Твёрдые ракетные топлива XVIII

Сразу хочу предупредить: я - начинающий.

Испытания ракетного топлива.

Топливо по рецепту Alexman. А именно:
KNO3 – 62%
Al (пудра) – 10%
S – 10%
Клей эпоксидный «Класс» с отвердителем - 18% + 20% РосДот4 от массы эпоксидки
+Fe2O3 – 4%

Технология изготовления (цитата): «всё взвешивается, в эпоксидную смолу с отвердителем (очень тщательно перемешать) добавляется железный сурик, перемешивается, добавляется пудра Al, перемешивается. Хотя мешается плохо и "пылит" Al, всё равно аккуратно продолжаем мешать пока всё не превратиться в такое однородное "месиво" красивого серебряного цвета (как густой кисель). Затем измельчённый нитрат в кофемолке, измельчённую серу … добавляем в "кисель" и всё это долго и тщательно вымешиваем пока не получиться смесь типа "слегка влажный песок".»

Топливные шашки.

Было изготовлено три топливных шашки, высотой 50мм, 75мм, 100мм. Внутренний диаметр топливной шашки – 25мм. Шашки намотаны ватманом, проклеенным ПВА, ширина листа ватмана на одну шашку – 600мм. Стенка шашки получилась – 2мм. Технология заливки топлива у меня слегка отличается. Я использую стержень диаметром 5мм, обклеенный скотчем, для формирования канала, и набойник с центральным отверстием чуть больше 5 мм. Таким образом, смесь сразу запрессовывается, и нет необходимости высверливать канал.Торцы не бронированы.

Корпус. (по идеям yfafyz)

Корпус (внутренний диаметр 30 мм, внешний диаметр – 42 мм) - 1860 мм ватмана, обернутые вокруг оправки и проклеенные клеем ПВА. Критика представляет из себя две шайбы – одна – 30мм внешний диаметр, 10мм внутренний диаметр, другая – 15мм внешний диаметр, 5мм внутренний (т.е. как у Alexman). Критика вставляется в корпус, со стороны головы корпуса заливается парафином по краям, так, чтобы держалась в корпусе (и через неё не просачивалась эпоксидка). В корпусе на расстоянии 10мм от края корпуса со стороны сопла сверлятся 6 отверстий 5мм. В критику со стороны сопла вставляется стержень 5мм, обклеенный скотчем. Скотчем же со стороны сопла заклеиваются отверстия, и формируется небольшой бортик (2-5мм). После этого всё заливается эпоксидной смолой, и ждём сутки. После затвердевания смолы вынимаем стержень – корпус с соплом готов.
Соответственно, было изготовлено три корпуса – высотой 100мм, 120мм, 145мм.

Вторичный воспламенитель (Serge77).

Узкая полоска бинта пропитывается следующим составом и скручивается:
KNO3 – 57%
Al (ПАП) – 30%
S – 10%
Fe2O3 – 1%
Клей КМЦ – 2%

Клей растворяется в минимуме воды, туда добавляется Al, затем всё остальное. Вторичный воспламенитель вставляем в канал до упора, крепим на сопле клеем «Момент». К нему же тем же клеем крепим стопин.

Испытания двигателей.

С топливной шашкой 50мм
Видео: Rocket Engine Test #1 - YouTube
Сопло: забито шлаком
Разгар сопла: нет
Максимальная тяга: 2,5 кг

С топливной шашкой 75мм
Видео: Rocket Engine Test #2 - YouTube
Сопло: чисто
Разгар сопла: нет
Максимальная тяга: 0

С топливной шашкой 100мм
Видео: Rocket Engine Test #3.1 - YouTube
Сопло: забито шлаком
Разгар сопла: нет
Максимальная тяга: 7 кг

Справедливости ради стоит отметить, что топливо для 2-ой топливной шашки готовилось отдельно и из непросушенной селитры, а также РосДот добавлялся «на глазок», только этим и могу объяснить такой результат. Оно и горело как-то хуже.

Почему сопла 1-го и 3-го забиты шлаком и почему тогда они не взорвались, для меня – загадка. Может, у кого из зубров есть идеи?

Для епокси-based топлива Кн действительно недостаточен, оно любит поболее- 400, 600, даже 800. Двигатели работают хорошо при давлении около 5-6 МПа. В етом случае картонньiй корпус не рулит.

Спасибо за отзывы, буду экспериментировать дальше.

SOS!Помогите!
У меня "сорбитовая карамель" не горит, а только плавится!
Я смешиваю 26г KNO3 и 14г Сорбита засыпаю в мелкую кастрюлю и ставлю на медленный огонь,когда смесь полностью расплавится я заливаю в форму!

Я лично думаю что у меня KNO3 сыроват.KNO3 я делаю сам и у меня это хорошо получается! Я не знаю как сушить?

Constantine, ты ошибся темой. Пиши в карамельные топлива.

Уважаемые ракетчики, не могли бы вы мне немного помочь.
Я сейчас осваиваю Астру на тему расчёта ТТ. Очень хотелось бы сверить результаты с опытом, посмотреть - носят ли отклонения предсказуемый систематический характер.

Вожет быть у вас найдётся следующая информация по испытаниям топлив:
1) Давление в КС
2) Давление на срезе сопла, либо геометрическая степень расширения сопла
3) Состав топлива - процентное содержание и условная химическая формула входящих в топливо веществ.

Был бы очень благодарен.
Если это нарушает основное правило форума =) подскажите, где можно поискать данную информацию с наибольшей эффективностью - тогда займусь как сессию сдам.

