Твердые ракетные топлива карамельного типа 2020

Rocketman134>> ... но также падает и молекулярная масса продуктов сгорания
Evgenij> Чего то я опять не понял. Как может падать молекулярная масса продуктов сгорания, куда эта масса девается?

Никуда она не девается, просто иначе распределяется газообразная и конденсированная фаза. Если собита больше, то и газа больше. Но тем не менее температура будет меньше, значит и объем газа будет меньше. В итоге вместо прироста скорости истечения получится некоторый спад.

Mihail66> Никуда она не девается, просто иначе распределяется газообразная и конденсированная фаза. Если собита больше, то и газа больше. Но тем не менее температура будет меньше, значит и объем газа будет меньше. В итоге вместо прироста скорости истечения получится некоторый спад.

Именно так. Но этот спад в целом окупается меньшим разгаром сопла и прочими плюшками от меньшей температуры. Ну а по поводу двигателя - не такой уж он и короткий. Длина раз в 5-6 больше диаметра.

А что такое удельный импульс, товарищ Evgenij тут думаю знают если не все, то многие. И в ЖРД он далеко не всегда равен скорости истечения, потому что есть такие штуки, как открытые циклы со сбросом генераторного газа и прочие интеиесности. Да и самое простое его определение, конкретно секундного - это время, которое двигатель способен создавать тягу 1 кг, используя 1 кг топлива.

Rocketman134> А что такое удельный импульс, товарищ Evgenij тут думаю знают если не все, то многие. И в ЖРД он далеко не всегда равен скорости истечения, потому что есть такие штуки, как открытые циклы со сбросом генераторного газа и прочие интеиесности. Да и самое простое его определение, конкретно секундного - это время, которое двигатель способен создавать тягу 1 кг, используя 1 кг топлива.
Спасибо за "товарищ"
Очень рад вашему появлению на форуме и вашим идеям и вопросам. Единственное пожелание - постарайтесь более сжато выражать свою мысль, думаю, что большинство на форуме - понятливые люди.
Я сам новичок на форуме, буду рад принять от вас какие либо знания и ваш практический опыт.

Evgenij> Спасибо за "товарищ"

И вам большое спасибо, за понимание и советы. Постараюсь впредь более сжато, просто это уже привычка, с такими людьми работал...

Rocketman134>.... Ну а по поводу двигателя - не такой уж он и короткий. Длина раз в 5-6 больше диаметра.

Тогда карамельное топливо для такого торцевика не годится ни при каких условиях, т.к. T/W>1 на нем не получить.

Mihail66> Тогда карамельное топливо для такого торцевика не годится ни при каких условиях, т.к. T/W>1 на нем не получить.

Вообще странно, я вроде пока не считал особо, потому что сначала нужно новое топливо обкатать, но на классической сорбитовой карамели получилось насчитать 3 кг тяги при массе двигателя чуть больше килограмма, может я и ошибаюсь. В любом случае даже если не вытянет, я просто перейду на конусный канал не по всей длине двигателя.

Rocketman134> Вообще странно, я вроде пока не считал особо, потому что сначала нужно новое топливо обкатать, но на классической сорбитовой карамели получилось насчитать 3 кг тяги при массе двигателя чуть больше килограмма, может я и ошибаюсь. В любом случае даже если не вытянет, я просто перейду на конусный канал не по всей длине двигателя.

Ну если речь идет об одном килограмме топлива (L/D-6 например 50*300мм), то на карамельке получить T/W=3 вполне возможно. Но это тяговооруженность только топливного заряда, т.е. без учета массы оболочки КС, а ведь будет же еще корпус и прочие ракетные причиндалы, которые добавят свою массу. Конечно возникает вопрос, как с такой тяговооруженностью взлететь без активной стабилизации, но со стартовой такая ракета наверно сойдет. Проблемы с термоизоляцией обязательно окажутся на первом месте.
Маленькие торцевики имеют право на жизнь, у них и время работы не большое, и тяговооруженность может быть совсем немаленькой. Но вот при масштабировании, масса начинает расти в кубической зависимости, а тяга лишь в квадратичной. И в какой-то момент, при увеличении размеров, большой торцевик уже не способен оторвать свою задницу от земли. Впрочем это не только к торцевикам относится.

