой зависимости.

Сам придумал?

Mihail66> Т.е. уменьшаем заряд, и уже возникает необходимость в графите? Для меня это не стыкуется.

Да, именно так, для малых сопл при коротких зарядах - это критичнее.
Уменьшаем только длину заряда при фиксированном его диаметре.

SashaMaks> Нет, скорость уноса именно абсолютная, а не относительная.
SashaMaks> А сам унос ещё и от времени зависит, об это тоже не стоит забывать.

Ну вот на время нам начхать, оно от удлинения не зависит.
Но если абсолютная скорость уноса тоже от удлинения не зависит, то получается что и забивать голову этим не нужно.
Местные значения (P,T,V) тоже не изменяются.
Тогда от чего же эта скорость уноса у тебя зависит? Что еще на унос влияет, что в списке отсутствует?

Mihail66>> а энергия проходящая через сопло как раз так и находится с зарядом в прямой зависимости.
SashaMaks> Сам придумал?

Считай что сам, а разве это не так?

Mihail66>> Т.е. уменьшаем заряд, и уже возникает необходимость в графите? Для меня это не стыкуется.
SashaMaks> Да, именно так, для малых сопл при коротких зарядах - это критичнее.

Ну так что меняется при уменьшении (укорочении) заряда, применительно к соплу, заставляя его сильней выноситься?

Меняется площадь критического сечения и его длина. При удлинении заряда у сопла пропорционально увеличиваются только эти величины. Т.е. бОльший "эрозионный потенциал" бОльшего заряда пропорционально распределяется на большую площадь абразивного воздействия. По идее, ничего измениться не должно. Но!
При укорочении заряда масса сопла меняется не пропорционально, оно "тяжелеет", а это должно только способствовать уменьшению его уноса.

SashaMaks> А вот основная причина избыточной эрозии - это более продолжительная работа двигателя на режиме:

И теперь мне становится неясным во это.
Каким образом разное удлинение влияет на продолжительность (увеличение времени) работы? Ведь в этом случае должно как минимум снизится давление в КС? А если так, то местные значения (P,T,V) тоже изменятся.

Mihail66> Тогда от чего же эта скорость уноса у тебя зависит? Что еще на унос влияет, что в списке отсутствует?

Материал сопла, для керамики - это степень обжига или температура обжига. Раньше она менялась или уменьшалась при увеличении размеров, то большие сопла быстрее разрушались. Причина была в обжиге на газу, который давал всё меньшую температуру нагрева для всё больших сопл, так как размеры пламени газовой горелки не изменялись.
Но сейчас есть муфельная печка и этот параметр стабилизирован и даже выведен на максимум.

Mihail66> Считай что сам, а разве это не так?

Нет, не так.

Mihail66> Меняется площадь критического сечения и его длина. При удлинении заряда у сопла пропорционально увеличиваются только эти величины.

Длина изменяется меньше или пропорционально степени 0,5, как и любые другие геометрические линейные размеры сопла.

Mihail66> При укорочении заряда масса сопла меняется не пропорционально, оно "тяжелеет", а это должно только способствовать уменьшению его уноса.

Наоборот, сопло тяжелеет при увеличении длины заряда.
Длина заряда увеличивается в 16/3=5,(3) раз;
Площадь критического сечения увеличивается в 2,3094 раза;
Масса сопла увеличивается в 12,3 раза!
Что больше в 2,3 раза, чем увеличение массы топлива!
Даже у тебя в твоей теории элементарные счётные ошибки!

Но вот по сути из накопленной практики:
Статистика по рабочим давлениям для двигателей с удлинениями зарядов 2 и 6 (см. рис.), как видно, на удлинениях 6 мне были доступны большие рабочие давления, а вот на удлинениях 2 мне никак это не удавалось сделать. Т.е. относительная эрозия уменьшалась. Это процесс обратился лишь на удлинениях 11, когда сказался фактор понижения степени обжига керамики в больших соплах, что в свою очередь стало причиной изготовления муфельной печи.