Private Space Launch - создание ракеты на ГРД

FRC> Закись поступает в камеру сгорания предварительно "ударившись" о перпендикулярную потоку заглушку пре-камеры. Скорость потом у нее относительно низкая.
FRC> Если уменьшить кол-во парафина, задействованного при старте и еще немного расширить "сопло" пре-камеры (или вообще его убрать), то должно помочь.

"Чем легче женщину мы любим, тем больше нравимся мы ей..." С двигателем то же самое.
Чем меньше внутри камеры посторонних предметов, тем эффективнее процесс горения. Если честно, то я не догоняю быстрых изменений вашей конструкторской мысли. Так много
наворотов, что вычислить источник ошибки практически невозможно. Есть известный путь в науке: от простого к сложному. А в технике (особенно в ракетнокосмической) иногда - наооборот. Чем проще конструкция, тем надёжнее она работает.

a_centaurus> "Чем легче женщину мы любим, тем больше нравимся мы ей..." С двигателем то же самое.
По памяти "Чем меньше женщину мы любим, тем легче нравимся мы ей"

a_centaurus>> "Чем легче женщину мы любим, тем больше нравимся мы ей..." С двигателем то же самое.
RLAN> По памяти "Чем меньше женщину мы любим, тем легче нравимся мы ей"

Александр Сергеевич, помнится, мне рассказывал... Мол мучался целую ночь, выбирая между :"легче, но больше..." или "если меньше, то легче..." Но смысл один. Женщина и ракетный движок лучше функционируют, когда их не напрягают...

a_centaurus> ... тем надёжнее она работает.

Можно отвлеченный вопрос?
Не могу найти в РФ производителей кислородостойких О-рингов. Есть ли какие-то проверенные иностранные фирмы или "приемы" адаптации обычных к кислороду? Второй вариант меня сильно смущает, хотя интернет пестрит рекомендациями мыть уксусом и мазать ВНИИНП 283.

FRC> Есть ли какие-то проверенные иностранные фирмы или "приемы" адаптации обычных к кислороду? Второй вариант меня сильно смущает, хотя интернет пестрит рекомендациями мыть уксусом и мазать ВНИИНП 283.


Ещё кошачей мочой, говорят, помогает...
Все фирмы, специализирующиеся на производстве уплотнительных элементов - "проверенные". Не знаю, как в современной Р. , но на западе все изделия этого сектора должны соответствовать ISO 9001. Это сертификат гарантированного качества. Другое дело если изделие применяется пользователем в условиях, не соответствующих ТУ. В катастрофе Шаттла были виновны разработчики, а не о-ринги. Любая коммерческая фирма выпускает уплотнения из композитов различного назначения/применения. Стандарты ASTM допускают для использования в атмосфере кислорода следующие эластичные материалы: chloropren (neopren marca DuPon), -43º /+149º (static only); Fluor elastomer (Viton), -26º/+204º (static&dynamic). Среди компаний тот же Parker Hannifin. Так, неопреновые о-ring для Oxigen имеют Parker composite Nº C 3002-7A. Viton - V3206-7A. По этим номерам нужно запрашивать необходимый продукт. Все эти данные есть в справочнике Parker, который ты должен был скачать с моего файлообменника. Про Google и говорить не стану... Смазка для кислородных сред - Kritox.

FRC> Отработало все почти безупречно, за исключением "очереди" в конце работы.

На профиле тяги хлопков не видно. Или график обрезан раньше хлопков?
Раньше у вас не было хлопков вообще никогда или были по 1-2 штуки, не очередями?

Serge77> На профиле тяги хлопков не видно. Или график обрезан раньше хлопков?
Serge77> Раньше у вас не было хлопков вообще никогда или были по 1-2 штуки, не очередями?

Странно, вчера на графике (до его "причесывания") были явные всплески в самом конце.
Были хлопки 1 раз. Но тогда бронировка вылетала, мы ее потом ходили собирали
Сейчас бронировку вообще не устанавливали.
Видимо давление в баке настолько упало, что взрывались пары в воздухе. Или может воронка в баке возникает и вызывает такой эффект.
На видео с фотоаппарата хорошо видно, что фронт пламени при хлопке идет от сопла (1 кадр) и потом взрыв (второй кадр).
Вполне возможно (и график это подтверждает), что камера во время хлопка тоже работает. Т.е. горение происходит в КС.

