200Н Огневые стендовые испытания

Serge77>>На вертикальном стенде датчик тяги фиксирует не только собственно тягу, но и вес двигателя вместе с топливом. Поскольку вес топлива меняется, это нужно учитывать.

Nick_Crak>Ребята, вы немного идею "стенд-стартового стола" искажаете Не вертикально ВНИЗ, а вертикально ВВЕРХ. Улететь в любом случае не улетит, если не захотим Т.е. датчик тяги вверху, и мало того - хочу еще КАРДАННЫЙ упор и БОКОВЫЕ растяжки с датчиками сделать. Надо объяснять зачем?

Всё равно изменение веса топлива надо учитывать !

Сергей

Да просто учитывается.
Регистрируем тягу по оси.
Интегрированием функции изменения тяги от нуля до конца изтечения получаем суммарный импульс.
Получаем единичный импульс из суммарного и массы заряда. Собственно, единичный импульс кроме всего остального - это коэффициент пропорциональности между функцию изменения импульса и функцию изменения массы заряда.
Ну, и получаем эту функцию.
И вводим поправку в тягу.

Точность таких расчетов - на несколько (2...3) порядков выше, чем точность наилучших измерительных устройств. Если и этого мало, можно учесть действительный, а не суммарный импульс. Только не стоит

Так что ты прав - первое дело - не забыть. А учесть - проблем нет.

Ник>> Не вертикально ВНИЗ, а вертикально ВВЕРХ

varban>Ага, щаз! Чтобы колодцы рыть струёй varban>Ты все-таки не представляешь себе, что может натворить парa десятков килограмм газов, встречающая препятствие на скорости пару километров в секунду!
varban>У тебя что? Бронеплиты лишные имеются? Или бетонный завод?
varban>Гораздо проще для испытаниях повернуть мотор дыркой вверх, поверь мне
varban>А испытывать целиком ракету соплом вниз в вертикальном стенд-старте мы себе не позволяли, ибо был прецедент... рассказывают, тогда ракета попала в заводоуправление. Хорошо, что с охолощенным взрывателем.
А как понимать вот ЭТО!
varban>Конструкция простая. В бетоне заделана плита с Т-образными каналами. На плите крепится датчик тяги, он же силовый элемент крепления двигателя.
Простааая тааакая конструкция

Моя мысль такова - вырыть канаву, перекрыть ее бетонной плитой (с браком -т.е. с дыркой), проложить пару типа-рельс(из уголка или швеллера). Выезжаешь, собираешь стартовую ферму, накатываешь ее на дырку - и хоть пускай ее, хоть на хлеб мажь

Ник

Дух, у тебя силовая схема правильная, но очень уж трудоемкая конструкция получается.
Такие стенды бывают в серьезных организациях. Кстати, там не уголки ставят, а все больше - сурьезные брусья. Чтобы после взрыва движка в стенде не переделывать

Я пользовался такими стендами только для испытания ракет в сборе.
А так, все-все двигатели, к которым я имею отношение, мы испытывали на вертикальмых стендах*. В случаях испытаний только РДТТ, без головной части, использовали вертикальный стенд.

Конструкция простая. В бетоне заделана плита с Т-образными каналами. На плите крепится датчик тяги, он же силовый элемент крепления двигателя. Такой цилиндр полый, с наклеенными тензодатчиками. Со стороны плиты - фланец. Со стороны движка - резьба, на ней навинчивается переходник крепления двигателя.
А сам РДТТ торчал вертикально, вверх соплом на стенде, даже когда работали по ГРАДовским движкам.

Конечно, была опаска, что двигло начнет раскачиваться, но они не были настолько серьезными, чтобы перейти на горизонтальные стенды.

Кстати, и тебе (на горизонтальном стенде) такую надо иметь. Рекомендую стол от бракованного фрезеровального станка - дешево и сердито. И крепить можно хоть какие датчики тяги.


