Твёрдые ракетные топлива XX

Mester>> а не проще отжечь несколько торцевых шашек(с постоянной площадью горения) с разной критикой сопла, и померив давление в камере, получить набор искомых точек?
CRC> ммм... сразу видно, что Вы никогда этого не делали. Там так не получается, чтобы было гладко, ровно и красиво. Сначала идет разгар шашки, всплеск давления, которое естественно влияет на скорость горения, потом ждемс, когда же оно выйдет на пологую прямую, если вообще выйдет))) Хотя, для первых прикидок тоже сойдет.Особливо, если задача найти оптимальный состав топлива при минимуме ресурсов. И времени и денег. Но если крутая наука, тогда...
ессно не делал, но многое в жизни делать приходится впервые...как то так%)
поэтому и вопросы появляются.
а наука она либо наука..либо хобби что ли....

Mester> а наука она либо наука..либо хобби что ли....

Это не наука, это "эмпиризм". Кстати, большую часть времени в экспериментальной и прикладной науке занимает этот самый пресловутый Э. Подготовка эксперимента, сам эксперимент, получение результатов и их обработка. Далее - сравнение с имеющимися данными других исследователей. Систематизация данных и их обобщение. Ну и выводы. Вот именно в последней части может проблескнуть наука. То есть, соответствие вытекающих выводов какой-то теории. Точнее, читайте Философию Науки. Так что не бойтесь прослыть "ползучими эмпириками" и делайте свои опыты прежде всего для самих себя. Чтобы понять и прогрессировать. А уж там как повезёт. С наукой.

a_centaurus> Это не наука, это "эмпиризм". ...
То есть, соответствие вытекающих выводов какой-то теории. Точнее, читайте Философию Науки. Так что не бойтесь прослыть "ползучими эмпириками" и делайте свои опыты прежде всего для самих себя. Чтобы понять и прогрессировать. А уж там как повезёт. С наукой.

с Наукой я во Смутные времена закончил, сколько лет прошло, а до сих пор забыть не получается
а сейчас это скорее хобби - делаю в удовольствие то, что мне нравится и интересно.Особенно когда это совпадает с официальной работой.

varban>> ...ТУ на изделие, в первой строчки которого прописана температура ± 50, а то и 60 градусов им. тов. Цельсия.
SashaMaks> Ну, тут, думаю всё упирается больше в АКБ. Алкалин пока гарантированно быстро может работать до -20гр.С., ниже не пробовал.

Есть гальванические элементы с твердым электролитом. Такая батарея может храниться лет по 25. А ток начнет давать только тогда, когда твердый электролит нагреется до плавления. Пиронагревателем
Если думаешь, что это удаление гланды через анус, посмотри на другое решение - ПАД, газовая турбина и генератор. Самые маленькие такие турбогенераторы вместе с ПАД'ом - с полпачки сигарет.

В случае противоградовых ракет часто используют конденсаторы для питания бортовой электроники. А подавляющее большинство ракет и вовсе без питания обходятся

varban>> И если заряд длинный - эррозионное горение в полной красе.
SashaMaks> Тоже сейчас решаю эту проблему, так как в последнем двигателе топливо в двух сегментах у сопла явно много раньше выгорело...

А ее и не надо до конца решать
Эррозионное горение имеет место в начале работы, когда камера двигателя максимально прочная. Тогда она держит давление лучше, чем в конце работы. Так равнопрочнее

varban>> Потому что это - самый действенный способ.
varban>> Остальные... чересчур экзотичны
SashaMaks> Интересно, как это определялось?

Датчиком давления Или ты не об этом?

SashaMaks> В 2010 году я таки сумел обобщить теорию и свести в единое целое такие явления, как горение топлива, разрушение ТЗП, материала сопла и прочих материалов в КС. По сути все они описываются одним и тем же законом:
SashaMaks> W = f(P, T, V), где
SashaMaks> P - Местное давление в камере сгорания;
SashaMaks> T - Местная температура в камере сгорания;
SashaMaks> V - Местная относительная скорость движения газов вдоль поверхности;

Нам приходиться считаться и с местной температурой заряда. Есть режимы, когда она резко меняется вглубь. Заряд захоложен, и идет интенсивный разогрев, или наоборот.