А почему канал именно конусный, и не цилиндрический?

Mihail66> Ну если речь идет об одном килограмме топлива (L/D-6 например 50*300мм), то на карамельке получить T/W=3 вполне возможно. Но это тяговооруженность только топливного заряда, т.е. без учета массы оболочки КС, а ведь будет же еще корпус и прочие ракетные причиндалы, которые добавят свою массу.

Ну вот у меня как раз примерно такие масштабы, а потом будут чуть больше. Тяговооружённости топливного заряда 3 конечно не хватит для нормального взлёта, но 4 уже будет достаточно. Ракеты у меня к тому же безкорпусные, эту роль выполняет сам двигатель.

Mihail66> А почему канал именно конусный, и не цилиндрический?

Цилиндрический канал даст мне слишком большую тягу, следствием чего будет избыточное сопротивление атмосферы. А вот конический мне кажется самое то, а уменьшение площади горения в ходе работы сыграет мне только на руку, компенсируя уменьшающуюся массу ракеты. Сейчас проблема стоит над изготовлением этих двигателей. Хотелось бы сделать на стали, но в то же время нужные детали очень сложно достать и довольно дорого. Можно попробовать стеклопластик, но с ним сложно работать, большую роль играет человеческий фактор, да и он не многоразовый

Rocketman134> Ну вот у меня как раз примерно такие масштабы, а потом будут чуть больше.

Ну уж по крайней мере длину увеличивать не стоить, иначе кончится вся тяговооруженность.

Rocketman134> Цилиндрический канал даст мне слишком большую тягу, следствием чего будет избыточное сопротивление атмосферы. А вот конический мне кажется самое то, а уменьшение площади горения в ходе работы сыграет мне только на руку, компенсируя уменьшающуюся массу ракеты.

Основной проблемой будет теплозащита, а конический канал очень быстро обнажит стенку КС. Какое ТЗП ты собираешься использовать, чтобы предохранять корпус двигателя от термического воздействия?
Короткий глухой цилиндрический канал позволяет продлить время жизни двигателя, хоть и на очень непродолжительное время. А главное, канальчик позволяет выдать начальную тягу для разгона, и минимизировать гравитационные потери.

Rocketman134> Сейчас проблема стоит над изготовлением этих двигателей. Хотелось бы сделать на стали, но в то же время нужные детали очень сложно достать и довольно дорого. Можно попробовать стеклопластик, но с ним сложно работать, большую роль играет человеческий фактор, да и он не многоразовый.

Да не в этом сейчас у тебя проблема. По большому счету совершенно похрену из чего будет сделан корпус твоего двигателя, лишь бы он не был слишком тяжелым, поэтому стальной корпус однозначно не подойдет. ТЗП!, вот в чем проблема торцевиков. А при твоих массагабаритах ему заказано проработать минимум полминуты, что крайне нереально.

Я так понимаю, что ты задумал долгоиграющий двигатель с малой тягой. Мне когда то очень хотелось именно такой движок поставить на вторую ступень. Я было попыркался с торцевиками в этом направлении, и обломился. И поэтому вместо того чтобы ускорять топливо в торцевиках, начал замедлять топливо в канальных двигателях. Будет очень интересно наблюдать за твоей работой, так что не теряйся.

Mihail66> Основной проблемой будет теплозащита, а конический канал очень быстро обнажит стенку КС. Какое ТЗП ты собираешься использовать, чтобы предохранять корпус двигателя от термического воздействия?

