РДТТ конструкции технологии материалы - XIV

Очередная итерация по поводу огнетушителя.
Но более гуманная

Автомобильный порошковый (был).
270 г веса, дюраль.
Рабочее давление 300 psi.
Объем 1,3 л.
Делать ничего не буду, но подмывает

300 psi-2 MPa
Слабовато, шевная труба , что ли..или для надеждности Кперегр.=5?
Кардан лучше

300 psi-2 MPa
Слабовато, шовная труба , что ли..или для надеждности Кперегр.=5?
Кардан лучше

 

При таком диаметре может и бесшовная. Запас прочности там точно порядка 5, это для темнературы не выше 80С посчитано.

Бесшовная точно, нет даже швов примыкания верхней и нижней части.
Как такое делают - непонятно.
Но ключевая фраза другая - вес 270 Г.
Я его оставлю, может разрожусь когда нибудь гибридником.

Разродись, разродись. Хороший бак будет для закиси на 2500 N*s мотор. Не порти его на РДТТ.

> разрожусь когда нибудь гибридником

Подскажите пожалуйста, где можно почитать букварь по гибридникам? Чтобы с самого начала, а то у меня только разрозненные отрывочные сведения. Гибридники, как я понял, обладают в несколько раз большей удельной энергией чем даже ПХА-РДТТ?
Меня заинтересовала эта тема, поскольку есть одно знакомство по закиси азота. А самый простой гибридник вообще намного сложнее в изготовлении, чем РДТТ?

Гибридники, как я понял, обладают в несколько раз большей удельной энергией чем даже ПХА-РДТТ?

 

Что такое "удельная энергия"?

Бесшовная точно, нет даже швов примыкания верхней и нижней части.
Как такое делают - непонятно...

 

Цельнотянутая, такие даже из нержавейки делают.

Величина тяги (импульса, мощности - чего угодно) приходящаяся (т.е. арифметически поделенная) на объем (массу) изделия. Например Дж/дм. куб, и т.д. и т.п.
Наглядно показывает, насколько насыщено энергией то или иное устройство.

Если тягу, импульс или мощность поделить на объём или массу, получится шесть совершенно разных параметров, в общем случае никак друг с другом не связанных. Ты уж определись, что именно тебя интересует.

А энергия (Дж), которая необходима для поднятия груза массой m на высоту h - разве не включает в себя и тягу, и импульс, и все такое прочее? В ОБЩЕМ случае?
Я так понял, что тебе все и так понятно, но ты требуешь точных формулировок?

А энергия (Дж), которая необходима для поднятия груза массой m на высоту h - разве не включает в себя и тягу, и импульс, и все такое прочее? В ОБЩЕМ случае?

 

Если груз поднимать подъёмным краном, то расход энергии, например выраженный в расходе керосина, будет несравнимо меньшим, чем если тот же груз поднимать ракетой. Так что в общем случае не включает.

Вообще в ракетных расчётах понятиями энергии и мощности обычно не пользуются. Конечно энергосодержание топлива важно для высокого удельного импульса, но просто так перейти от энергосодержания к высоте подъёма пожалуй не получится.

Я так понял, что тебе все и так понятно, но ты требуешь точных формулировок?

 

Да ничего я не требую.
Но для того, чтобы спрашивающий и отвечающий поняли друг друга, они должны пользоваться одинаковыми терминами. Желательно общепринятыми.

Сергей, я не разбираюсь в ракетных расчетах. И рад, что ты от меня этого не требуешь. Я просто хотел спросить, насколько эффективнее в ракетном смысле (а не в "общем случае") гибридные двигатели на основе закиси азота, чем сопоставимые по стоимости РДТТ, например на основе ПХА?
Или слово "эффективнее" сюда тоже не подходит?

Давай сравним два конкретных двигателя, более-менее нам известных: микро-ГРД Центауруса и заводской МРД на дымном порохе. Оба имеют суммарный импульс около 10 Н*с.