Ник> Не вертикально ВНИЗ, а вертикально ВВЕРХ

Ага, щаз! Чтобы колодцы рыть струёй Ты все-таки не представляешь себе, что может натворить парa десятков килограмм газов, встречающая препятствие на скорости пару километров в секунду!
У тебя что? Бронеплиты лишные имеются? Или бетонный завод?
Гораздо проще для испытаниях повернуть мотор дыркой вверх, поверь мне
А испытывать целиком ракету соплом вниз в вертикальном стенд-старте мы себе не позволяли, ибо был прецедент... рассказывают, тогда ракета попала в заводоуправление. Хорошо, что с охолощенным взрывателем.

Сергей, ты прав. По стандарту уменьшение топлива надо учитывать и учитывают, если вес топлива превышает 0.1% от тяги двигателя. Реально, это у всех двигателей, которые работают больше 0.2 секунды. Так ВПшники запомнили
Только какие проблемы учесть?

Тягу можно мерить давлением, гидравлической системой. Но она здорово инертная. Как правило, частота - не более нескольких герц. Т.е. переходные процессы (пик от воспламенения, наружение бронировки, вскрытие дефекта во фронте горения он не заметит.
Но если давление продуктов горения мерится прилично, иногда идут на такое.

А! Чуть не забыл:

Maggot, надо мерить давление в камере и тяга по оси.

---

• Для сведения, диапазон параметров, в которым я работал:

- масса заряда: 0.5 грамм ... 21 килограмм
- тяга по оси - 0.5 ... 38000 ньютона
- время работы - 0.05 ... 12 секунд

varban>По стандарту уменьшение топлива надо учитывать и учитывают, если вес топлива превышает 0.1% от тяги двигателя. Реально, это у всех двигателей, которые работают больше 0.2 секунды. Только какие проблемы учесть?

Первая проблема - собственно не забыть учесть. Во-вторых, топливо горит не абсолютно равномерно во время работы двигателя, как узнать, сколько оставалось топлива в каждый момент, чтобы вычесть его вес из тяги ?

Сергей

Nick_Crak>Моя мысль такова - вырыть канаву, перекрыть ее бетонной плитой (с браком -т.е. с дыркой), проложить пару типа-рельс(из уголка или швеллера). Выезжаешь, собираешь стартовую ферму, накатываешь ее на дырку - и хоть пускай ее, хоть на хлеб мажь
А блин, самое то главное - я ж на криокислород расчитываю -мне нужна ПЛОЩАДКА СВЕРХУ Вот от этого я и пляшу.

Ник

Что ЭТО?
Если о термине "охолощенный взрыватель", то он применяется в отраслевых стандартах (на русском языке, не на болгарском). Конечно, словечко специфическое , но применяется. Даже в изданиях середины 90'ых.
А об его происхождении не берусь судить. Наверное, это давнее артиллерийское словечко, у предков был довольно-таки цветистый язык

А насчет положение двигателя - единственный разумный довод испытывать его вниз соплом, это именно обеспечения работоспособности. Просто не подумал. Я же ЖРД не занимался.
Но коррекцию тяги на вес ДУ и на вес расходующеегося топлива (если это секция ракеты, а не подаешь топливо шлангами) надо делать.

Уфф, экзамен сдал, на пару дней на базе появилдся

Дух>О ... вот это дело.

Это как раз самое простое. Есть у меня к нему и линейный модулятор, все никак не доходят руки согласующую цепь расчитать (3 резистора 2 конденсатора в двух цепях ), однако мне не нравиться его динамический диапазон (150/20=7,5 атмосфер точности). Да и потом это все же несколько устаревшая штука, даже для меня Теперь у меня есть цифровой осцилограф, осталось к нему ноутбук найти и все в порядке будет. Прочем посылать куда-то этот осцилограф я не стану

Старый>Я имел в виду интерфейс сопряжения... а что ты гнать по проводам будеш мне всё равно... хоть в аналоге гони.

Ясно, впрочем идея как сделать есть на 100% готовая, более того - устройство есть, втыкаеться в сом-порт А с другой тсороны - 150 атм датчик давления на до 100-метровом шлейфе.