А резонанс - отдельная пестня. Его в РДТТ можно только на баллиститах и наблюдать.
SashaMaks> А поскольку материал сопла определяет наиважнейший параметр давления в КС - площадь критического сечения, то этот самый закон применительно к нему будет ни чем не менее важным, чем применительно к топливу.

Вот в этой книге:

изложен красиво и без грифов почти весь ГОСТ В на испытания РДТТ, который идет еще с ТУ ГАУ, автором которого был Победоносцев. Разгар сопел определяется в обязательном порядке, даже если двигаътель работает несколько сотых секунды, а сопло - стальное. И так делается еще с двигателей РСов. С ТЗП - та же история. И с камерой.
.

varban>> Хорошая покупная бомба на четверть литра стоит 3000...10000 евротугрика, в зависимости от материала и жадности производителя. И выдерживает она десятки тысяч сжиганий. Новенькие наши бомбы за два года набрали тысяч по три

Mester> самодельная явно дешевле выйдет.....:)до 15Мпа...

Я же сказал, что мы используем калориметрическую бомбу. У них рабочие давления - до 23 MPa, испытательное - 33 МРа. Основное назначение у нее - сжигание образцов для определения теплоты сгорания. Образцов для скорости горения жгем в другие, лековские бомбы:

А рабочие калориметрические - несколько другие: http://www.ika.com/ika/product_art/manual/ika_c_5010_5012.pdf
Все-таки калориметрическая бомба изнутри должна быть зеркально чистой, а для манометрической это требование более слабое

Так что у нас с бомбами происходит типичная реконверсия

Mester> Намек понял:) какие образцы используются в 2х литровой бомбе? и вообще, какие образцы (геометрические размеры) испоьзуются в бомбах?

В 1/4 литровые можно жечь грамм 8...10 в зависимости от начального давления.
Соответственно, в 2-литровой можно жечь в 8 раз бОльшие образцы. Но можно и те же несколько граммовые. Зависит от того, что хочешь сделать с давлением в бомбе.

А геометрические размеры - см. сигарету Бывают тонкие, бывают нормальные, а бывают и как папироса системы Беломорканал

varban>> И то, если топливо - благородный баллистит.
Mester> не, я к такому не готов морально:)

Так и я в НИИ воротил нос, смесевые топлива легче готовить на начальных стадиях отработки.
Однако по цене баллистит кроет все остальные - готовые шашки дешевле любого компонента смесевого топлива

varban> Эррозионное горение имеет место в начале работы, когда камера двигателя максимально прочная. Тогда она держит давление лучше, чем в конце работы. Так равнопрочнее

Я в том плане, что нужно толщину свода горения корректировать, а то где-то 100-150г догорает без давления, это слишком много. УИ сильно занижается. Пока просто увеличил толщину свода на 0,5мм и на 1мм в первом и втором сегментах.

varban> Нам приходиться считаться и с местной температурой заряда. Есть режимы, когда она резко меняется вглубь. Заряд захоложен, и идет интенсивный разогрев, или наоборот.

Это уже Изменение градиента температуры в глубь заряда - самое интересное место, тут образуется "инерционность" процессов связанных с законом горения топлива, тут всё и начинается. Но у меня не получится на словах донести здесь всё, что я знаю и представляю тут в математической и геометрическом виде.