Удельный импульс ГРД 210 с, МРД 80 с.
Вес снаряженного двигателя: ГРД в два с лишним раза тяжелее, чем МРД.

Вопрос: какой из них эффективнее? Мне очень трудно ответить. А если ещё и цену учесть, то ещё труднее.

Бесшовная точно, нет даже швов примыкания верхней и нижней части.
Как такое делают - непонятно.
Но ключевая фраза другая - вес 270 Г.
Я его оставлю, может разрожусь когда нибудь гибридником.

 

баллоны уже полвека из труб делают, закатывают одну сторону на горлышко а дно закатывают наглухо, так и кислородные промышленные делают на 40л и все остальные высокого давления, даже снаряды так делают

> очень трудно ответить

Упрощу. Если исходить из равных затрат на изготовление того и другого, какой выше залетит - ГРД или РДТТ?

Если позволите? (Хотя, наверное напрасно, поскольку гибридная тема присутствует достаточно полно на Форуме в специализированных топиках и "имеющий уши да увидит". Как говорится: "nadie es profeta en su Patria")
Конечно, микрогибрид класса Д даже в таком дизайне (вес 65-70 гр)
проиграет в весе МРД, имея It = 12 N*s. Однако, имея время работы 1.5 - 1.6 сек он поднимает 350 гр ракету на 100 - 120 м. Наверное пороховой МРД того же класса этого не сделает, по той простой причине, что его импульс длится меньше. (если я не прав, то поправьте меня со временем тяги. Неохота искать). То есть отношение силы тяги на время к весу (тяговооружённость) у гибрида выше. Собственно гибридный мотор это тот же ЖРД с худшими параметрами той же энерговооружённости. Про стоимость говорить не будем. На микроуровне ГРД безусловно проигрывает РДТТ (но выигрывает в одни ворота у ЖРД. Просто пока нет лётного ЖРД в таких размерах и весе). Но возьмём другой класс (также известного вам Ме_Х_38/700, если читали топик в Форуме) H или I к которому принадлежит этот ГРД. При весе в 1 кг (хотя можно легко было этот вес снизить вдвое, сделав его из дюраля а не из стали)этот мотор даёт 200 Н в течение 3.0 - 3.5 сек. Да ещё дожигает газовую фазу секунд 5, давая маршевую тягу. Здесь уже пороховой мотор (да и candy) не конкурент. Коммерческие композитные моторы, конечно легче, но по стоимости в экспуатации уже будут проигрывать дешёвому в обслуживании гибриду. Ну и тяжёлые гибридные (самодельные) моторы, начиная с М класса, безусловно начинают выигрывать у коммерческих в стоимости. У гибридного мотора есть вполне очевидные слабые места, в сравнении с РДТТ, например заправка окислителем в поле, неполное сгорание шашки, наличие сложных в изготовлении или коммерческих элементов высокого давления и для низких температур. Так что сделать такой мотор по силам человеку подготовленному и с определёнными материальными возможностями или специализированному предприятию. Наверное поэтому гибриды на закиси азота не привились на территории быв. Союза. Что почитать о гибридах? На топике ГРД: от тактики к практике я рекомендовал недавно сайты и литературу. Да и сам топик я открыл и веду для желающих приобщится к этой тематике. На страничке выложены материалы по гибридным моторам и ракетам. Как говориться - бери и стреляй.

It = 12 N*s
имея время работы 1.5 - 1.6 сек он поднимает 350 гр ракету на 100 - 120 м

 

Что-то никак у меня не получается насчитать 100м. При весе ракеты без топлива 350 г (топливо 6 г) высота 33 м (ezalt).

Но не в этом суть.
На самом деле ГРД и РДТТ имеют свои плюсы и минусы и в разных случаях "оптимум" может быть очень разный.

А если говорить только о удельном импульсе, то эти двигатели примерно одинаковы.