Хлопает явно камера, а причина видимо в малом давлении в баке (или малом перепаде на форсунках, что в общем одно и то же) плюс в чём-то ещё, чего раньше не было. Может это связано с малой длиной камеры или с прекамерой.

FRC> Видимо давление в баке настолько упало, что взрывались пары в воздухе...

При падении давления в баке газо-паровая фаза тормозится в "прекамере", потому что давление в камере сг. все равно выше, а наличие там относительно холодного парафинового конденсата, затрудняет диссоциацию закиси на входе. З. медленно натекает, перемешивается с конденсатом, а затем обьёмно взрывается. Ваша "прекамера" -резервуар для взрывного горения газово-конденсатной смеси. Когда жидкая фаза заканчивается - остатки топлива производят пульсационно-детонационное горение. Вообще, форма графика не похожа на случай с парафиновым горючим. Слишком длинный хвост. А плато - всего 0.2-0.25 с. И это при достатке окислитeля. По графику давления можно было бы ожидать активного производства тяги, хотя бы до 0.5 с. А там было уже догорание при явном недостатке одного из компонентов. Скорее всего - горючего. У вас что, дефицит парафина? Пусть лучше останется, чем не хватает. Закись, небось, подороже стоит, чтобы её попусту гонять.

FRC> А фотоаппарат снимал факел через светофильтр. Использовал маску сварщика с автозатемнением. Надо было накрыть ее тряпочкой, чтобы небыло бликов, которые все испортили.

Я бы это принял за нормальную картинку с Mach diamands в сверхзвуковой струе истечения.

a_centaurus> ... Ваша "прекамера" -резервуар для взрывного горения газово-конденсатной смеси. ...
Похоже на то. Присутствие скачков на графике тяги в момент хлопков, видеозапись с фотоаппарата, копоть на внутренностях инж.головки, все говорит об этом.
Странно, что в прошлый раз такого не было. А изменения 4: 1) на внутреннюю поверхность прекамеры не наносился парафин; 2)грели бак до 30С; 3)увеличили размер стартовой шашки с 9 до 14гр; 4) на 100гр больше окислителя.

Попробуем еще разок запуститься, но на 700гр. Посмотрим как получится. Если сохранятся хлопки, попробуем что-то придумать, может объем ее уменьшим, может вообще откажемся.

a_centaurus> Вообще, форма графика не похожа на случай с парафиновым горючим. ...У вас что, дефицит парафина? ...

Не, парафина 258 гр было, выгорело 80. Это жидкая фаза кончилась.

FRC> Попробуем еще разок запуститься, но на 700гр. Посмотрим как получится...

Да, я не принял во внимание, что у вас бак на 2.5 л (так?). Тогда, после, открытия клапана, жидкая фаза быстро вылетает, а потом давление газовой компоненты в целом обьёме бака (ещё высокое) приводит к образованию газово-конденсатной смеси с детонационной формой горения. Надо ставить бак на расчётный малый обьём, в котором газовой фазы будет только на выталкивание жидкости. А своей прекамерой вы вообще нарушаете принцип работы ГРД. Впрыск жидкого окислителя должен производиться в канал шашки, а не в пустоту... После удара о стенку часть капель испараяется, превращаясь в газ и в канал шашки выдавливается уже обеднённая, насыщенная газообразной закисью часть окислителя. Ну а дальше, смотри выше.

a_centaurus> Да, я не принял во внимание, что у вас бак на 2.5 л (так?).
20 унций. 0.6 литра бак. Максимум удавалось набить в него 712гр. Описанное тобой, видимо, остается в силе и для такого маленького, если заправляем только половину (400гр).

