Высотные ракеты SashaMaks II

Mihail66> И не только обоженная, а вообще любая. Керамика в принципе склонна к растрескиванию при быстром нагреве, и при высоких температурных градиентах.

1. Градиент температуры и запас прочности при этом программируют унос в критической части, что удобно;
2. Сквозные трещины на всю толщину появляются у неправильно смотированной керамики в сопловом блоке ошибочной ("ущербной") конструкции, где она начинает работать на разрыв вместо сжатия;
3. На моей практике в ходе экспериментов по изучению различных типов конструкций сопловых блоков п.1 и п.2 не имели исключений, керамика всегда трескалась, работая на разрыв, и никогда не трескалась, работая на сжатие.
4. Всё это так же относится и к пром. изделиям, например, к той же циркониевой керамике:


П.С. Если керамика трещит на всю глюбину, то проблема не в керамике, а в "конструкторе".

Mihail66> И не только обоженная, а вообще любая. Керамика в принципе склонна к растрескиванию при быстром нагреве, и при высоких температурных градиентах.
Хотел бы сказать что да, но вспомнил про плитки на "Буране"
Кстати, эти плитки были "ультралегковесами"!
Саша, есть легковесный шамот, есть Швп, и прочие.. Вот если их растолочь и спрессовать лёгкое сопло с ортофосфоалюминиевой связкой(а можно и выпилить кстати из плит) то разгорается эти плиты будут лучше, но и тепло держать будут лучше.

....
Maksimys> Что предпочтительнее , на твой взгляд ?

На мой взгляд (меня тоже назвали Сашей! ),однозначно предпочтительней мачта из круглой трубы!
Сам пишешь, разносторонняя ветровая нагрузка, а равнопрочная на изгиб как раз труба. То есть для заданной прочности, труба перед квадратом имеет очевидные преимущества, меньшая ветровая нагрузка (лучшая аэродинамика), меньший вес (меньше длина у окружности, чем периметр квадрата), соответственно меньшая цена, технологически проще выполнить сочленение колен, а главное, все делают мачту именно из трубы!

....
Maksimys> Да и вспомни грузовые краны на автомобильном шасси , там телескопическая стрела прямоугольного сечения ...
Maksimys> Квадрат всё же пожёстче будет в двух направлениях по плоскости сечения.

Ну, вот, приехали, говорили о разновекторной нагрузке, а закончили краном. Лишние мы здесь!

Maksimys> Да и вспомни грузовые краны на автомобильном шасси , там телескопическая стрела прямоугольного сечения ...
У них стрела нагружена в строго одной плоскости.
Ветровая нагрузка может быть в любой плоскости.

Maksimys> Квадрат всё же пожёстче будет в двух направлениях по плоскости сечения.
Если масса одинаковая, то при одинаковой толщине стенки диаметр трубы будет больше, а от сюда и больше жёсткость.

Не думаю, что вообще эта разница будет сколько-нибудь большой между кругом и кравдартом, но вероятно круг предпочтительней. Брат-2 уже в общем-то всё и написал...

SashaMaks> Продолжаю гидравлические испытания композитного корпуса РДТТ из стеклоровинга 2400текс:
SashaMaks> Структура:
SashaMaks> 1. Слой - продольный шаг (5±0,5)мм;
SashaMaks> 2. Слой - круговой шаг (4±0,25)мм.

Испытание и проверка нового стеклянного ровинга
Структура:
1. Слой - продольный шаг (8±0,5)мм;
2. Слой - круговой шаг (4±0,25)мм.

Данных пока нет из-за проблем с манометром.
Есть нарушение укладки структуры волокна на конусе, что является следствием некоторых технологических изменений, которые всё же не дают желаемого результата сборки.
Тем не менее, материал весьма перспективный, испытание будет повторено.

П.С. Впервые помялся металл в переходнике штуцера

SashaMaks>> Продолжаю гидравлические испытания композитного корпуса РДТТ из стеклоровинга 2400текс:

Образец №034 - Гидравлическое испытание композитного корпуса РДТТ из стеклоровинга 2400текс:

Сравнительное испытание корпуса другой структуры намотки спиральным способом под оптимальным углом 54,7° в два слоя.

Структура:
1. Слой - 1 шаг (5±0,5)мм;
2. Слой - 2 шаг (5±0,5)мм.