Пароли, цели явки

Вернее - максимально точно сформулировать задачу, ограничения, рецептуры.

Объясняю, почему.

Я Астрой считаю боевые рецептуры, огневые испытания - тоже боевые двигатели.
Дать тебе исходные файлы - посадят

Так что ты мне даешь рецептуру, а я тебе подготовлю исходный файл. Один раз.
Если рядом с компонентами напишешь энтальпию образования, это будет совсем реалистично (иными словами, я врядь ли все брошу и начну рыться на предмет термодинамических свойст компонентов)
У меня на работе нет интернета, а дома инфу по рецептурам и свойствам компонентов не держу. Так спокойнее

Северный пушной зверок...
Предположить не мог, что всё так серьёзно.

Я правильно понял - вам приходится сопоставлять теорию астры с практикой?
Тогда никаких точных данных мне не нужно.
Меня интересует только одно - насколько экспериментальные результаты расходятся с теорией? Хотя бы приблизительно.

В идеале - сколько процентов от теоретических данных, скажем, по УИ и Тк, составляют фактические? И какова погрешность в определении R?
Эта информация не сильно секретная?


P.S. Ещё раз уточнить основной интерес:
Насколько теория Астры далека от практической истины?

Красивое видео замеса топлива в промышленном смесителе
w13.easy-share.com/1193693.html (3 Мб)

На перевод не обращайте внимания.

Да, жидкость, похожая на резину - это сильно

"... называемая перхлорат аммония" - еще сильней !

Хотя, чего ожидать от популярного канала с претензией на научность? Если сделать программу наукоемкой, то аудитория поредеет. Цитируя С.Хокинга: "Мне сказали, что каждая включенная в книгу формула вдвое уменьшит число покупателей. Тогда я решил вообще обходиться без формул."
Похоже, канал "Дискавери" пошел по тому же пути...

На самом деле английский оригинал верный (на YouTube.com есть оригиналы программ), это перевод БЫСТРЫЙ и УБИЙСТВЕННО невпопад.

_B1_> Я правильно понял - вам приходится сопоставлять теорию астры с практикой?

Ага. Например, для оценки, как влияют отклонения в составе конкретной партии топливной массы на единичный импульс.

_B1_> Меня интересует только одно - насколько экспериментальные результаты расходятся с теорией? Хотя бы приблизительно.

В процентах не скажешь. Чем крупнее двигатель, тем меньше расхождение.
А потом, у меня вообще нет расхождения... так, в рамках одного процента
Это, конечно, из знакомых пистолетов в тридцати шагах - на серийныую рецептуру у двигателе.

Технология такая: по химсоставу конкретной партии считаю все необходимые термодинамические параметры. Потому что самый точный способ оценки температуры, R, теплоемкости - это расчет. В том числе и Астрой.
Дальше - беру уточненный закон скорости горения от давления для конкретной партии. Температурная чувствительность рецептуры в пределах технологических допусков - одинакова. Во всяком случае, для тех рецептур, с которыми я имел дело.

Дальше - решаю основную задачу внутренней баллистики. Геометрия заряда - реальная.
Получаю давление от времени и тяги от времени. Поскольку в дифференциальном уравнении я ввел подстроечные коэффициенты, у меня в среднем все сходится. Разница - менее процента
Это в случаях, если нет эррозионное горение. Если есть, то приходит северный пушной зверек...
Вернее, я не считаю (есть люди умные, они это дело умеют считать), потому что точнее и легче запустить двигатель на стенде, чем считать.
Для расчета мне нужнен закон скорости горения не только от давления и начальной температуры заряда, но и от местной скорости потока. Или от каппа, кто как предпочитает. А определять его - очень трудоемко. В НИИ приходилось делать, так что имею представление.

_B1_> В идеале - сколько процентов от теоретических данных, скажем, по УИ и Тк, составляют фактические?

Если взять импульс из Астры и сравнить его с экспериментальным импульсом 10 килограммового заряда в двигателе с нормально выполненным соплом, то разница будет не более несколько процент.

Тк точнее, чем Астрой не посчитать. И не померить. R - аналогично.

_B1_> Эта информация не сильно секретная?

Нет

_B1_> Насколько теория Астры далека от практической истины?

Весьма близка. Очень полезная штука.
Громоздкая, но полезная.

Спасибо!!!

Полезность я уже оценил.
Можно ещё глупый вопрос по использованию програмы?
Есть ли разница, как вводить состав топлива - процентным соотношением составляющих, или через горючее/окислитель?

О, и ещё - я слышал, что достоверность результатов уменьшается при существенном отклонении соотношения компонентов от стехиометрии... Не могли бы вы это прокомментировать?

А топливо какое? Если твердое - конечно через проценты.
Если двухкомпонентное, жидкое - обычно через альфу, однако иногда, если не делать цикл по альфу, (скажем, от 0.8 до 1.8 через 0.2), то и через проценты.

А отклонение от стехиометрии... дык все топлива - не на стехиометрии. С очень существенными отклонениями. Для повышения импульса, конечно.

Кстати, ты интересный вопрос задал... двигатели аппаратов, что ли?
Пороховик такой вопрос не задасть

Ну да, типа того. Двигателиста из меня делают...

Я имею в виду сильные отклонения.
Ну, типа альфа меньше 0,05 или больше 20-30.
Так то оно ясно, что альфа не равна 1

> альфа меньше 0,05 или больше 20-30.

Гореть не будет.
Читать доку на Астру, там описаны ограничения.