Продраться через атмосферу.

Xan> Возможен полный облом с "теорией"!!!

Я вообще думал из сульфата гидроксиламина и нитрата кальция тупо в воде, потом как-нибудь на подоконнике упаривать. Но кантинг сказал что-то такое что расхотелось делать.

umbriel> Но кантинг сказал что-то такое что расхотелось делать.

?

Что-то я пригляделся к графикам и увидел, что показатель горения аж 4.

Что-то мне вдруг стало интересно про ЖРД на перекиси и разбавленном водой спирте.
Водку пустить на охлаждение, а потом пусть горючим работает.
Удельный импульс получается как у обсуждаемого выше топлива. Температура тоже.
Но ещё и охлаждение можно сделать.

Xan> ?
Говорят нужно в спирте мешать хлорид/сульфат с щелочью, а потом концентрированной азоткой капать на морозе.

Xan> Что-то мне вдруг стало интересно про ЖРД на перекиси и разбавленном водой спирте.
Двухкомпонентник с регенеративным охлаждением это жесть
Перекись концентрировать нужно и опасная она.

Кстати, перекисью, по крайней мере 85%-й тоже охлаждать можно.

Да, и еще - лучше водки жидкий аммиак. Пропепом оцени

umbriel> Говорят нужно в спирте мешать хлорид/сульфат с щелочью, а потом концентрированной азоткой капать на морозе.

Чёт-та круто как-то.
Щёлочь мешками, азотка вёдрами.
Уж лучше я ПХА гнать буду!

umbriel> Двухкомпонентник с регенеративным охлаждением это жесть

А с перекисью можно сделать двухрежимный:
только на перекиси (низкая температура);
и с добавлением спирта и охлаждением.

umbriel> Перекись концентрировать нужно и опасная она.

Ну, в статье её просто кипятят на плитке.
До 75%, думаю, спокойно можно.
В прайсе есть 50% (3.4 $/кг), но, возможно, "только для белых".

umbriel> Да, и еще - лучше водки жидкий аммиак. Пропепом оцени

Не, нафиг! Уж лучше гидразин, он из бутылки не выпрыгивает!

В общем, всё довольно печально.

Тема подразумевает ПРОДРАТЬСЯ ЧЕРЕЗ АТМОСФЕРУ. ЭТО НЕМНОЖКО - ОКОЛО 90-100 км. Многое обсуждаемое в форумах базы - близко к решению вариантов проблемы. Скандинавы скинулись баблом и воплощают в жизнь пилотируемый вариант. Пытаются взлететь. Для славян нужен экстрим - толи идиологический (о политике речи быть не может в трезвом виде)а вот мечту - выйти любителям, а многие считают себя повыше, туда. Создать двигатель, например бессополовой для выхода на 100 км - ведь это реально. Год гагаринский, Н1 шедевр технического таланта не закончился прорывом (как пример). Давайте - для начала км 10ть - а потом выше и выше.

КрупЪ> Давайте - для начала км 10ть - а потом выше и выше.

Что для этого нужно? Какие предложения?

КрупЪ> например бессополовой для выхода на 100 км - ведь это реально. ... Давайте - для начала км 10ть - а потом выше и выше.

А по мне, что 10, что 100 - моночлен. Проблемы одни и те же. Основная - отследить и найти.

Что-то тихо на форуме, понедельник, наверное. Попробую внести оживление!

Черновик проекта, цифирьки примерные.

6-ступенчатая ракета, все движки - торцевики, с временем горения 10...15 секунд, ПХА с органикой без металла.
Такая многоступенчатость потому, что продираться через атмосферу надо долго на небольшой тяге, а долго горящий движок сделать проблематично, поэтому несколько ступеней и паузы между включениями, чтоб во времени растянуть.

Первые четыре ступени одинаковые. Диаметр 90, длина камеры 200...250, масса топлива 2...2.5 кг, критика 6. И только степень расширения у всех разная, в соответствии с высотой, на которой будет работать.
У первых трёх ступеней стабилизаторы. Такие, чтоб во всех конфигурациях устойчивость была около нуля, чтоб легче рулями рулить было.
Пятая ступень диаметром 60, шестая 40, их массы 1 кг и 300 г. И голова около 100 граммов.

На голове три воздушных руля, которые могут поворачиваться на ±60 градусов. Длиной около 80. Внутри трубка, кончающаяся соплом, направленным вниз. Все три сопла питаются от общей камеры сгорания перекисного двигателя, 72% перекись, чтоб температура не превышала 300 градусов.
Перекись качается перистальническим насосом с производительностью 0.2 г/с.

Первая ступень разгоняет немного выше скорости звука, вторая включается без паузы и разгоняет примерно до 800 м/с.
Потом пауза, скорость падает до 400 м/с на высоте около 30 км.

К моменту включения третьей ступени траектория ракеты должна быть наклонена на 30 градусов от вертикали к востоку.
Включается третья ступень, которая разгоняет примерно до 1 км/с.
После чего рулями ракета закручивается вокруг продольной оси для стабилизации. А потом атмосферы становится уже мало.