Данные:
1. Полученное давление разрушения (100±2)атм;
2. Достигнутая прочность по волокну в кольцевом слое (1300...1500)МПа; 3. Прочность самого волокна (2500...2700)МПа;
4. Потери прочности около 45%!;
5. Возможные запасы прочности составляют 2,0...2,2 для рабочих давлений (40...50)атм, что ниже потребных значений.

Цель испытания:
1. Сравнить результат по прочности с ортогональной намоткой.

Выводы:
1. Спиральная намотка под углом к оси 54,7° оказалась менее прочной до 1,5 раз, чем ортогональная с тем же расходом материала;
2. При укладке ровинга 2400 текс по диагонали возникла сильная неравномерность плотности укладки волокна, фактически неустранимая, либо требующая для этого сложных станочных методов;
3. Из-за п.2 при наддуве корпуса произошла умеренная разгерметизация почти по всех площади, герметизирующий материал оказался нерабочим при такой неравномерности структуры корпуса. Тем не менее, удалось набрать давление до разрушения по волокну;
4. Так же при обходе полюсов на полусферах возникли сильные перехлёсты волокна с высокой степенью нарушения траектории навивки, что и привело к образованию разрушения из-за избыточных локальных потерь в этой зоне помимо прочих.

SashaMaks> 1. Полученное давление разрушения (100±2)атм;
SashaMaks> 4. Потери прочности около 45%!;

Чистый разрыв волокна строго по кольцу в зоне перехода с цилиндра на сферу - самое слабое место такой намотки.

SashaMaks> Чистый разрыв волокна строго по кольцу в зоне перехода с цилиндра на сферу - самое слабое место такой намотки.

А вот у нового ровинга на ортогональной схеме сползли волокна на конусе, поэтому прочность в этом месте просела и придётся использовать немного более сложную приблуду, чтобы этого больше не было...

SashaMaks> Сравнительное испытание корпуса другой структуры намотки спиральным способом под оптимальным углом 54,7° в два слоя.

Я чертовски сожалею, что у тебя с первого раза не получилось правильно положить ровинг на сферу, и поэтому у тебя все затрещало, раскрылось, повыдавливалось, и лопнуло раньше чем ты ожидал. Но могу тебя успокоить тем, что мне это удалось сделать лишь с пятого раза. И чтобы понять как правильно должна располагаться лента ровинга на сферическом переходе мне пришлось не мало поломать голову.
Но тем не менее, давай разберемся с тем что ты ожидал, и что в итоге получил.

SashaMaks> 1. Полученное давление разрушения (100±2)атм;

И это вполне соответствует моим теоретическим расчетам исходя из предельной прочности данного ровинга, но при условии, что диаметр баллона около 60мм, и разрывная прочность стеклоровинга (2400текс) по волокну около 100кгс.

SashaMaks> 2. Достигнутая прочность по волокну в кольцевом слое (1300...1500)МПа; 3. Прочность самого волокна (2500...2700)МПа;

И вот тут стоит уточнить, что под "прочностью самого волокна (2500-2700МПа)" сейчас должна приниматься прочность ровинга вместе со связкой. А прочность волокна без связки будет примерно 1600МПа.

Налицо проблема в неправильной укладке. Не получилось с первого раза, значит надо тренироваться. Не получилось с пятого раза, значит нужно что-то менять.
Подсказки по факту того, что я сумел разглядеть -
1. Поменяй кривизну сферы таким образом, чтобы завалить геодезическую в сторону полюса. Таким образом ты избежишь раскрытия полюсного отверстия.
2. Посчитай каким должен быть диаметр полюсного отверстия с учетом угла намотки. Мне кажется что у тебя диаметр слишком мал, и это приводит к сползанию ровинга и раскрытию полюса.
3. Сделай разметку циллиндрической части таким образом, чтобы за один полный проход получалась более плотная сетка. Это предотвратит преждеврененное растрескивание матрицы из-за возможных ошибок при укладке.

Mihail66> Я чертовски сожалею, что у тебя с первого раза не получилось правильно положить ровинг на сферу, и поэтому у тебя все затрещало, раскрылось, повыдавливалось, и лопнуло раньше чем ты ожидал.
1. Трещит оно и так раньше - это нормально - это называется предел трещиностойкости, он проявляется много раньше, чем будет достигнута максимальная прочность по волокну.
2. Раскрылось - это те самые деформации распирания, так как там, где Вам кажется, что толще и прочнее, на самом деле нет, всё наоборот. Там в кольцевом направлении нет замкнутых витков, но зона перехода всё равно слабее при этом;
3. Я ожидал примерно такого результата, ну может быть 110-120атм и писал о нём тут раньше.

