РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

SashaMaks> А что мешает провести нормальное исследование с получением таких данных?
Отсутствие средств измерения
(а по большому счету нет желания проводить это исследование, отошел я от картона/бумаги в сторону "стекла", с твоей подачи).

mihail66> Блин, набрал в Гугле и тут-же вылезло
mihail66> Электрокартон, купить картон электроизоляционный - «Барк СПб»
mihail66> И таких предложений немерено.
Все верно. Именно там и брал. НО, минимальный заказ там не от 1кг, а от 5-7м (не помню точно) ~1,5 кг, да и добраться до склада довольно сложно, с пересадками. Поэтому с учетом дороги и обходится так дорого.

RocKI> Вот и ЭК тоже не пропитывается эпоксидкой. Для меня именно это стало проблемой при использовании ЭК.
Он не пропитывается ЭДП при нормальных условиях в состав которого как раз входит отвердитель ПЭПА. Об этом я и писал. Но при нагреве в духовке тонкий ЭК (<=0,2) пропитывается даже с ПЭПА. Тяжело, но пропитывается.
Irpfs рекомендует использовать для ЭК состав ЭД-20/ЭТАЛ-45М/ДЭГ-1. И действительно, с таким связующим ЭК пропитывается хорошо, работать с ним легче, результат лучше. Но сути это не меняет. RocKI, думаю, для тебя нет смысла в бумажных моторах переходить с ватмана на ЭК - личное мнение.

SashaMaks> А что мешает провести нормальное исследование с получением таких данных?
mihail66> Отсутствие средств измерения
Я бы только "за" провести такое исследование. Результаты многим были бы интересны. Но Михаил верно отсек - не на чем испытывать. А изготавливать, или искать станки для испытаний просто нет времени и желания.

konservs>> .....Теоретически двигатель должен выдавать: F max (maximum thrust) - 1067 N. It (Total impulse) - 1528 N-sec. Isp (Specific impulse, delivered) - 122,8 sec. ....
mihail66> Интересует, что за труба используется для оболочки двигателя, и что за заглушка (черного цвета на фото).
mihail66> И еще интересуют размеры заряда.
mihail66> При полном импульсе 1528 Нс, с временем работы 1,5-1,6сек. масса топлива будет около 1300г.
mihail66> Двигатель должен получиться чрезмерно длинным.

Труба - 50мм ПВХ труба высокого давления. Внутренний диаметр без штангеля измерить трудно, вроде 44мм. Длина заряда - 600мм (4 шашки по 150мм).

Диаметр канала - 15мм
Диаметр сопла - 17мм (шайба м16)
Масса топлива - 1,268 кг.

Maximum thrust - 1067 N.
Total impulse - 1528 N-sec.
Specific impulse, delivered - 122,8 sec.

Ещё не тестировал, двигатель в процессе изготовления. На фото просто кусок трубы (планировал использовать в качестве оправки шашек) с заглушками (проверял как входит в планер).

mihail66> Интересует, что за труба используется для оболочки двигателя, и что за заглушка (черного цвета на фото).
Если интересует бренд, то это ERA. И труба и заглушка. Покупал в интернет-магазине бассейнов.

konservs> Если интересует бренд, то это ERA. И труба и заглушка. Покупал в интернет-магазине бассейнов.
А у трубы характеристики есть?
Интересует рабочее давление.
35Атм выдержит?
Заглушка к корпусу на клею держится?

konservs> Диаметр канала - 15мм
konservs> Диаметр сопла - 17мм (шайба м16)
konservs> Масса топлива - 1,268 кг.

Во-первых - какое топливо? Во-вторых, у тебя чрезвычайно опасный (для данной конструкции, в частности) случай эррозионного горения с каналом шашки меньше критики. В-третьих, какую задачу для себя в данном проекте ты ставишь? 1.2 кг правильного топлива KNSb способны поднять ракету массой 2-3 кг на 1 км. То есть, необходимый уровень средств контроля и спасения ракеты должен быть гарантирован. Учитывая, что скорость на этапе разгона может быть около 1М. Тебе твой жизненный опыт (?) не подсказывает о необходимости сильно уменьшить ширину шага? Кстати, 100 г карамели поднимают 800 г ракету на 600-700 м. Это не отговорки, а заметки на полях старого (и живого) сапёра.

mihail66> А у трубы характеристики есть?
mihail66> Интересует рабочее давление.
mihail66> 35Атм выдержит?