На высоте около 60 км включается четвёртая ступень, которая разгоняет до 3 км/с.
После отработки четвёртой рули ставятся на торможение вращения и уже перекисью (не аэродинамикой) вращение тормозится.
Через три минуты специальным зарядом отстреливается четвёртая ступень (все остальные отстреливаются включением двигателя следующей ступени).
И ракета ориентируется горизонально в направлении 8.5 градусов к северу от востока. И опять закручивается.

Ещё через минуту ракета достигает высоты 350 км на удалении от старта по горизонтали 430 км, имея горизонтальную скорость 1.8 км/с. Это, конечно, не оптимально, но хочется, чтоб была устойчивая связь с ракетой, чтоб не тысячи километров расстояния, и уж тем более не за горизонтом.

Ну и наконец последовательно включаются пятая и шестая ступени, и потом вращение тормозится.
И 100 граммов головы с остатками последней ступени улетает вдаль. И возвращается (в пределы радиовидимости) только через 85 минут.

Ну, вот как-то так!!!

Xan> Ну, вот как-то так!

Есть твердотопливная японская ракета Lambda, на орбиту вышла Lambda-4S.
У нее четыре ступени, плюс стартовые ускорители, обеспечила вывод на орбиту ПН массой 9 кГ.

Ксаныч, в твоем проекте с ней много общего, но почему шесть ступеней ? Вследствие начальных данных (диаметры, масса ПН) ?

И еще: отстрел включением двигателя - это надежно ? опробовано ? где ?

Ckona> Есть твердотопливная японская ракета Lambda

10 тонн.
У меня 10 кил.

Ckona> Ксаныч, в твоем проекте с ней много общего, но почему шесть ступеней ?

Надо на небольшой тяге плестись в атмосфере около двух минут.
Маленьких двигателей, шипящих две минуты, не бывает.
Поэтому несколько коротко действующих и паузы между ними.
Скважность = 2...3 примерно.

Ckona> И еще: отстрел включением двигателя - это надежно ? опробовано ? где ?

Голая теория пока.
Если ступени просто вставляются друг в друга, почему бы и нет?
Пока воспламенитель горит и топливо разгорается, давление в объёме между ступенями плавно нарастает, при маленькой доли атмосферы усилия уже хватит на преодоление трения. Усилие, в общем-то, допустимо килограммов тридцать. Для стартового веса в 10 кил, наверное, достаточно.
Ступень будет улетать с ускорение порядка 100 g, за время около 5 мс.
Можно, конечно, сделать замок, который будет открываться тем же воспламенителем.
Можно сделать замок, который открывается при догорания топлива в отстреливаемой ступени.

Xan

Для чего использовать 2 типа двигателей? И РДТТ и ЖРД?
У перекисного ЖРД вполне сносный импульс чтобы сделать одноступенчатую ракету, для полета далеко за атмосферу.
Разделение ступеней на сверхзвуке наверняка внесет свои коррективы. Любители вообще делали сверхзвуковую многоступенчатую ракету?

Yalex> Для чего использовать 2 типа двигателей? И РДТТ и ЖРД?

Перекиси граммов двадцать, только чтоб ориентировать и закручивать-раскручивать. Не маршевый.

Yalex> У перекисного ЖРД вполне сносный импульс чтобы сделать одноступенчатую ракету, для полета далеко за атмосферу.

Мне надо несколько дальше.

Yalex> Разделение ступеней на сверхзвуке наверняка внесет свои коррективы. Любители вообще делали сверхзвуковую многоступенчатую ракету?

Не знаю.

Xan> Первые четыре ступени одинаковые. Диаметр 90, длина камеры 200...250

Последнее время кручу в голове разные варианты "прорыва через атмосферу", только не на орбиту, а пониже, километров до 10-20. И максимально простыми средствами. Один из вариантов очень похож, несколько ступеней толстых и коротких, чтобы многоступенчатая ракета получалась без боковушек, но не слишком вытянутой.

Но пока склоняюсь к набору одинаковых бессопловиков, собранных в ступени разными способами, включая кластеры конечно. Одинаковых - чтобы упростить разработку двигателей, не делать разные для каждой ступени.

Для первой пробы хочу запустить простую ракету на карамельном бессопловике, примерно 1 кг топлива и столько же на всё остальное. Так много на всё остальное - потому что это оптимальная масса, при меньшей массе апогей ниже. Калибр 50 мм по топливу, по расчёту поднимется на 3 км.

Xan> На голове три воздушных руля, которые могут поворачиваться на ±60 градусов. Длиной около 80. Внутри трубка, кончающаяся соплом, направленным вниз. Все три сопла питаются

Не понял, какие три сопла?

Serge77> Но пока склоняюсь к набору одинаковых бессопловиков, собранных в ступени разными способами, включая кластеры конечно.

Тоже думал про связку бессопловиков, десятка полтора, в которой можно их попарно поджигать.

Serge77> Одинаковых - чтобы упростить разработку двигателей, не делать разные для каждой ступени.