SashaMaks>> 1. Полученное давление разрушения (100±2)атм;
Mihail66> И это вполне соответствует моим теоретическим расчетам исходя из предельной прочности данного ровинга, но при условии, что диаметр баллона около 60мм, и разрывная прочность стеклоровинга (2400текс) по волокну около 100кгс.
1. Разрывная прочность стеклоровинга 2400текс - это не менее 235кГс;
2. Диаметр 62мм;
3. Такой же корпус в 2-х слоях такой же толщины и массы с ортогональной намоткой держит 150атм;
4. Плохие у Вас расчёты.

Mihail66> И вот тут стоит уточнить, что под "прочностью самого волокна (2500-2700МПа)" сейчас должна приниматься прочность ровинга вместе со связкой. А прочность волокна без связки будет примерно 1600МПа.
Всё наоборот, волокно развивает максимальную прочность только вместе со связкой. Связка для этого и нужна, чтобы распределять нагрузку на все волокна в пучке.

Mihail66> Налицо проблема в неправильной укладке. Не получилось с первого раза, значит надо тренироваться. Не получилось с пятого раза, значит нужно что-то менять.
Не понимаю, где это "налицо", ведь я ещё фото с укладкой не показал...?

Mihail66> 1. Поменяй кривизну сферы таким образом, чтобы завалить геодезическую в сторону полюса. Таким образом ты избежишь раскрытия полюсного отверстия.
Таким образом придётся поменять угол намотки для 2-х слоёв с оптимального 54,7° на меньший и добавлять третий кольцевой слой, и всё будет много тяжелее и расходнее.

Mihail66> 2. Посчитай каким должен быть диаметр полюсного отверстия с учетом угла намотки.
Всё это уже было посчитано и строго соблюдено для угла 54,7°.

Mihail66> Мне кажется что у тебя диаметр слишком мал, и это приводит к сползанию ровинга и раскрытию полюса.
Всё это уже было посчитано и строго соблюдено для угла 54,7°.
Малейшее отклонение профиля буквально на мм, и вот волокно сваливается уже при намотке.

Mihail66> 3. Сделай разметку циллиндрической части таким образом, чтобы за один полный проход получалась более плотная сетка. Это предотвратит преждеврененное растрескивание матрицы из-за возможных ошибок при укладке.
Это приведёт к более тяжёлому корпусу. И вместо той же массы с большей прочностью, чем 150атм будет в 1,5 раза более тяжёлый корпус с той же прочностью.
Тут как бы всё совсем не так получилось, как Вы рассказывали.
Вообще странно всё это читать, Вы подаёте этот материал с позиции, что вот сделаешь так и будет прочнее! Но от куда? У Вас нет такого опыта от слова совсем!
Если пересчитать этот результат на диаметр 43мм, то будет прочность 144атм вместо Ваших 90атм.
От куда Вы можете знать, как правильно???

Вот фоты самой намотки:

Сейчас не могу ответить, т.к. нахожусь не дома.
Вечером расскажу подробно.

SashaMaks> От куда Вы можете знать, как правильно???

Я этим давно занимаюсь и накопил некоторый опыт.

SashaMaks> Вот фоты самой намотки:

Интересно посмотреть самое начало. Есть фото раскладки (или разметки) после самого первого полного прохода?

Mihail66> Я этим давно занимаюсь и накопил некоторый опыт.
Ваш опыт и так уже виден, там без изменений из 17шт, ни одного боле 100атм.
Тот же препарированный на диаметре 43мм состоит из двух спиральных слоёв 1200текс держит 90атм. Если пересчитать на 62мм и 2400текс, то получится: 90атм*(43мм/62мм)*(2400/1200)=125атм. Ну поменьше, так как волокна у 1200текс тоньше и попрочнее будут, чем у 2400текс.
Т.е., ожидаемое давление разрушение должно было быть 110-120атм.
В Вашем случае с вклеенной заглушкой - это локальный надрыв в зоне начала склейки в моём случае это площадное разрушение. Вот и вся разница.
Но никаких в 1,333 раза больше нет даже близко. То, что Вы тут навыдумывали - это же должно было быть не меньше 200атм, а это просто физически не возможно. Я ещё могу для своей ортогональной немного повысить может быть до 160-180атм и всё.
Биться за герметичность так же не вижу смысла, подтеки были некритичные, испытание состоялось, зона разрушение соответствует ожидаемой/расчётной. То, что будут проблемы с лейнером - это очевидно, этих проблем будет больше, чем с ортогональной намоткой, но мне эти проблемы не нужны, я другую схему использую.
Что касается сложности, тоооо, ну не знаю, как-то подутомил меня процесс под конец. В целом особой разницы не вижу и вообще подозреваю, что если оценить не только процесс наматывания, но и всех операций в совокупности по подготовке к намотке и прочие усложения с теми же днищами, то как бы наоборот всё не вышло.
И при этом ещё и КМС снижается. Например, я вот сейчас не могу под такой корпус сделать правильное легкое сопло ни из фенольного углепластика ни из керамики.

