РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

В связи с не очень удачными, а по сути зашедшими в тупик, испытаниями двигателей на натриевой карамели без серы, было решено внедрить новую технологию в систему воспламенения этих топлив.

Поскольку проблемы нерасчётного горения топлив вызвана, скорее всего, излишне большой толщиной прогреваемого слоя топлива из-за длительного воспламенения топлива порядка 20-30с, то решение очевидно – необходимо ускорить процесс воспламенения, как минимум в 5 раз. Сделать в данном случае это можно лишь одни способом – контактным зажиганием от порохового воспламенительного состава, распределённого по всей воспламеняемой поверхности топлива. Данная технология давно уже предлагалась мне Дмитрием, но для натриевой карамели с серой оказалась не нужной. Но в перспективе разработка многоступенчатых ракет и проблему долгого воспламенения всё равно необходимо будет решать. Поэтому было решено провести первую опытную отработку последней версии этой технологии.

Описание технологии:

1. Для равномерного покрытия воспламеняемой поверхности топлива натриевой карамели используется ранее разработанная мной технология изоляции формирующих канал оправок, в которой применяется обычная газетная бумага, пропитанная концентрированным раствором нитрата натрия, а потом и нитролаком для герметизации пор. В итоге получался конструкционный изолирующий материал, который изолировал оправку в канале, и сам оставался на поверхности топлива. Последующие испытания двигателей с голой поверхностью топлива и покрытой этим материалом показали, что он не оказывает влияние на задержку по воспламенению натриевой карамели. Теперь эта технология модернизируется следующим образом.

2. Для равномерного нанесения порохового состава на поверхность топлива изолирующий материал (см. п. 1) в заданной форме покрывается обильным слоем нитролака и сразу же опускается (обкатывается) в пороховую насыпку, в которой, как в муке, обваливается, в результате чего получается равномерно нанесённый слой пороха на изолирующем материале со стороны, прилегающей к топливу толщиной 0,5-1,5мм в зависимости от количества нанесённого лака и степени помола пороха. (см. рис. 1)

3. Для завершения нанесения пороха на воспламеняемую поверхность, изолирующий материал с нанесённым на него порохом устанавливается на оправке и погружается в топлива, формируя при этом канал и слипается с расплавленным топливом. После чего остаётся лишь дождаться отверждения связки топлива. (см. рис. 2)

Примечания:
1. Для порохового состава решил использовать порох на нитрате натрия, так как в этом случае обеспечивается достаточное по времени горение пороха на поверхности, чтобы обеспечить воспламенение топлива и позволяет предупредить излишне быстрое сгорание пороха в КС, что может привести к разрушении КС ещё на стадии воспламенения.
2. Натриевый порох содержит повышенное количество катализатора от5% до 20% для повышения каталитической активности при воспламенении самого топлива.
3. Натриевый порох содержит алюминиевую пудру от 5% до 10% для повышения теплотворной способности и температуры твёрдого остатка, а так же для аккумуляции тепла в тонком слое, образованным самим порохом. Большее количество алюминиевой пудры может привести к невоспламеняемости самого воспламенительного порохового состава.

Далее видео самого предварительного испытания этой технологии.

Хорошо видно, что топливо сразу загорается после сгорания порохового слоя, причём именно горит, а не плавиться. Собственно в столь жёстких уличных условиях при ветре и отсутствия горячих газов, идущих от воспламенительной шашки, наблюдать горение этого топлива, которое склонно к самозатуханию, есть успех.
Так же не наблюдается резкого сгорания пороха, что тоже очень важно для воспламенения и для предупреждения начальных скачков давления в КС.