Дух>Можно теоретически вообще без процесора обойтись. Оптико-мех преобразователем на 8 бит.

?? Ты что имеешь оптико-МЕХАНИЧЕСКИЙ(!). От мышки что ли?

Дух>и гнать на LPT.

Щаз, без процессора по ЛПТ не получиться.

Дух>Пружина... но это плохо...

Именно. Она своих переходных процессов повносит.

Campus>Я тут, чего подумал: ДАВЛЕНИЕ=СИЛА/ПЛОЩАДЬ. Почему бы датчик давления не приспособить под датчик тяги? Этакий "твикс - -два в одном".

Это была так же и первая моя мысль. ПРимерное устройство выглядело так - в бруске высверден цилиндр, в него залита вода. Сверху в этой цилиндр плотно вставлен штырь, на который давит двигатель (он сопом вверх). К води снизу подключен датчик давления. Однако поговорил со слесарем механиком и понял что этот девайс не работоспособен.

Как вариант - промышленный гидроцилиндр.

Пневмо не подходит по тем же показателям, что и пружинка - колебательные переходные процессы, от которых мы заколебемся в расчетах избавляться

Serge77>Всё равно изменение веса топлива надо учитывать !

Поскольку мы считаем скорость горения, то выходит, что у нас неявная функция выползает

CaRRibeaN>Поскольку мы считаем скорость горения, то выходит, что у нас неявная функция выползает

А ты думал
Задачи этого типа математики называют некорректными
Тем не менее...

quote:

---

Мы сами знаем, что задача не имеет решения.
Мы хотим знать, как ее решать!

---

 

Короче, упремся - разберемся
Важно зарегистрировать тягу и давление во времени достаточно точно.
Дальше в бой идут баллистики.

Давай подумаем - вдруг чего выдет?
Но не верится что-то. Сильно режется частотная лента.
А тензометрирование не дорогое, если под рукой есть хороший токарь.
Черт возми, почему я не могу просто так железку тебе послать... проверял уже на таможне - нереально.

Вообщем имхо несурогатное решение преобразования вес->электрический сигнал похоже только одно - тензодатчик. Все с кем я разговаривал так и поступали.

Народ, который читал западные описания стендов - м. б. есть другое, более дешевое решение?

CaRRibeaN>Народ, который читал западные описания стендов - м. б. есть другое, более дешевое решение?

Я западные мало читал, но самое дешевое решение (для суммарного импульса) - баллистический маятник

Оффтопик:

А я рассказывал, как скорость полета снарядов мерили в позапрошлом веке?

Предполагайте!

Имейте ввиду, что мерили очень точно, скажем 500 m/s они мерили с точностью в 1...2 m/s.

Подсказка - электричество использовалось.

Может после того настроимся на более простые решения. А то ацыпухи, контуперы... вон Победоносцев с Королевым и фон Брауном как-то без этого обходились

CaRRibeaN>Народ, который читал западные описания стендов - м. б. есть другое, более дешевое решение?

Ну да, откуда у них дешёвые решения ? Постоянно жалуются, что после очередной аварии приходится менять датчики - самую дорогую часть стенда.

Сергей

varban>Я западные мало читал, но самое дешевое решение (для суммарного импульса) - баллистический маятник

А вот ещё одно красивое решение:




Мужик запускает тяжёлую деревянную болванку, она взлетает на 30-40 метров, по этой высоте вычисляется полный импульс и удельный импульс. Система спасения простая - ракета втыкается носом в землю.

Сергей

Campus>Я тут, чего подумал: ДАВЛЕНИЕ=СИЛА/ПЛОЩАДЬ.

Думал, вспоминал, жалел о том, что забыл...

А не есть ли тяга поизведением давления на площадь сопла?
Можно ли рассматривать реактивное движение как давление из нутри на корпус, которое не компенсируется на поверхности противоположной соплу (естественно в ничножно малый промежуток времени)

Кто еще не все забыл?

Campus>>Я тут, чего подумал: ДАВЛЕНИЕ=СИЛА/ПЛОЩАДЬ.
....
Maggot>Можно ли рассматривать реактивное движение как давление из нутри на корпус, которое не компенсируется на поверхности противоположной соплу (естественно в ничножно малый промежуток времени)

Maggot>Кто еще не все забыл?

Забыл. Но вот, что скажу - забавно, но возникает вопрос -а к ЧЕМУ собственно прилагается сила создаваемая РД?
Насколько помню - к надкритической поверхности сопла и , частично, к проекции критической части сопла на заднюю(переднюю ) стенку камеры сгорания. Или нет?

Ник

varban>Maggot, надо мерить давление в камере и тяга по оси.

А не является ли искомая тяга поизведением давления на полщадь сопла (если сопло просто отверстие).
Масса имеет значение только при расчете импульса.
При том же давлении скорость истечения прямо пропорциональна плотности.
Если пренебреч потерями на трение, вязкость газов и подобное, может, достоточно измерить тягу.

Varban>Давай подумаем - вдруг чего выдет?

Ну подумай Я уже все извилины сточил об это - нормального решения не нашел. Полосковый резистор с пружинкой, да тензодатчик.

Varban>А тензометрирование не дорогое, если под рукой есть хороший токарь.

Ага, щаз. Токаря мало. Нужен как минимум хороший токарь, который уже делал тенходатчки. Иначе придеться исследование проводить, как он в каких режимах работат - т.е. набрать много разныш ТАРИРОВАННЫХ чушек и мерить, мерить, мерить. С частоткой как быть вообще не представляю. Т.е. покупной здесь выглядит предпочтительнее, но 100$ только за железяку одну

Varban>Черт возми, почему я не могу просто так железку тебе послать... проверял уже на таможне - нереально.

Пошли DHL или UPS - дороговато, но ими можно имхо что угодно прислать, даже ядерную бомбу Расходы поделим.

Varban>Я западные мало читал, но самое дешевое решение (для суммарного импульса) - баллистический маятник

Тоже на самом деле не просто. Плюс профиль тяги не померяешь, а для нас, вобщем-то новые топлива использующих желательно хотя бы измерения наиболее полно и правильно снять.

Varban>А я рассказывал, как скорость полета снарядов мерили в позапрошлом веке?

Рассказывал. Помоему даже в этом топике

Serge77>Ну да, откуда у них дешёвые решения ? Постоянно жалуются, что после очередной аварии приходится менять датчики - самую дорогую часть стенда.

Мда уж это точно, я теперь кажеться понимаю почему у них космос такой дорогой - стоит только взглянуть на капитальные стартовые сооружения (2-х этажные, с баром и шезлонгами в стороночке).

Maggot>Можно ли рассматривать реактивное движение как давление из нутри на корпус, которое не компенсируется на поверхности противоположной соплу (естественно в ничножно малый промежуток времени)

Ммм, врядли, у нас тут граничные условия (сопло). Даже в таком элементарном случае как ламинарный поток в трубке переменного сечения решение не очевидно. Может Сниппера привлечь - он вроде аэродинамик, вмиг расколет задачку

Maggot>При том же давлении скорость истечения прямо пропорциональна плотности.

Плотность зависит от хим состава и температуры. Как предложешь первое и профиль второго расчитать? Дешевле тягу померить, имхо.

Да, кстати - я как-то не задумывался, а какой диапазон измерений у нас может быть по тяге?

Serge77?

Еще одно - сварганил сейчас алгоритм приведения эд. показателей ТД к весу, так что если решимся - можно будет делать и на тензе.

CaRRibeaN>Ну подумай Я уже все извилины сточил об это - нормального решения не нашел. Полосковый резистор с пружинкой, да тензодатчик.

Если меряем деформацию пружины под действием силы тяги, т.е. перемещение. Что мешает увеличить диапазон перемещения и мерять многооборотным индикатором часового типа? А в место стрелки истользовать оптопару и колесо от мышки?