Ага. Мысль бьётся одинаково.

Serge77> Не понял, какие три сопла?

В атмосфере рули работают как аэродинамические, в вакууме - как поворотные сопла перекисного микродвигателя. Чтоб голову можно было бы крутить во всех направлениях. Одни и те же рулевые машинки используются - экономия.

Xan>> На голове три воздушных руля, которые могут поворачиваться на ±60 градусов. Длиной около 80. Внутри трубка, кончающаяся соплом, направленным вниз.

А, "внутри" - это внутри руля. А я подумал, внутри головы.

Xan> Тоже думал про связку бессопловиков, десятка полтора, в которой можно их попарно поджигать.

И что, этого хватает для орбиты? Насколько хуже, чем то, что ты описал?

Serge77>> Одинаковых - чтобы упростить разработку двигателей, не делать разные для каждой ступени.
Xan> Ага. Мысль бьётся одинаково.

Не у нас первых ))))
Otrag

Нравится мне такой подход, может на бессопловиках такое получится.

Serge77> И что, этого хватает для орбиты? Насколько хуже, чем то, что ты описал?

Это чтоб из атмосферы выбраться, не для вакуума. Как большая первая ступень.
Думал, что если из карбоновых ниток трубки делать, то сгоревший двигатель будет весить всего несколько процентов (~3). И у связки неразделяемых двигателей получится хорошее весовое совершенство.
Но проблема с синхронным попарным поджиганием меня остановила.
И в вакууме импульс будет теряться.

Xan> Думал, что если из карбоновых ниток трубки делать, то сгоревший двигатель будет весить всего несколько процентов (~3).
Ты ноль потерял В лучшем случае 30 %.

Xan> Надо на небольшой тяге плестись в атмосфере около двух минут.
Где-то есть программа, позволяющая обсчитать этот этап?
Две минуты - это результат какой-то оптимизации?

Xan>> Думал, что если из карбоновых ниток трубки делать, то сгоревший двигатель будет весить всего несколько процентов (~3).
Azot> Ты ноль потерял В лучшем случае 30 %.

Плотность углеродного композита -1.8 -1.9 г/см3. Труба диаметра 58 мм длиною 480 мм и толщиной стенки 1 мм (ламинированая из ткани) весит где-то 100 г (потом взвешу точно). На этом диаметре она уже не имеет радиальной прочности. То есть необходимы упрочняющие кольца (фланцы) из дюраля или того стеклотекстолита. В принципе, можешь взять цифры из ТТД моего планера ракеты с ЖРД. Там G11 стеклотекстолитовая труба 83 мм толшиной 1.5 мм (плотность у них с углем примерно одинакова) с обтекателем 400 мм весят 770 г. Про стабики не говорю. Каждый в 64 г х 4 = 250 г. Вот и набралось ок. 1000 г. Соединители из полимера (delrin) дадут ещё грамм 150-200. То есть, планер ракеты 1450 мм х 83 мм при достаточно грамотном проектировании (это не для саморекламы, а как факт для оценки) тянет где-то на 1.2-1.3 кг (есть ещё державка ЖРД из дюраля, но её я не учитываю для схемы с твоими бессопловиками забитыми в корпус ракеты). Наверное, можно полизав во всех местах, срезать грамм 300 (убавив толщину стенки трубы до 1 мм ), но не более. Если будешь использовать пакетные (кластерные) связки, то только на корпусах наберёшь еще столько же. Пиротехнический старт последующих двигателей от предыдущих ("прикуривание") чреват высокой степенью вероятности отказа, особенно на сверхзвуке, когда при выгорании топлива будет изменения в распространении фронта горения в вышибном заряде. Стабилизировать последную ступень лучше вращением. Хорошо описано в этом проекте: file.qip.ru - хранение и обмен файлами - бесплатно
Там же приведены все габаритно-массовые расчёты. Можно сделать сравнительный анализ.

Vagrant> Две минуты - это результат какой-то оптимизации?

Допустимая минимальная скорость при движении в атмосфере, при которой ракету не положит на бок, должна превышать влияние флуктуаций горизонтальной направляющей ветра. Априори, быть где-то 200-300 м/с. Но ветра чем выше, тем сильнее. И есть эшелон на 6-8 км, где турбулентные восходящие потоки достигают скоростей 100-200 м/с. Боюсь, что малоразмерный, малой массы обьект, движущийся с такой скоростью, снесёт нах. Если уж артиллерийские снаряды сносит. Где-то в Missile Aerodynamics Von Karman был разбор влияния горизонтального смещения и график скоростей, его компенсирующих.

Serge77> Не у нас первых ))))
Serge77> Otrag
Serge77> Нравится мне такой подход, может на бессопловиках такое получится.

Об OTRAG на русском языке.

Vagrant> Где-то есть программа, позволяющая обсчитать этот этап?
Vagrant> Две минуты - это результат какой-то оптимизации?

Самый первый пост треда про это!
Самодельная прога на Бейсике. Если хоть немножко программист, запросто на другом языке напишешь.
Cx надо брать из других источников, если хочется точнее.