По сути это как раз и зависит от того как делать двигатель. Если делать из стали, так по правде говоря я ТЗП и не собирался ставить, мне кажется 700-800 градусов углеродистая сталь перенесёт спокойно. Правда солид так не думает, в нём сталь слишком мягчает даже для 20 атм. Ещё есть вариант полностью изготавливать камеру из стеклопластика, просто обмотать её вокруг очень тонкого каркаса напечатанного на принтере, тогда сама камера и станет сама себе ТЗП (ну вроде как). Только идея с стеклопластиком мне не нравится абсолютной не многоразовостью двигателей и повторюсь - человеческим фактором. Да и это ну просто геморно. А вот по поводу массы - сталь вроде как у меня вполне отвечает этому условию, но в то же время лишь половина массы двигателя будет топливом, это на грани моего ТЗ. Да и хрен знает где их вообще сделать.

Mihail66> Короткий глухой цилиндрический канал позволяет продлить время жизни двигателя, хоть и на очень непродолжительное время. А главное, канальчик позволяет выдать начальную тягу для разгона, и минимизировать гравитационные потери.

Спасибо за совет, учту

Mihail66> Я так понимаю, что ты задумал долгоиграющий двигатель с малой тягой. Мне когда то очень хотелось именно такой движок поставить на вторую ступень. Я было попыркался с торцевиками в этом направлении, и обломился. И поэтому вместо того чтобы ускорять топливо в торцевиках, начал замедлять топливо в канальных двигателях. Будет очень интересно наблюдать за твоей работой, так что не теряйся.

Спасибо за проявленный интерес) Да, мне сейчас нужно 3 "долгоиграющих" двигателя довольно крупных размеров, как три ступени для одной ракеты. Ну и разумеется перед ними придётся собрать ещё парочку поменьше, тестов ради. А если не секрет, как вы стали замедлять топливо в двигателях?

Rocketman134> По сути это как раз и зависит от того как делать двигатель. Если делать из стали, так по правде говоря я ТЗП и не собирался ставить

Ну тут сейчас сразу куча вопросов посыпется. А сопло ты к корпусу приваривать будешь? А как стабилизаторы крепить, чтобы они от раскаленного движка не отвалились? Опять же сталь "мягчает". Дальше вопросы позабавней. А как изолировать внешнюю поверхность топливной шашки от стального раскаленного корпуса? Загорится ведь. Бронировка у шашки надеюсь будет. Выдержит она чтобы раньше времени не прогореть от стального корпуса?
И пусть даже корпус двигателя будет стальной, но ТЗП как ни крути должно быть одноразовым. А с правильной теплозащитой даже стеклопоастиковые корпуса претендуют на многоразовость.
Человеческий фактор - непонятно что имеется ввиду.

Rocketman134> А если не секрет, как вы стали замедлять топливо в двигателях?

Да как уже только не извращались. Последние попытки были связаны с введением в топливо ингибиторов, типа антиоксидантов. Но они же тормозят и воспламеняемость. Единственное что сейчас неплохо получается, это просто бодяжить в разных пропорциях ПХА с НН, а для форсирования выхода на режим использовать торцевую шашку-пускач на ПХА/Ал. Есть еще один интересный рецепт если не нужен запредельный УИ, это топливо на НН без добавки ПХА, и его очень хорошо заводит небольшой процент магния в алюминии (сплав АМДЛ). Но это все не про карамель, поэтому не по теме.

Mihail66> Ну тут сейчас сразу куча вопросов посыпется.

Хахаха, хорошие вопросы. Спасибо, вы мне дали пищу для рассуждений. Вообще думаю сейчас что стеклопластик всё таки побеждает. Тем более что он аблирует даже вроде как.

Mihail66> Человеческий фактор - непонятно что имеется ввиду.

Имеются ввиду кривые ручонки которые в одном двигателе могут сделать что-то тут не так, в другом что-то там не так и т. п. С этим у меня порой проблемы.

А за способы замедления горения - отдельное спасибо. Тоже буду мудрить, основываясь на ваших словах)

Rocketman134> .... Вообще думаю сейчас что стеклопластик всё таки побеждает. Тем более что он аблирует даже вроде как.