Толщина стенки - 2,4мм. Рабочее давление на сайте указано в 16Атм, что эквивалентно 235 psi.
В Эксельке считал для 500 psi. Накка писал, что это рассчётное давление он берёт больше, чем рабочее давление трубы. Поскольку рабочее давление - это для длительных нагрузок. Насколько больше - не знаю, поэтому взял для пробы 500 psi. Как я уже говорил, я планирую сделать серию тестов двигателя. Там и будет видно - держит труба или нет. Заодно и рабочие характеристики можно будет снять. Если есть жизненный опыт того, какое давление трубы держат в ракетах - буду признателен.

mihail66> Заглушка к корпусу на клею держится?
Да. ПВХ клей Griffon

a.c.> Во-первых - какое топливо?
KNSB. Молотый (ох и задолбаюсь же я килограмм топлива молоть). Плавленный.

a.c.> Во-вторых, у тебя чрезвычайно опасный (для данной конструкции, в частности) случай эррозионного горения с каналом шашки меньше критики.
Интересно, не слышал. Можно поподробнее? В критике сопла будет стоять M16 шайба из нержавейки.

a.c.> В-третьих, какую задачу для себя в данном проекте ты ставишь?
А какие задачи бывают для первых ракет? Просто интересно, насколько я хороший инженер. Ну и там, пуски ракет меня завораживают. Могу придумать задачу - отработка непиротехнической системы выброса парашюта.

a.c.> 1.2 кг правильного топлива KNSb способны поднять ракету массой 2-3 кг на 1 км. То есть, необходимый уровень средств контроля и спасения ракеты должен быть гарантирован.
Да, я в OpenRocket грубо считал - вышел 1 км. Система спасения - отдельный разговор. Есть идея системы спасения без пиротехники вовсе - мотор с редуктором, червячная передача и баллончик CO2. Всё это подключается МК (к которому подключен барометрический высотомер). Есть пока только концепт и детали едут из Китая. Отрабатывать на земле буду минимум раз 10 - система новая, может быть много точек отказа.

konservs> KNSB. Молотый (ох и задолбаюсь же я килограмм топлива молоть). Плавленный.

Для размола нитрата можно использовать кофемолку.

konservs> без пиротехники вовсе - мотор с редуктором, червячная передача и баллончик CO2.

Можно взять готовое:
(Servos and RC Parts | HobbyKing)
В категории "микро" пошариться.
Там и для питания 5 и более вольт, и для литиевых (3.7 В), и размеры с весом всякие разные.
Возможно, у тебя рядом есть магазин радиоигрушек, там можно посмотреть.
Все они управляются микроконтроллером, который у тебя есть.

Обращать внимание надо на момент, который в кГ*см.
Это значит, что если у тебя на серве кривошип будет длиной 1 см, то развиваемое усилие будет численно равно моменту.

Xan> на серве кривошип

У моделистов это "качалка".

konservs> Интересно, не слышал. Можно поподробнее? В критике сопла будет стоять M16 шайба из нержавейки.
Лучше шайбу в критику простую (продаются оцинкованные).
У меня во всех разобранных после испытай двигателях, где стояла нержавейка, шайба деформировалась (выпучивалась критикой наружу). Двигатели нормально отрабатывали, но каждый раз задавался вопросом "что могло-бы произойти?". Простая шайба не выгибается, или это менее выражено.

У тебя критика в начале работы двигателя больше диаметра канала, это приводит к тому, что у шашек расположенных ближе к соплу, потоком будет сдувать поверхность горения.
Критику надо уменьшить (крайний случай, сделать критику равной диаметру канала), но вырастет давление.