Посмотри данные по ракете ДАГА с данным мотором и видео. В архиве есть. Или на моей страничке.

Посмотри данные по ракете ДАГА с данным мотором и видео.

 

Так там суммарный импульс 17 Н*с. Тогда расчётная высота 83 м.
Чем измерялась высота полёта?

Кстати, чем меньше ставлю время горения, тем выше полёт. Я имею в виду именно эту ракету, это не для всех случаев верно.

Да, It микрогибрида MECH_01 в среднем 17-18 N*s. А средняя тяга около 13 N при времени тяги 1.35-1.4 с. Тогда высота полёта около 90 - 100 м. Замер делался биноклем с угломером и по времени видео. Другая ракета (ДЕССА) с этим же мотором , облегченная до 320 гр, достигла высоты около 110 м. К сожалению тест делался без сьёмки. Жду другой возможности для повтора. Замечу, что категория микрогибридов, это отдельная категория эксперементального ракетостроения, со своими нормами и достижениями. Как в ракетомоделизме. В мире достаточно любителей этого класса моторов. Он на самом деле необычен и занимателен своей простотой и возможностью видеть чистое пламя без дыма... Подьём ракеты проишодит как бы сам по себе. И позволяет провести хорошую подготовку перед постройкой большого гибридного мотора. Который, в свою очередь также имеет свои достоинства и недостатки и также имеет своих приверженцев в мире ракетного хобби.

Кстати, чем меньше ставлю время горения, тем выше полёт. Я имею в виду именно эту ракету, это не для всех случаев верно.

 

В ezalt ты можешь менять (в меньшую сторону) время горения только меняя среднее время тяги или It. При этом время тяги вычисляется автоматически. И с уменьшением времени тяги высота полёта всегда уменьшается. Поскольку время приложения силы тяги к ракете уменьшается. Обратного процесса быть не может.

В ezalt ты можешь менять (в меньшую сторону) время горения только меняя среднее время тяги или It. При этом время тяги вычисляется автоматически.

 

Да, это так.
Я изменял тягу при СОХРАНЕНИИ суммарного импульса. При этом изменялось время тяги.

И с уменьшением времени тяги высота полёта всегда уменьшается.

 

Не согласен. Если сохраняя суммарный импульс уменьшать время горения, то уменьшаются гравитационные потери. Как при этом изменится высота полёта, зависит от скорости ракеты, т.е. от баланса гравитационных и аэродинамических потерь. Если скорость дозвуковая, то высота полёта увеличивается. Если скорость сверхзвуковая, высота уменьшается. Такой результат дают все программы, учитывающие аэродинамических потери.

И с уменьшением времени тяги высота полёта всегда уменьшается. Поскольку время приложения силы тяги к ракете уменьшается.

 

Но увеличивается сама сила, т.к. произведение силы на время не изменяется (ведь сравниваются двигатели равного суммарного импульса). Если бы не притяжение Земли и сопротивление воздуха, при любом времени работы двигателя ракета набрала бы одинаковую скорость.

Сентаурус, бльшое спасибо за консультацию.
Если я правильно понял, то ПХА-движок грамм на 500 топлива ни в чем не уступает равному по стоимости гибриду, а то и превосходит его (простота, отсутствие коммерческих деталей - кроме ПХА, понятно). Многоразовость во внимание не берем: я все-таки думаю, что ракета есть ракета, а рассчитывать всегда принято на худшее.

Доработал несколько конструкцию сопла (рисунок) и испытал:

Зеленое - топливо,
серое - сопло из монетки,
красное - внутренняя бумажная вставка вклееная (сделана как и корпус на ПВА) в корпус, с помощью которой я планировал исключить протекание газов через щели.

Результат ожидаемый - вставка, несмотря на большую площадь (высота вставки 1см) вклейки при выходе на режим сопло с вставкой вылетело. Планирую укрепить вставку толстой проволокой.