Двигатель для копии реактивного самолета. Помогите..

Очередные испытания ракетного движка Ме_20_а с шашками торцевого горения различных составов и конструкций. На сей раз испытывались 2 уже описанные выше топливные шашки: 1 - обыкновенная KNSu 60/40 с воспламенителем ЧП (размером со спичечную головку) инкрустированным в торец шашки (глубина 3 мм)во время заливки; 2 - KNSu 60/40 + 2% (сверху) FeO с воспламенителем ЧП той же конструкции. Скорость горения образца такого топлива - 3.8 мм/с. То есть скорость такого топлива в 3.8/ 2.7 = 1.4 раза выше обычного. Результаты испытаний приведены на графиках в приложенном документе, а видео, как обычно здесь:
Index of /
Из сравнения графиков можно заключить, что торцевого горения шашка с добавлением окиси железа горит так же как обычная с проволочным ускорителем. Без такой добавки и без проволоки тяговые показатели Ме_20_а заметно ниже. Поэтому логичным мне кажется проведения испытания шашки с добавкой ФеО и медной проволоки, одновременно. A ver que pasa? (Посмотрим, что будет?). Ну и осталось проверить влияние увеличения Кн. Это можно будет сделать как на данном моторе Ме_20_а с установкой сопла с критикой 2.9 мм, так и на другом моторе Ме_20_b с возможностью замены вставок в критику. Фото этого двигателя как и Ме_20_а с обеими шашками перед тестом, прилагаются.

Me_20_b

Спасибо Incubus за link Jеteх.org. Там действительно есть все данные, как на моторы, так и на летающие ракетопланы. В основном тягу меряют в mN. И максимальная тяга - 500 mN. Время работы от 6 до 20 с. В одной из статей встретил упоминание о карамельных моторах и о микрогибридах на закиси азота и бумаге, которые было бы идеально адаптировать к нуждам этой ветви аэромоделизма (я бы сказал аэроракетомоделизма). Так что как говориться - сам Бог велел. С MECH_FA_01 отьюстированным на долгое горение (скажем 10 - 20 с) и тягу около 1 N, можно добиться весьма хороших результатов. На ранних этапах конструирования этот движок у меня так и начинал. Пока не подобрал диаметр инжектора. Для ракет, разумеется.

Пистолет у меня вмонтирован в стационарный set-up для производства топлива на KNSu. Я его уже описывал когда-то. Но можно и повторить. К пистолету сделан воздуховод (подобран из готового двойного колена нерж трубы). Вверху он соединён с кастрюлей, в которой проделаны радиально отверстия для выхода отработанного горячего воздуха. Воздух заходит через центральное отверстие, закрытое сеточным дефлектором потока. Его роль - сделать поток более гомогенным. В одну из дырок введена thermocuple типа К, соединённая с контроллером-дисплеем (только для измерения). Пистолет запитан через ЛАТР и откалиброван. То есть, температура внутри кастрюли, закрытой медным тиглем в 235ºЦ соответствует 175º Ц внутри плавящегося топлива. Но основной контроль - визуальный. В последней плавке (сегодня) использовался ИК термометр, недавно появившийся в лаборатории. Он показал, что смесь порошков сахара, КNO3 и окиси железа плавится при более низкой температуре ок. 168º. Завтра выложу фотографии. Последняя шашка торцового горения кроме окиси железа была оснащена и медной проволокой диам. 0.4 мм. Масса её получилась 18 г. Будет испытана в Ме_20_а с соплом, с критикой 2.9 мм.