Maggot>>Можно ли рассматривать реактивное движение как давление из нутри на корпус, которое не компенсируется на поверхности противоположной соплу (естественно в ничножно малый промежуток времени)

CaRRibeaN>Ммм, врядли, у нас тут граничные условия (сопло). Даже в таком элементарном случае как ламинарный поток в трубке переменного сечения решение не очевидно. Может Сниппера привлечь - он вроде аэродинамик, вмиг расколет задачку

Думаю, что не сопло. Т.е. на сопло действует сила трения потока, которая тормозит двигатель. А тяга это давление умноженное на площадь сопла минус сила трения.

CaRRibeaN>Дешевле тягу померить, имхо.

Ну да. А потом зная площадь сопла вычислить (грубо, не чуитывая силу трения потока о сопло) давление.

Campus>Я тут, чего подумал: ДАВЛЕНИЕ=СИЛА/ПЛОЩАДЬ.

Maggot>Думал, вспоминал, жалел о том, что забыл...
Maggot>
Maggot>А не есть ли тяга поизведением давления на площадь сопла? Maggot>Можно ли рассматривать реактивное движение как давление из нутри на корпус, которое не компенсируется на поверхности противоположной соплу (естественно в ничножно малый промежуток времени)

Рассматривать усе можно. Но будет ли это правильным, вот в чем вопрос.

Maggot>Кто еще не все забыл?

Я же давал ссылку на основные внутрибаллистические уравнения:




Короче, читать, изучать, задавать вопросы. Но не в этом топике.
Надо завести новый. Типа "Откуда растет внутреняя баллистика РД и как ее употреблять в повседневной пищи"

CaRRibeaN>Да, кстати - я как-то не задумывался, а какой диапазон измерений у нас может быть по тяге?

При нейтральном профиле горения тягу можно рассчитать по формуле:

ТЯГА_КГ = (УДЕЛЬНЫЙ_ИМПУЛЬС_СЕК * МАССА_ТОПЛИВА_КГ) / ВРЕМЯ_ГОРЕНИЯ_СЕК

Например, для типичного самодельного композитного топлива удельный импульс равен 200, это при массе топлива 100г и времени горения 2 сек. даёт тягу 10кг.

Сергей

Maggot>Если меряем деформацию пружины под действием силы тяги, т.е. перемещение. Что мешает увеличить диапазон перемещения и мерять многооборотным индикатором часового типа?

Это что еще "часового типа"? Плунжер с возвратной пружиной? Мне вообще преобразование винт-гайка (т.е. перемещение в вращение) не нравиться узким рабочим диапазоном, нелинейностью и люфтами.

Впрочем если вы разбираетесь - то или объясняйте подробнее, какие так характеристики, или ссылочку давай.

Maggot>А в место стрелки истользовать оптопару и колесо от мышки?

Это врядли пойдет, хотя надо смотреть скорость вращения. Для мышки надо что-то типа с диапазоном в 2000-3000 градусов на шкалу.

Maggot>Ну да. А потом зная площадь сопла вычислить (грубо, не чуитывая силу трения потока о сопло) давление.

Это-то нахрена? Как раз давление померить - у меня все есть.

Serge77>Например, для типичного самодельного композитного топлива удельный импульс равен 200, это при массе топлива 100г и времени горения 2 сек. даёт тягу 10кг.

Таким образом диапазон 1-30 кг подойдет от 5...10 г топлива (модифицируя скорость горения) до ~300 г топлива? Т.е. этот диапазон (на который я и расчитывал пока) как раз для эксперементальных движков идеально подходит. Ок.

Maggot>Еще это называется МИГ - микрометрическая измерительная головка. Часто применяется для
измерения отклонения, контролья допусков...

А понятно. Правда нам перемещение и не нужно - нам нужно силу мерять. Можно подумать
как это применить, хотя по мне полосковый резистор с мощной пружиной будет лучше.

А еще лучше - тензодатчик.

Где бы найти частотную модель пружины? Что-то вроде передача амплитуды от частоты...