Mihail66> Есть фото раскладки (или разметки) после самого первого полного прохода?
Нету.

SashaMaks>> Продолжаю гидравлические испытания
SashaMaks> https://youtu.be/_xBnpphHR-s

SashaMaks> Есть нарушение укладки структуры волокна на конусе, что является следствием некоторых технологических изменений

Все таки схема намотки уже не имеет значения если мотать абы как.
В тех испытаниях корпусов при давлении, на которые постоянно ссылки идут, в баллонах Михаила была всего лишь потеря герметичности ввиду отсутствия герметичного лейнера.
.
А тут чуть ванну не разворотило.

С.r.> В тех испытаниях при давлении, на которые постоянно ссылки идут, в баллонах Михаила была всего лишь потеря герметичности ввиду отсутствия герметичного лейнера.

Повеяло предвзятостью)

Nec> Повеяло предвзятостью)
Сравните два видео

С.r.> Все таки схема намотки уже не имеет значения если мотать абы как.
Голосновное утверждение, впрочем ничего нового, у меня всегда всё плохо...
Но я же специально дал аппоненту попробовать свои силы и что-же получилось?
А получилось абсолютно тоже самое!

С.r.> В тех испытаниях корпусов при давлении, на которые постоянно ссылки идут, в баллонах Михаила была всего лишь потеря герметичности ввиду отсутствия герметичного лейнера.

1. Вот эпюра напряжений:


Где указано повреждение внутреннего слоя, видно в уголке маленькое такое зелёно-желто-красное перенапряжение. Это не погрешность расчёта, не опечатка какая-то, - это чрезвычайно важное явление, которое является причиной очень многих неудач у очень много каких любителей, так как очень много кто просто берёт и вклеивает заглушку в трубу и не только.
В данном случае это приводит к надрыву и повреждению волокна на очень небольшой площади, локально, что внешне похоже на разгерметизацию, но это уже разрушение, когда слоёв в корпусе всего 2 и каждый из них важен. Конечно потом будет и разгерметизация.

2. Про герметичность:
Причем в этих тестах испытавалось три совершенно разных герметизатора (по 5 образцов для каждого), но как бы там ни было, нам не удалось выявить среди них победителя из-за невозможности собрать достаточную статистику.
И результат, который при этом был получен, аж в 17 образцах:
Второй отбракованный образец потек при 84атм. А в целом картина испытаний уложилась в интервал 90-100атм, причем в 3-х тестах этот показатель был превышен и составил 101, 104, и край 105,3атм.

3. Т.е. раньше было точно такое же давление 80-90атм:


когда этой герметизации, типа, не было. Но она была, какая-то да была потому, что силикон там был и ещё очень толстая труба из бумаги внутри, которая даже промокнуть насквозь не успела:

С.r.> Дал он попробовать свои силы....
С.r.> Крутил то ты а не "M&D".
А это что?
Тоже я крутил?
И "ёб..уло" у меня?

С.r.> И ёб..уло то у тебя а не у них.
С.r.> Голословное ...
С.r.> Эпюры рисует...
Прежде, чем херню нести, стоит убедиться в своей полноте осведомлённости!
С.r.> ты на свое видео то посмотри и скажи где разрушение а где потеря герметичности.
Для сравнения см. видео, сами ответите на свой вопрос.

Mihail66>> Я этим давно занимаюсь и накопил некоторый опыт.
SashaMaks> Ваш опыт и так уже виден, там без изменений из 17шт, ни одного боле 100атм.

А! Я вижу что мой "печальный" опыт является определяющим. Ну раз так, то на предыдущее твое сообщение уже можно не отвечать. Хотя я много чего мог бы прокомментировать. Но так будет даже лучше, иначе потом ты начнешь отваливать в мой адрес упреки, что мол это я тебе насоветовал. А реальная причина разрушения так и останется в неправильной укладке. Ну и хер с ней.
А какие ты ожидал изменения?
Мы попробовали три разных герметика и поняли, что между ними нет никакой разницы, а дополнительная герметизация сферического перехода почти никак не добавляет предельного давления. Достигнутой герметичности в 100атм мы остались довольны, и покончили на этом.