Продолжаю с темой "воздушно-банного комплекса" для производства топливных шашек на базе сахаров. Всё оборудование размещено в старом очаге (именно очаг,где есть крюк для подвески котла, а не камин ). Каменное основание и естественная вытяжка добавляют надёжности. Деревянный столик с оцинкованными железными бортами оклеен керамической плиткой. На нём очень удобно работать с расплавом. На столике стоит лабораторная плитка с вибратором, где можно подогреть форму перед разливкой и провибрировать шашку после разлива. Внизу хранятся банки с нитратом калия, а на поверхности столика также стоят подставки с тефлоновыми или дюралевыми стаканами для отливки шашек стандартных калибров. Пистолет закреплён в лабораторном шатативе. Латр - слева, дисплей контроллера - справа. В стеклянном стакане вода, для мытья ложек, шпателей и деревянных палочек. В пластиковом стакане - силиконовое масло и мазилки из поролона. В Лотке справа хранятся формовочные деревянные стержни, пинцеты, шпатели и т.д. Рядом хранятся всевозможные перчатки: от лабораторных оптических из хлопка с вискозой, для разливки, до толстых кожаных и даже асбестовых (на всякий пожарный случай). На этот же случай слева стоит огнетушитель и вода в 5 л канистрах. Обязательным девайсом являются лабораторные весы, которые стоят на столе рядом. Там же лабораторная посуда, всевозможные компоненты топлив, эпоксидные смолы и отвердители, мельница и ступки для растирания: агатовая и фарфоровая. За стенкой находится стенд (для двигателей с тягой до 500 Н) в ящике из оргстекла. И другой стенд для гибридов и больших РДТТ. Электроника от них - за стенкой. Сьёмка идёт через окно и через стенку ящика. Было достаточно много ситуаций, когда это спасало оператора. Большие моторы, правда я предпочитаю испытывать в поле. Вот и всё, пожалуй.
Техника изготовления шашек на столовом сахаре - это тема отдельная.

Фото 3. Измерение температуры в зоне дефлектора ИК термометром.

Фото 4. На плитке подогревается бумажная форма, помещённая в дюралевую подставку с тефлоновым донышком.

Фото 5. Начало плавления компонентов (сахар, KNO3, FeO).

Итак, собрал вместе все переменные:1 - торцовая шашка сделана с добавками окиси железа и медной проволоки. Продолжаю делать небольшой канал (10х4 мм) для установки воспл. С добавкой KNO3 с сахаром (80/20). Заливка парафином. 2 - мотор с соплом 2.9 мм. Вот что получилось: Предварительные данные с дисплея: время тяги - 5.5 с; амплитуда пика - 9.5 N, амплитуда плато - 4.4 N. Горение ровное. (Foto 1)

Данные записи файла (и видео) обработаю завтра.

Коллега! Я тащусь от вашего карамельного цеха! Много схожего я увидел и в своей кустарной лаборатории, где-то в другом исполнении, но всё в том-же алхимическом ключе.
1.Это основание от печи?
2.Всё в помещении или под навесом?
3.Как решена проблемма отвода газов про огневых испытаниях? 4.Не натягивает ли дыму перед РД против камеры?
5.Как велик самый большой РД, который не страшно было упустить из стенда?
Буду признателен за ответ, тема весьма глубокая, особенно по безопасности. Это, кажется, в топик про вспомогательные.

Так клея не там и не было в трёх последних тестах. Если не считать нескольких мг нитролака для ногтей для связки обмазки ЧП вокруг нихромового мостика -сопротивления. Размер воспламенителя сравним со спичечной головкой и никакого влияния на производство тяги не оказывает. Он помещается в канальчик, оставленный для него в торцовой шашке, засыпается упомянутой смесью KNO3 с кристаллами столового сахара и фиксируется каплей расплавленного парафина. Воспламенение практически мгновенное по всей поверхности канала. Поэтому первая часть графика длительностью в 1 с - классическая ломаная трапеция, отражающая горение канальной шашки с высоким Kn. Затем горение переходит на торец шашки, Кн и тяга падает и график переходит в плато с амплитудой, практически не меняющейся до окончания горения. Правда, с уменьшением диаметра критики и увеличением Кн, уменьшилось время горения. До 5.5 с вместо 6 с в предыдущих тестах. То есть, слегка жертвуя тягой, можно слегка ещё увеличить критику, скажем до 3.6-3.8 мм и довести время до 10 с. В двигателях Jеtех тяга не превышает в самом большом 5 N, в средних доходит до 1-2 N. Правда, в их движках поджиг делают при помощи стопина и пускают модель с руки. А KNSu шашку, всё же лучше поджигать дистанционно, а ракетоплан пускать с рампы.
Кстати мои микро движки Ме_1,2 очень похожи на выпускаемые в Германии. Подведу итоги: построен и испытан перезаряжаемый двигатель Ме_20_а с шашкой торцового горения на карамельном топливе специального состава и конструкции. При снаряжённой массе в 42 г двигатель показал среднюю тягу в 4 N в течение 5-6 с, позволяющую использовать его в моделях-копиях ракетопланов с размахом крыла не менее 500 - 700 мм. Двигатель может быть слегка модифицирован для увеличения времени тяги до 10 с, без снижения самой тяги, увеличением длины камеры сгорания с 65 до 95 мм с использованием критики 3.2 мм (Kn=45).
Для ответа на вопрос о более мощном движке, нужно будет испытать с шашкой торцового горения один из Ме_50 или Ме_80.
Спасибо всем, кто принимал участие в этом топике, (персонально, Serge 77) за полезные замечания и советы. Подготовлю описание и выложу для обсуждения.