По поводу критики пре-камеры, не знаю что тебе сказать. Я "срисовывал" с американских, больших ГРД, да и в учебнике где-то видел. Правда схема, в которой на пути окислителя стоит стенка - это уже отсебятина. Каюсь

И позволю себе просто поделиться горем. Немного в переди паровоза побежал и уже сделал летную камеру с длиной шашаки 280мм, залил бронировку. А теперь получается, что 280мм - слишком большая длина. На этом прожиге была 130мм и получилось хорошее соотношение 1:5. Да и тяга 140 вполне достаточна.
Выходит, или надо задирать расход и тягу больше 150кгС, чтобы использовать летную камеру на всю длину (тензодатчик у нас до 150кг), или приспосабливать тестовую КС для ракеты.
Или в летную КС заряжать короткую шашку. И так дел много, и еще это.

FRC> А теперь получается, что 280мм - слишком большая длина.

А чем мешает лишняя длина? Понятно, это лишний вес. Но если вес не учитывать?
На первых 130 мм будет происходить то же самое, что и в последнем тесте. Дальше продукты сгорания будут идти не в сопло, а сначала сквозь оставшиеся 150 мм длины парафина. Понятно, изменится сотношение окислитель/горючее в пользу горючего, УИ несколько упадёт. Но нам важен суммарный импульс, именно он разгоняет ракету. Поэтому главный вопрос - что станет с суммарным импульсом? Может быть он увеличится?

FRC> 20 унций. 0.6 литра бак. Максимум удавалось набить в него 712гр. Описанное тобой, видимо, остается в силе и для такого маленького, если заправляем только половину (400гр).

Скорее всего. При нормальной заправке любого бака с N2O примерно 10% (по весу) уходит на испарение и наддув с его помощью. При уменьшении веса заправки этот процент увеличивается. Не знаю, в какой зависимости. Поскольку падение температуры в баке после открытия клапана также влияет на давление над мениском.
FRC> По поводу критики пре-камеры, не знаю что тебе сказать. Я "срисовывал" с американских, больших ГРД, да и в учебнике где-то видел. Правда схема, в которой на пути окислителя стоит стенка - это уже отсебятина. Каюсь
Ну да:"американское - значит "отличное"... От других. Из одной крайности - в другую... Кстати, можешь дать ссылку на твой прототип? Что-то я не припомню какого-нибудь достойного внимания двигателя на паре NOx/paraffin, использующего прекамеру. В нормальной конструкции связки инжектор - многоканальная шашка (а именно такая геометрия необходима РП с парафином), впрыск в идеале должен делаться в КАЖДЫЙ КАНАЛ по отдельности. Такие схемы рассмотрены, реализованы и обсчитаны в моделях. Никакой дополнительный (демпферный) обьём перeд шашкой там не нужен. Весь окислитель делится на n-потоков и каждому - свой канал.
FRC> И позволю себе просто поделиться горем. Немного в переди паровоза побежал и уже сделал летную камеру с длиной шашаки 280мм, залил бронировку.

Ну, твоя шашка скорее всего, просто дожигалась. Уже в газовой фазе. Я бы вообще не принимал во внимание часть графика после 0.25 с. Это - "свисток". Туда ушёл остаток пара. Поэтому утверждать что 130 мм это достаточно - слишком смело. У меня на монококке 38 мм стоит шашка 250 мм (nylon). Согласно расчёту. А в твоём калибре (50 мм?) длина шашки должна быть не менее 300 мм. Ведь длина шашки также важна в РП. Пусть лучше останется на стенках, чем не хватит. ВЕС ШАШКИ В ЭТОМ КЛАССЕ ТЯГИ УЖЕ НЕ ИГРАЕТ НИКАКОЙ РОЛИ.
FRC> Выходит, или надо задирать расход и тягу больше 150кгС, чтобы использовать летную камеру на всю длину (тензодатчик у нас до 150кг), или приспосабливать тестовую КС для ракеты.
FRC> Или в летную КС заряжать короткую шашку. И так дел много, и еще это.
А с чего ты взял, что с длиной шашки тяга должна увеличиться? Тяга должна наооборот - упасть слегка. Зато должно увеличится время работы и It. Все равно, во всех случаях, НЕЛьЗЯ НА РАКЕТУ СТАВИТь не испытанный и не параметризированный движок. Поэтому, чтобы получить исходные данные для расчёта баллистической траектории, вам необходимо будет собрать и хотя бы 2-3 раза прогнать лётный движок на стенде. Иначе все проблемы упадут потом на полёт. Где уже ничего нельзя поправить. Надо перестать метаться, как куцый на перелазе, а собрать некий лётный вариант (простой и хорошо обсчитанный) и сделать прогон на полной заправке. по крайней мере с этим определить время тяги и It. Затем анализировать и внести пару изменений, если эти параметры не будут устраивать. Прогнать снова. Если получится улучшить, то на этом остановиться и сделать 3 - контрольный тест. Если он будет успешным и результаты будут коррелироваться - то перебрать движок, законсервировать его и заниматься далее ракетой. Делая оную под имеющейся двигатель.