SashaMaks> Тот же препарированный на диаметре 43мм состоит из двух спиральных слоёв 1200текс держит 90атм. Если пересчитать на 62мм и 2400текс, то получится: 90атм*(43мм/62мм)*(2400/1200)=125атм.

Ошибочка!
Если сравнивать теоретическую прочность двух оболочек равного диаметра, но выполненных из ровинга разной линейной плотности, то окажется что оболочка из 2400т всего в 1,41 раза прочнее чем оболочка из 1200т.
90атм*(43/62)*1,41=88атм.

SashaMaks> Но никаких в 1,333 раза больше нет даже близко.

Вот скажи мне, ты сам хотя бы раз посчитать пробовал? Хотя бы теоретически? Ты хотя бы представляешь откуда взялась эта цифра 1,333?

SashaMaks> То, что Вы тут навыдумывали - это же должно было быть не меньше 200атм, а это просто физически не возможно.

Конечно невозможно.
Я ведь посчитал что прочность одной пряди ровинга 2400текс по волокну составляет порядка 100кгс. Это без связки, все равно связка трещит, и прочности почти не добавляет. При ширине пряди ~5мм уложенных под углом 54* на окружности диаметром 60мм будет помещаться ~22 нитки ровинга, т.е. 44 нитки в 2-х слоях. А прочность ровинга под углом 54* составит уже не 100кгс, а всего cos(54*)*100=58,8кгс. Таким образом осевая прочность, чисто теоретически, по волокну получится 2587кгс. При площади сечения баллона (3,14*60²)/4=2826мм²=28,26см², получаем предельное давление всего 2587/28,26=91,5кг/см².

Если бы не было растрескивания связки, то можно было бы считать от заявленной производителем прочности в 2500-2700МПа. Но растрескивания есть, поэтому приходится считать по волокну.

SashaMaks> Я ещё могу для своей ортогональной немного повысить может быть до 160-180атм и всё.

А давай прикинем?
Тот же ровинг, и тот же баллон, и те же 2 слоя, но ортогонально. При ширине пряди ~5мм уложенных вдоль оси на окружности диаметром 60мм будет помещаться ~38 ниток ровинга. А прочность одной нитки ровинга составляет ~100кгс, т.е. всего по осевой 3800кгс. Предельное давление вдоль оси 3800/28см²=136кг/см². Но по окружности всего 136/2=68кг/см²

*Это расчет чисто по волокну. Т.е. вся дополнитительная прочность приобретается за счет связки. А чтобы свести растрескивания к минимуму нужно выполнять намотку максимально точно, и с минимальными отклонениями от требуемой геометрии. Я не стану насильственно тебя поучать, ты умный, и можешь сам разобраться.

SashaMaks> Биться за герметичность так же не вижу смысла, подтеки были некритичные, испытание состоялось, зона разрушение соответствует ожидаемой/расчётной.

Вот поэтому я и перестал биться за герметичность, и мне моих 100атм более чем достаточно. А вот зона твоего разрушения требует очень существенной доработки. Но тебе все равно на это начхать, т.к. ты не собираешься использовать косую намотку.

Ну и под занавес про 1,333 раза. Смотри внимательно -
твои 68 атм для ортогональной * 1,333 = 91атм для "косой" с углом 54*, при прочих равных.
Будешь пересчитывать?

Mihail66> Будешь пересчитывать?
Обязательно, у Вас косяк на косяке!

SashaMaks> Тот же препарированный на диаметре 43мм состоит из двух спиральных слоёв 1200текс держит 90атм. Если пересчитать на 62мм и 2400текс, то получится: 90атм*(43мм/62мм)*(2400/1200)=125атм.

Mihail66> Ошибочка!
Это не «Ошибочка», а примерный расчёт.
Mihail66> то окажется что оболочка из 2400т всего в 1,41 раза прочнее чем оболочка из 1200т.
Зависит от ширины ленты и не только.

SashaMaks> Но никаких в 1,333 раза больше нет даже близко.
Mihail66> Вот скажи мне, ты сам хотя бы раз посчитать пробовал? Хотя бы теоретически? Ты хотя бы представляешь откуда взялась эта цифра 1,333?
См. рис: