РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

RLAN> Насколько я знаю (не наверняка, но 3-4 амортизатора разбирал), рабочий цилиндр там внутри, трубка намного тоньше и качественней обработана. Это плюсы.

Ну да, насколько я знаю (2 разобрал) там все-таки есть ещё один цилиндр, из него я и надумал делать следующий двигатель, т.к. он легкий, прочный, и т.д., фото я выше выкладывал кажется, не помню. Сопло в этом двигателе - родной поршень, только вместо железного кольца взято резиновое.

a_centaurus, расскажи поподробнее про отмеченный элемент. Так понимаю, это О-ринг. Чем промазан? Если ли соответствующий паз на корпусе? Выдержит ли такая конструкция более мощные движки (300-1000 Н*с)?

Massaraksh> это О-ринг

Это O-ring или уплотнительное кольцо. Их ставят даже на ускорителях Шаттла, так что годятся для движков любого размера (если правильно сделанные). Паз в корпусе не нужен, корпус должен быть гладким, хорошо гладким. Смазывать густым маслом, солидолом. Обычно пишут мазать гуще. Я мазал силиконовой вакуумной смазкой:

Serge77>...
Спасибо. Но меня смущает следующее: если корпус намотан из стеклоткани, то он не будет гладким (см. рисунок).

Massaraksh> a_centaurus, расскажи поподробнее про отмеченный элемент. Так понимаю, это О-ринг. Чем промазан? Если ли соответствующий паз на корпусе? Выдержит ли такая конструкция более мощные движки (300-1000 Н*с)?

Это о-ринг. Обычный из резины. Смазка силиконовая для вакуума или на основе молибдена. По нормам паз делается только на одной из деталей. В данном случае на "валу" (сопло). Данный дизайн сопряжения сопла и упора по развитой конусной поверхности сильно разгружает узел. Кроме того такое сопряжение служит хорошим радиатором. Ведь сопло из стали, а державка из дюраля. Почему ты используешь значение It, спрашивая о прочностных характеристиках конструкции РД? Выбор дизайна и материалов зависит только от давления в камере и температуры на запорных элементах. Могу сказать что подобные конструкции замка у меня успешно работали и работают на давлениях в камере сгорания от 300 до 1200 пси. Вариант хорошо работает с графитом (нижний вариант). Наверное твой вопрос был относительно размеров (калибра) двигателя. Для калибров более 1.5" и удлинения более 5 надо уже использовать двойные о-ринги. Связка из 2 лучше отвечает на возможные деформации корпуса в местах повышенной температуры.

Massaraksh> Спасибо. Но меня смущает следующее: если корпус намотан из стеклоткани, то он не будет гладким (см. рисунок).

Конечно не будет. Но глубина паза выбирается такой, чтобы компенсировать выступ 0.1 мм телом о-ринга. Кроме того поможет густая термостойкая смазка. В особо ответственных случаях можно сделать кольцевую вставку в место контакта стенки с о-рингом. Но в случае ракетного двигателя с вытеканием струи через сопло такая мелочь не влияет на нормальное функционирование. Конечно, речь не идёт о ямах или деформациях в 0. 5 -1.0 мм.

Serge77>>...
Massaraksh> Спасибо. Но меня смущает следующее: если корпус намотан из стеклоткани, то он не будет гладким (см. рисунок).
Если ты мотаешь на гладкую оправку, то он будет гладким. Неровности затягиваются связкой. Не на сухую же ты мотаешь.

Задался пока теоретическим вопросом. Имеем два последовательно расположенных заряда, стартовый и маршевый. Стартовый - канальный, сопло соответственно широкое. Маршевый понятно через такое сопло работать не будет ибо упадет давление. Но, маршевый отделен от стартового диафрагмой и, после выгорания стартового, благодаря диафрагме будет работать под нужным ему давлением. Если бы все диафрагмой и кончалось, то была бы тяга для моего случая около 4 кг. Но в данной компоновке газы после диафрагмы расширяются (в том участке двигателя, где раньше был канальный заряд) и выходят уже через сопло с большим критическим сечением. Вопрос насколько много при этом я потеряю в тяге и вообще как она будет зависеть от критического сечения второго (широкого) сопла?

Alex214> ... газы после диафрагмы расширяются (в том участке двигателя, где раньше был канальный заряд) и выходят уже через сопло с большим критическим сечением.
Такое здесь как-то обсуждалось. Потери будут очень большие, поскольку расширяющиеся газы должны истекать в пространство, не соприкасаясь с конструкциями аппарата. А по твоей схеме получается, что они не то что соприкасаться будут, они будут долбить в критику отработавшего заряда, разворачивая солидную часть тяги второй секции мотора ровно в противоположную полету сторону.

Т.е. тут тебе имхо один путь - две ступени. Стартовый бустер + маршевый мотор.

Non-conformist> Т.е. тут тебе имхо один путь - две ступени. Стартовый бустер + маршевый мотор.
Или стартовый бустер - бессопловик.

Massaraksh> Или стартовый бустер - бессопловик.

О, т.е. по этой логике тяга сборки будет тем больше, чем больше критическое сечение последнего сопла. Самая большая - в отсутсвие второго сопла вообще, а самая маленькая при равных критических сечениях. Оно логично конечно, но как-то принять не могу... Короче проверять буду

Немного поясню суть проблемы. Дело в том, что я поднимал обсуждение вольфрамовых вкладышей в критику и, похоже мне же эту проблему и закрывать. Основная нехорошесть, что добиться приличной стартовой тяги через маленькую критику (в торцевом режиме) можно только с применением высокотемпературных топлив. А они уродуют сопло. Вольфрамовый вкладыш держит, но сопло разгорается до него и после него - что в свою очередь оставляет от кучности рожки да ножки. Делать полностью вольфрамовое сопло - я вылезаю за допустимый ценовой диапазон, зажимать вкладку графитовыми втулками и фиксировать это все в текстолите с нужной мне точностью не получается. Более того, из соображений баллистики чем больше будет стартовая тяга - тем лучше, а через мою критику даже в самых оптимальных условиях я еле-еле касаюсь допустимого диапазона тяги. Поэтому и возникла мысль попробовать решить проблему с другой стороны - старт обеспечить канальной шашкой, полет на марше - торцевой, но через свое сопло. Делать вторую ступень - слишком много проблем и сильное падение надежности системы.

a_centaurus, спасибо за наглядные пособия.
Хотел бы для себя уточнить следующий вопрос.
по фотографии и чертежу видно сопло состоит из 2-х деталей:
1) стального сопла с уплотнителем
2) упора из дюраля с винтовым креплением на корпус.

а пробовал ли ты ставить уплонитель на дюралевый "держатель" ?

я планирую себе заказать для тестового двигателя несколько таких "держателей", со стальными вкладышами разного диаметра сопла, но одним диаметром контактной поверхности.
контактные поверхности деталей - конусы с равным углом. соединяются просто вкладыванием на смазке.
уплотнение на дюралевом держателе. стальной вкладыш уменьшен до разумных размеров.

Alex214> .... Делать вторую ступень - слишком много проблем и сильное падение надежности системы.
Если я правильно понимаю суть твоей задачи - выстрел из ствола, а затем маршевый режим - то кроме динамореактивного старта ничего в голову не приходит. Зато надежность 100%
Если маршевый режим - это уже распыление активного вещества, то динамореактивный старт задачу не решает. Но и тут ничего кроме стартового бустера мне в голову не пришло.
Лично я подобную (в смысле стартовых режимов) задачу планирую решить в одноступенчатом варианте избыточной тяговооруженностью (но о маршевом режиме можно забыть), а в двухступенчатом - стартовым бустером.
Можно создать профиль горения в виде резкой горки со снижением и полочкой.
Но запасы прочности и проблемы с соплом сожрут весь выигрыш по высоте/дальности.

Piroman> а пробовал ли ты ставить уплонитель на дюралевый "держатель" ?
Piroman> я планирую себе заказать для тестового двигателя несколько таких "держателей", со стальными вкладышами разного диаметра сопла, но одним диаметром контактной поверхности.

Где ты там увидел "уплотнитель"? Сопло стальное (в другом случае -графитное), конвергентно-дивергентное. Проточка в дюралевом упоре сделана для облегчения узла и увеличения площади теплосьёма.
Для тестового двигателя я бы тебе порекомендовал изготовить составное стальное сопло с кольцевыми вкладышами в критику. Можно безболезненно менять диаметр на +/10% (максимальный равен диаметру горловины без вставки). Я сейчас в местной командировке, а когда вернусь к себе в лабораторию, выложу чертёж.

a_centaurus> Где ты там увидел "уплотнитель"? Сопло стальное (в другом случае -графитное), конвергентно-дивергентное. Проточка в дюралевом упоре сделана для облегчения узла и увеличения площади теплосьёма.

Прошу прощения, я выразился некорректно.
Под проточкой я имел ввиду канавку для О-ринга.
На приведенной тобой фотографии О-ринг установлен на стальной вкладыш. А дюралевый элемент выполняет только функции упора.
Хотел услышать твое мнение о варианте, когда уплотнитель (О-ринг) установлен на дюралевом элементе. а стальной вкладыш меньшего размера просто вкладывается. Например, на силиконе или густой высокотемпературной смазке

Piroman> Хотел услышать твое мнение о варианте, когда уплотнитель (О-ринг) установлен на дюралевом элементе. а стально вкладышь меньшего размера и просто вкладывается. например, на силиконе или густой высокотемпературной смазке...

Дима! Однозначно в рак.технике термин "вкладыш" обозначает вставку в критическую часть сопла. В приведённом дизайне это есть САМО СОПЛО.
Конечно НЕТ. Подумай сам. О-ринг сдерживает прорыв раскалённых газов поверх сопла из камеры сгорания. А камера сгорания заканчивается конвергентным конусом сопла. Если ты поставишь о-ринг на упор-retainer, то газы под давлением будут выходить поверх сопла и вырываться в щель между дивергентной частию и упором. Закончится прогаром.
В общем-то для стендового двигателя лучше всего сделать систему: упор (Ал дур)+ узел критики со сменным вкладышем+конвергентная часть с уплотнением. Вот такой, как у меня на минигибридах. Сопло (сталь) в виде бочонка удерживается в камере дюралевым упором по резьбе 1.5 мм. Имеется 1 о-ринг. Вставки сделаны из стали, керамики и графита. Для карамели вполне достаточно стали. Повторяю, что изменение диаметра критики для одного обьёма камеры не стоит делать более 10-15%. Обычно достаточно 3 номиналов. Для предварительно расчитанного двигателя. На фото: сопловая часть мини ГРД с вкладышем.
На эскизе РДТТ "Fagot" с сопловым блоком описываемого типа. Только крепление у него болтовое. Вместо передней крышки должен быть упор.

На фото: сопловой блок РДТТ "Fagot" с изменяемым сечением критики. Этот двигатель существует в виде соплового блока, передней крышки и трёх корпусов для камеры сгорания. С ёмкостью: 400, 600, 800 г KNSu. Калибр - 55 мм.

Костян1979> Подскажите как сделать пиротехническую ССР в металлическом перезаряжаемом двигателе?

Поищи на сайте у Накки в разделе о двигателях, там точно было

Serge77> Richard Nakka's Experimental Rocketry Site
Спасибо если б я еще английский знал. буду через гугл переводить.

Serge77> Поищи на сайте у Накки в разделе о двигателях, там точно было
Пролестал нечего не нашел, нашел только систему поджигание двигателя через верхнюю заглушку. Так что вопрос открыт.
Мысль просто просверлить отверстие д=2мм и чем нибудь наполнять. а если в этом нет необходимости вкручивать винтик с уплотнителем. то думаете кто нибудь делал такое?

Костян1979> Пролестал нечего не нашел, нашел только систему поджигание двигателя через верхнюю заглушку. Так что вопрос открыт.

http://www.nakka-rocketry.net/articles/DED.pdf