У твоего двигателя прогрессивная тяга.
Возникает желание сделать профиль тяги более нейтральным (например 8 шашек длиной 75мм вместо 4 по 150). Это позволит несколько понизить максимум давления с сохранением ПИ.
И к тому же с короткой шашкой контролировать упаковку топлива гораздо удобней.

Про ПВХ-трубы для корпусов двигателей.
Год назад я проводил несколько экспериментов с ПВХ и ПП трубами 50 мм.
Пытался сделать двигатель низкого давления 18-20Атм, не получилось.
Стенка у ПВХ-трубы была 2,2мм, у ПП-трубы 1,8мм.
С ТЗП около 2мм из электрокартона 0,2 корпус из ПВХ разрушался (начинал "плыть" через раз) в местах стыковки шашек.
Полипропилен оказался более живучим, но с другой проблемой, это невозможность надежного крепления заглушек из-за плохой адгезии ПП.
Если в качестве ТЗП использовалась проклеенная оболочка из того-же ЭК проблема для ПВХ решалась т.к. ТЗП начинала нести часть нагрузки.

konservs> Да, я в OpenRocket грубо считал - вышел 1 км.
Ракета 63мм массой 3кг, с двигателем на 1 кг может улететь на 2,5км (!).

konservs> Просто интересно, насколько я хороший инженер...

А что, уже известно, что ты хороший инженер и только осталось установить - насколько?
Тогда, если ты уже хороший инженер, то владеешь CAD. Если да, то могу скинуть эскизы (dxf) двигателя на 200 г KNSb. Труба PVC 50/2.4 mm. Кстати, эта толщина стенки допускает статическое давление не более 19 кг/см2. Но это в случае штатного использования в системах. Наш случай другой - давление нарастает динамически за доли секунды и в условиях резкого подьёма температуры.
Системы на сжатом газе, или механические, на два порядка сложнее пиротехнических. И надёжность их успешного срабатывания также ниже п. У тебя уже есть техническое решение по вскрытию капсулы для диоксида карбона? Или ты будешь использовать на борту перезаправляемый баллон с клапаном? Наблюдал на одном из американских форумов неудачную попытку использования 12 В соленоида для пробоя мембраны капсулы.

konservs> мотор с редуктором, червячная передача и баллончик CO2.

Ужасно сложно и одноразово.
Лучше уж пружина и защёлка, которая открывается сервой.
Можно дома на столе проверять срабатывание сотни раз и довести до совершенства.
Баллончик и пиротехника неудобна одноразовостью.

konservs>> мотор с редуктором, червячная передача и баллончик CO2.
Xan> Ужасно сложно и одноразово.
Xan> Лучше уж пружина и защёлка, которая открывается сервой.
Xan> Можно дома на столе проверять срабатывание сотни раз и довести до совершенства.
Xan> Баллончик и пиротехника неудобна одноразовостью.

Система спасения ракеты - устройство однократного срабатывания в данном событии. Если парашют не вышел, то уже и не выйдет, а если выйдет с задержкой... . Может быть резервный вариант, но это уже другое событие. На ракетах многократного использования ССР может и должна быть перезаряжаемой. В том числе и пиротехническая. Что касаемо пружин и сервов (которые контролируются слишком умной и многокаскадной электроникой, то речь идет только о промежуточном событии - открытии боковой стенки люка фюзелажа и выталкивании парашютного контейнера в набегающий воздушный поток. А дальше - как получится. Не скажу, что обязательно не сбросится контейнер или парашют зацепится за люк или стаб, но вероятность этого очень велика. Преимущество пиротехнических систем, которые продолжают использоваться в ракетной технике - огромная кинетическая энергия расширяющихся горячих газов, которая необходима в данном конкретном случае для отброса парашюта на безопасное расстояние, сброс контейнера и 100% надёжное раскрытие парашюта в удобных условиях набегающего потока. Поэтому поиск альтернативных пиротехнике вариантов дело интересное, но не рациональное с точки зрения теории отказов и катастроф (Murphy Law). И на столе никто и никогда надёжность срабатывания всех звеньев цепи системы СР не отрабатывает. Испытания ССР ка и испытания двигателя, должны быть отработаны по технике в натурных испытаниях и иметь сильно положительную статистику.