Это уже смотря из чего изготовлен этот стеклопластик, а именно какая связка в нем применена. В привычном нам композите используется эпоксидная смола, а она горит очень даже весело. Поэтому такой стеклопластик в качестве абляционного покрытия не подойдет. Хорошей абляцией будет обладать пластик на основе ФФ-смолы с предварительной термической обработкой. Но он не очень годится в качестве оболочки из-за своей хрупкости. А вот в соплах такой композит прекрасно работает.

Maksimys> А мне проще "выпарить" , чем возиться с измельчением.

Это уже кому как, по вкусу. Мне нравилось из неиспользованных и бракованных шашек плавить. Люблю когда плотность идеальная. А отсюда и воспроизводимость высокая.

Maksimys> А у меня и так по технологии для сорбитки переплавка положена.

Только твоя переплавка опять из порошка, значит опять с воздухом. А нужно бы из монолитных слитков.

Maksimys> Ошибаешься , сорбитка только из слитков , это Микс из гранул , но у него усадки нет.

Если из слитков, то все ништяк должно быть.

Maksimys> Я же тебе слитки сорбитки (700 грамм) отсылал и ты не жаловался вроде , на плотность и т.д. И это всё "выпарка" , её вариант впрок.

Так там вроде сокристаллизат в слитках был (нахрена Диману слитки сорбитовой карамели, если у него их и так навалом?)

Maksimys> А мне проще "выпарить" , чем возиться с измельчением.

В растворе состав "размельчен" до размера молекул и они распределены равномерно. Миксер не вымиксеревит такого.
Вопрос по переплавке и улучшения качества топлива. Если я первичный расплав после выпарки залил в алюминиевый корпус и изготовил практически почти готовый двигатель, без сопла и заглушки( один монолит). То его же, "без вынема" из трубки, тоже можно переплавить, в температурной бане, для улучшения.

После заливки топлива стержень с резьбой был смазан литолом. Без оборачивания бумагой. Обстоятельства сложились, что вынимать его пришлось через сутки. Закрепился намертво. Нагрел феном стержень и через некоторое время его смог провернуть и по резьбе выкрутить. Теперь ствол двигателя резьбовый.

EG54> ...То его же, "без вынема" из трубки, тоже можно переплавить, в температурной бане, для улучшения.

А что ты собрался улучшать?

EG54> .... Теперь ствол двигателя резьбовый.

Тебе резьбовой канал не нравится?

Mihail66> А что ты собрался улучшать?

Пока ни чего. Просто спросил, что вероятно можно сделать прямо в ал. корпусе,если переплавка улучшает качество. Пока на такое не замахиваюсь. Но раз зашел разговор, то по ходу спросил.

EG54>> .... Теперь ствол двигателя резьбовый.
Mihail66> Тебе резьбовой канал не нравится?

Я не говорил, что не нравится. Наоборот. Легче будет поджечь. Но ушла операция извлечения бумажной обертки стержня, которая у меня крайне плохо получалась. Прилегающая к топливу бумага пропитывалась и оторвать её у меня как то не очень получается. Сверлом , по медленному прокручиваю, и скребу бумагу. Из-за отсутствия опыта нет уверенности, что подожгу. Пропитал нитку карамелькой. Не хочет гореть. А чистая карамелька из этой партии горит прекрасно. Вот с бумагой, в стволе вероятно может быть такое же, как с ниткой.
Чистый стержень с резьбой -получилось проще и отверстие чистое и красивое.

EG54> .... Но ушла операция извлечения бумажной обертки стержня, которая у меня крайне плохо получалась. Прилегающая к топливу бумага пропитывалась и оторвать её у меня как то не очень получается.

Бумагу нужно было обмотать ПП-скотчем, чтобы карамель не прилипала.
А саму бумагу нужно наматывать на резьбовую шпильку таким образом, чтобы при ее выкручивании эта бумага не зажимала шпильку (иначе просто не получится ее вывернуть). Другими словами шпилька при выкручивании должна скользить "против шести" относительно направления намотки бумаги.