Serge77>> На профиле тяги хлопков не видно. Или график обрезан раньше хлопков?
Serge77>> Раньше у вас не было хлопков вообще никогда или были по 1-2 штуки, не очередями?
FRC> Странно, вчера на графике (до его "причесывания") были явные всплески в самом конце.
Извиняюсь, откромсал. На картинке концовка испытаний

a_centaurus>> ... Ваша "прекамера" -резервуар для взрывного горения газово-конденсатной смеси. ...
FRC> Похоже на то. Присутствие скачков на графике тяги в момент хлопков, видеозапись с фотоаппарата, копоть на внутренностях инж.головки, все говорит об этом.

a_centaurus>> Вообще, форма графика не похожа на случай с парафиновым горючим. ...У вас что, дефицит парафина? ...
FRC> Не, парафина 258 гр было, выгорело 80. Это жидкая фаза кончилась.

Соотношение закись/парафин 5:1 - почти оптимум. Однако, скорей всего, в начале, при подаче
жидкой фазы, парафин был в небольшом недостатке, а потом, при поступлении газообразной фазы - в избытке. Стрельба в конце похожа на серию взрывов газовоздушной смеси вне камеры. На не приведенной записи с фотоаппарата видно, что пламя при взрывах - скорее облако, чем струя из сопла. Т.е., как обычно, взрывается избыточный парафин вне камеры. Только почему-то очередью.
Похоже, есть резон увеличивать длину парафиновой шашки, хотя в два с лишним раза - наверно многовато.

PS Импульс получился 150. С учетом "кривого" кратковременного режима работы можно думать, что
конструкция где-то недалеко от оптимума.

FRC> 0.6 литра бак. Максимум удавалось набить в него 712гр.
Это же плотность 1187 кг/м3, вы закись до -63С морозите?

upd:

FRC>> 0.6 литра бак. Максимум удавалось набить в него 712гр.
umbriel> Это же плотность 1187 кг/м3, вы закись до -63С морозите?

Спасибо за диаграмму.
Не совсем понимаю, что ответить по поводу заморозки... баллон по паспорту шел как баллон для пейнтбола (CO2) 20oz. Честно говоря, я не помню уже, какая на нем маркировка, т.к. он почти год как "одет" в теплоизоляцию.
Заливаем мы в него окислитель под давлением из большого баллона, перевернув оный вентилем вниз. Т.е. идет почти сразу жидкая фаза. Дренажным вентилем стравливается газ и постепено бачек заполняется.
По Википедии, плотность окислителя при -88.48С равна 1,223 гр/см**3. Если у нас объем бака 591,5см**3 (20 унций), то максимально в него можно влить 723,40 гр. окислителя.
Наверняка плотность его сильно зависит от температуры, но факт остается фактом. 712 вливали.
А вообще, не поленюсь и проверю маркировку на баке. Может он на 1 литр, хотя вряд ли.

FRC> Не совсем понимаю, что ответить по поводу заморозки... баллон по паспорту шел как баллон для пейнтбола (CO2) 20oz. Честно говоря, я не помню уже, какая на нем маркировка, т.к. он почти год как "одет" в теплоизоляцию.

http://www.paintium.ru/... - вот такой баллон?
oz - это единица массы, fl oz - объема. В баллоне 20oz CO2, или 836мл воды. Если наливали 712г закиси, значит плотность 852кг/м3, что примерно соответствует температуре +10С

FRC> По Википедии, плотность окислителя при -88.48С равна 1,223 гр/см**3.
Так и есть. Даже чуть больше чем у ЖК. Поэтому американцы (Dynetics) для своей MNMS и охлаждают закись с этаном до -80.