varban> Я же сказал, что мы используем калориметрическую бомбу. У них рабочие давления - до 23 MPa, испытательное - 33 МРа. Основное назначение у нее - сжигание образцов для определения теплоты сгорания. Образцов для скорости горения жгем в другие, лековские бомбы:
varban> http://pubs.acs.org/appl/.../production/ac00229a814.fp.png_v03
varban> А рабочие калориметрические - несколько другие: http://www.ika.com/ika/product_art/manual/ika_c_5010_5012.pdf
varban> Все-таки калориметрическая бомба изнутри должна быть зеркально чистой, а для манометрической это требование более слабое
varban> Так что у нас с бомбами происходит типичная реконверсия
понял, буду думать в эту сторону(в смысле не МРД)
varban> В 1/4 литровые можно жечь грамм 8...10 в зависимости от начального давления.
varban> Соответственно, в 2-литровой можно жечь в 8 раз бОльшие образцы. Но можно и те же несколько граммовые. Зависит от того, что хочешь сделать с давлением в бомбе.
varban> А геометрические размеры - см. сигарету Бывают тонкие, бывают нормальные, а бывают и как папироса системы Беломорканал
скорость проволочками меряли или еще как?
varban>>> И то, если топливо - благородный баллистит.
Mester>> не, я к такому не готов морально:)
varban> Так и я в НИИ воротил нос, смесевые топлива легче готовить на начальных стадиях отработки.
varban> Однако по цене баллистит кроет все остальные - готовые шашки дешевле любого компонента смесевого топлива
промышленное многотоннажное производство - это сила!

SashaMaks> Это уже Изменение градиента температуры в глубь заряда - самое интересное место, тут образуется "инерционность" процессов связанных с законом горения топлива, тут всё и начинается.

Если температура заряда меняется в динамике, то нужны достоверные коэффициенты тепло- и температуропроводности. При отработке нового топлива приходится их определять... одна из первых моих работ в институте.
И тут уж ничего не поделаешь - расчетно их не получить с требуемой точностью.

А если учесть, что химсостав топлива в валовом производстве меняется от партии к партию и от этого пляшут все характеристики...
Первые партии нового продукта стараешься варить одна к одной, для того, чтобы убедиться, что выбрал правильно номиналы по компонентному составу.
И сразу же начинается работа по допускам - назначаешь по аналогичным составам и проверяешь верхи и низы. Хорошо, если запустил на полунепрерывку - там сравнительно легко можно изменить состав для получения нескольких зарядов.
А если непрерывка, тогда ой O:-)

А в некоторых рецептур по 10...15 компонентов... только система регуляторов скорости горения - от двух до пяти-шести соединений.

Скорость меряем проволоичлами, если давление мало мемняется. Т.е. маленький образец в большой бомбе. Если наоборот, хотим поднять давление от, скажем, 40 до 100 атмосфер, приходится обсчитывать запись давления. Площадь постоянна, давление известно, прямо по Серебрякову моижно считать

varban> Скорость меряем проволоичлами, если давление мало мемняется. Т.е. маленький образец в большой бомбе. Если наоборот, хотим поднять давление от, скажем, 40 до 100 атмосфер, приходится обсчитывать запись давления. Площадь постоянна, давление известно, прямо по Серебрякову моижно считать
понял, с утра пойду смотреть на запас труб, которые могут стать корпусом бомбы. Но, по памяти, литра 3 объем будет, не больше.
Давление чем мерять лучше - электроникой или обычным манометром?
Для создания рабочего давления что применить - СО2, азот или навеску состава?

Mester> Давление чем мерять лучше - электроникой или обычным манометром?

Не пьезодатчиком. Лучше всего тензорезистивный датчик давления. Точно таким же, каким меряют давление в ракетнчх двигателях.
Манометр со стрелкой не пойдет - нужна вся кривая подъема давления.

Mester> Для создания рабочего давления что применить - СО2, азот или навеску состава?

Начальное давление - азотом. Городили систем наддува продуктами сгорания, но для больших давлений. Если с азотом сложности, можно аргоном.
Мы два года как пользуемся аргоном для наддува калориметрических бомб, вот ты задал вопрос, и я подумал, а не лучше ли новую рецептуру отжечь на аргоне. Меньше баллонов придется тягать