Video here: Index of /

В первом может быть. Затем я исключил клей и заменил его парафином. Но всё равно количество нитроклея было слишком мало, чтобы заметно влиять на процесс. Весь вклад давал состав и форма шашки.

Уважаемые... разрешите полюбопытствовать, работы в данном направлении еще ведутся ?
.....если да рассказывайте пожалуйста.

Мне показалось, что тема уже исчерпана в рамках начального ТЗ. Испытаны двигатели нескольких классов с шашками торцевого горения. Были показаны удовлетворительные результаты как по тяге, так и времени. Дизайн двигателя также был описан. Дальше продолжать поиски в этом направлении нет смысла. Если кому-то из аеромоделистов эти результаты подходят, пишите мне на е-маил и я постараюсь прислать чертежи двигателя и описание технологии приготовления шашки.

Прошу прощения, работа над моим основым проектом идет медленно, поэтому решил сделать что-нибудь простое, но в тоже время зрелищное (5-6сек. режима для меня зрелищно), а именно разборной металлический карамельный торцевичек для бумажно-картонных моделей. Обсуждение такого двигателя уместно в этой теме, или лучше писать в "карамельный торцевик Нон-конформиста?

Если для самолёта, пиши сюда. Если для ракеты - в торцевик.

Авиа/ракетомодельные двигатели Me_A/R_12_25. Структура новых двигателей выполнена вполне в традициях Aerospace Industry. Корпус из стеклопластика - коммерческие трубки из стеклотекстолита G11 диам. 16 и 12 мм. Крышка камеры меньшего калибра - из того же G11. Большего - из дюраля. Ретейнер сопла - дюраль. Само сопло - керамика (изолятор) для большего, вставка из нерж. ст. - для меньшего. Масса - 12 и 25 г, соответственно. Топливо - композитное. Описывал в топике: Безсопловый двигатель. На самом деле двигатель меньшего калибра это безсопловик. Вставка уменьшает диаметр камеры всего на 2 мм, а соотношение L/D - 70/6.5 = 10.7. Зато в двигателе большего калибра предусмотрена камера для вышибного заряда, которая позволяет использовать его для небольших ракет. Но сначала будем испытывать. А пока фото.

Foto 2

Foto 3

Провёл испытания авиа/ракетомодельного двигателя Me_A/R_12_01. С шашкой композитного топлива. В варианте безсоплового двигателя. Шашка была полностью канальной, но канал был всего 2.5 мм. Поэтому горение было слишком долгим - ок.30 с. Стационарный режим начался после 4 с горения. Тяга не записывалась. Стенка камеры после испытания в передней части угрожающе обуглилась. То есть вторичному использованию двигатель уже не подлежит без восстановления стенки. Подумаю, что более эффективно: подмотать несколько витков Ал фольги с эпокси с наполнителем, или стеклоткани. Видео здесь. К сожалению всё не поместилось. Другой двиг. такого же калибра надо будет испытать с сахарным топливом, которое побыстрее горит. Вообще-то зря убирал толщину стенки камеры. Была бы надёжнее.
Video: http://www.albe76.newmail.ru/A_R_12_st.4.05.08.MPG