a.c.> У тебя уже есть техническое решение по вскрытию капсулы для диоксида карбона? Или ты будешь использовать на борту перезаправляемый баллон с клапаном?
Не хочу использовать пиротехнику по нескольким причинам. Если делать трассер и вышибной заряд - надо угадывать время задержки, часть двигателя съедается трассером. Если делать отдельно - то надо чтоб сработал запал. Знаю, есть промышленные запалы, но я не смог найти вариант с доставкой, а самодельные либо доверия не внушают, либо надо городить что-то сложное. Плюс, для любой пиротехнической системы надо делать пламегаситель и проверять, проверять, проверять - видел как у ребят даже с пламегасителем выгорали парашюты и корпус. Читал что у американцев c определённой высоты обязательно использовать CO2 выброс парашюта с электроникой.

a.c.> Наблюдал на одном из американских форумов неудачную попытку использования 12 В соленоида для пробоя мембраны капсулы.
Это, наверное, я и был. 5N Solenoid - YouTube. Оно?
Соленоид этот на 5 Ньютон. И не 12В, а 5В. Более мощные требуют выше напряжения - 12/24/48 и более. Я особо не надеялся, что сработает, это был самый простой вариант и я просто хотел его проверить. Кстати, может 12В и сработает, но хочется иметь хороший запас - чтоб работало даже с подсевшей батарейкой.

Есть готовые решения по выбросу парашюта на "качалке", но стоят неприличных денег: Hawk CO2 System Kit - 16 to 45 gram [HAWK-CO2-RELEASE] - $433.00 : Fruity Chutes!, Parachutes Manufacturer Drones, Rockets, UAV, Research

Xan> Ужасно сложно и одноразово.
Ну пиротехника уж точно одноразовая. А тут просто поменял копеечный баллончик - и можно запускать снова.

Xan> Лучше уж пружина и защёлка, которая открывается сервой.
Xan> Можно дома на столе проверять срабатывание сотни раз и довести до совершенства.
Xan> Баллончик и пиротехника неудобна одноразовостью.
Тоже рассматривал как вариант. Но разве скользящая гайка и моторчик (в котором уже с завода есть редуктор и винт) не проще пружины, защёлки и сервы? Мне как раз вариант с пружиной показался более сложным и менее надёжным - при прямом "проколе" острая часть может закрыть мембрану и перекрыть доступ газа. А если она будет крутиться - тогда она не прокалывает, а как бы прорывает мембрану, соответственно там будет место для прохода газа. Особенно если её заточить наподобие стрелы или копья - будет круглое отверстие и плоский прокалыватель, который отверстие уж никак не заткнёт. Кроме того, можно продвинуть "прокалыватель" вперёд, а затем назад. И такой вариант тоже можно проверять дома на столе.

P.S. Я не говорю, что это отличное решение, которое решит все проблемы. Просто мне кажется, это будет просто и удобно. Как проверю - скажу насколько просто и насколько удобно.

P.P.S. Кстати, есть догадки почему американцы для выброса парашюта для высотных ракет обязуют использовать CO2 баллончики?

a.c.> Преимущество пиротехнических систем, которые продолжают использоваться в ракетной технике - огромная кинетическая энергия расширяющихся горячих газов.

На одном баллончике нормально так выпрыгивает: Hawk CO2 Release Valve Ejecting a Fruity Chutes parachute. - YouTube. Это вот та коммерческая система за $400 с сервой и баллончиком. Насколько я понял, там серва открывает вентиль. Это ужасно сложно и требует наличия токарного и фрезерного станков и идеальной подгонки деталей. Зато надёжно и удобно.

konservs> Это, наверное, я и был.