Mester>> Давление чем мерять лучше - электроникой или обычным манометром?
varban> Не пьезодатчиком. Лучше всего тензорезистивный датчик давления. Точно таким же, каким меряют давление в ракетнчх двигателях.
varban> Манометр со стрелкой не пойдет - нужна вся кривая подъема давления.
понял, еще +200$ к установке:)
Mester>> Для создания рабочего давления что применить - СО2, азот или навеску состава?
varban> Начальное давление - азотом. Городили систем наддува продуктами сгорания, но для больших давлений. Если с азотом сложности, можно аргоном.
не, не сложно, даже гелием есть возможность надуть.
просто нашел упоминание про навеску состава для создания начального давления, идея понравилась, без баллона обойтись вообще.
varban> Мы два года как пользуемся аргоном для наддува калориметрических бомб, вот ты задал вопрос, и я подумал, а не лучше ли новую рецептуру отжечь на аргоне. Меньше баллонов придется тягать
я в свое время ,в НИИ, в инертной среде гелий пользователь, баллон в лаборатории стоял, а за аргоном надо было в соседний корпус идти.

lincoln> У кого какие версии причины взрыва?

У меня классная версия: слишком большое давление при слишком большой температуре.
А если серьезно, то оплавленные края наводят на мысль о прогаре.

RocKI> У меня классная версия: слишком большое давление при слишком большой температуре.
Это да, но давление не должно так расти. Максимум, какое должно быть - 50-55 Атм.
RocKI> А если серьезно, то оплавленные края наводят на мысль о прогаре.
Не, то не края оплавленные, то оплавленная полоска от ПЭТ бутылки для лучшего скольжения мотора в стенде))
Часть мотора -корпус и сопловой блок вырвало из заглушки. Кстати, шашка осталась практически целая с незгоревшим остатком ТРТ со сводом 4 мм.

lincoln> Не, то не края оплавленные, то оплавленная полоска от ПЭТ бутылки

Значит бутылка не выдержала.
Никто ничего так заочно не определит. Ищите остатки мотора. Впрочем, может РЛАН чего скажет, у него похожее топливо. Кстати, сопла, насколько я помню, у него были с небольшим разгаром.

RocKI> Значит бутылка не выдержала.
Юморист
RocKI> Никто ничего так заочно не определит.
Я думаю, что тут есть тот кто сможет определить
RocKI> Ищите остатки мотора.
На это можно надеяться, но не рассчитывать. Судя по остаткам топлива на шашке, - горение шло ровно послойно. Вероятно причина не в браке топлива. Профиль должен быть нейтральным, а он вышел плавно прогрессивный.
RocKI>Впрочем, может РЛАН чего скажет, у него похожее топливо.
Надеюсь, что что-то скажет

RocKI>>Впрочем, может РЛАН чего скажет, у него похожее топливо.
lincoln> Надеюсь, что что-то скажет

Не знаю, не знаю. Ваш ставленник у него полигон отжал...

lincoln> По моему мнению график давления свидетельствует о закупорке сопла.

Я бы предположил, что вскрываются полости/пузырьки, что увеличивает площадь горения.

lincoln>Профиль должен быть нейтральным, а он вышел плавно прогрессивный.

Уменьшение площади критики не вызывает увеличения тяги, если показатель маленький. Тяга, в первую очередь, определяется расходом, а он - площадью горящей поверхности.
Вот вам сумасшедшая гипотеза - топливо прогревалось ИК, отчего в НА начались фазовые переходы, отчего объём топливных шашек увеличился.

Б.г.> НА начались фазовые переходылся.

А какова скорость этих переходов?

Б.г.>> НА начались фазовые переходы.
RocKI> А какова скорость этих переходов?

Скорость перестройки решётки бывает разной, но обычно она высока и в предельном случае близка к скорости поперечных колебаний в этой решётке. Т.е. очень быстро.
Другое дело, что может быть "скрытый" период, аналогичный состоянию пересыщенного раствора. Он может быть и коротким, и долгим.

Б.г.> Вот вам сумасшедшая гипотеза - топливо прогревалось ИК, отчего в НА начались фазовые переходы, отчего объём топливных шашек увеличился.

Вовсе не сумасшедшая, вполне возможная. Да, маловероятная, но как причина бабаха - вполне может быть рассмотрена.

А вот как способ увеличения скорости горения - нет

Такой вопрос - а что обсуждаете-то? Дайте линк на описание и записи, а то я читаю, и ничего не вижу