Да, именно этот видео. Меня видео потряс своей технической убогостью. Усилие декапсулирования мембраны баллона с CO2 (N2O) составляет несколько кг/см2. Я сделал около 500 испытаний микрогибридного двигателя на 8 г капсуле с N2O и знаю это усилие через кисти моих рук... Надо хотя бы прочитать ТУ на эти капсулы и найти в Инете конструкцию декапсулятора. В знаменитом дизайне микрогибрида 90-х гг Рене Кальдера это делается винтом М6 и ключом Allen. В моём - поворотом крышки корпуса упора капсулы. И в обоих случаях перфорация мембраны производится полым инжектором, который в следующей фазе процесса будет распылять окислитель внутрь шашки. Но сначала (и это та самая скрытая подводная скала), нужно справиться с высвобождаемым давлением парогазовой фазы конденсированного продукта - 48 Атм!!! Ты когда-нибудь работал с сосудами и системами высокого давления??? Если бы твой экскримент с пробоем мембраны закончился "удачей", то вся твоя сборка вместе с проводами и соленоидом улетела бы метров на двадцать со скоростью пули из пневматического оружия. Ну а по поводу приотехники могу сказать следующее: в ракетной технике невозможно обойтись без пороха. Как в хирургии - без скал¿пеля. И если кто-то, по какой-то причине либо боится, либо не хочет "пачкаться" о пиротехнику, то ему лучше поискать другое занятие. Движок ты всё равно будешь инициировать пиротехническим игнитором.

UPD. Там таки так, как предлагал Xan - пружина и серва. Дёшево и сердито. Если у меня не выйдет с червячной передачей - это будет следующий вариант. Но, наверное, придётся точить алюминий.

a.c.> Надо хотя бы прочитать ТУ на эти капсулы
Искал. Не нашел. Купил для теста соленоид. Буду признателен, если сбросите ссылку на документацию.

P.S. Вспомнился анекдот про американский, израильский и русский форум.

konservs> UPD. Там таки так, как предлагал Xan - пружина и серва. Дёшево и сердито. Если у меня не выйдет с червячной передачей - это будет следующий вариант. Но, наверное, придётся точить алюминий.
a.c.>> Надо хотя бы прочитать ТУ на эти капсулы
konservs> P.S. Вспомнился анекдот про американский, израильский и русский форум.

Не надо зашумливать и так малоэффективный и не соответствующий тематике ветки разговор. Нужно бы убрать эти посты из Конструкции РДТТ и перенести в Конструкцию ракет. Ты вырываешь детали из контекста, который не в силах понять и охватить. Неважно, какая энергия используется в устройстве. Важно то, что она утилизуется эффективно и со знанием принципов функционирования и достижения конечного результата. Ты ведь не в состоянии ни купить (как я понимаю) ни спроектировать и построить (как я вижу) подобное устройство. Попытку помочь тебе понять уровень сложности проблем ты воспринимаешь как попытку отговорить тебя от уже тобой почти продуманного для реализации проекта. Но, повторяю, простой комбинацией серво-пружина эта задача не решается, Иначе девайс не стоил бы 400 баксов. Это немалые деньги даже в Америке. Кстати, конструкция и видео работы моего сервоклапана для закиси азота (CO2 tоо) есть здесь на ветке ЖРД

SashaMaks>> Для размола нитрата можно использовать кофемолку.
konservs> Та да, но в кофемолку влазит грамм 100 от силы. Так что будет много "подходов".

Есть кофемолки большего объёма. В моей помещается 200-250 г за 1 раз.
Вот эта модель у меня сейчас используется, самая живучая оказалась:

Долго молоть не нужно, примерно 10 сек и хватит, если делать просеивание после каждого помола, а селитру сушить перед этим. Не просеянный остаток обратно в кофемолку и добавить новую порцию. В итоге всё очень быстро перемалывается.

Делать это лучше в респираторе, так как селитра будет пылить и где-нибудь на кухне или в туалете, чтобы потом её налёт вокруг легче было отмывать.

konservs> Та да, но в кофемолку влазит грамм 100 от силы. Так что будет много "подходов".