Теоретические пределы совершенствования двигателей РДТТ

Теги:армия
 

ttt

аксакал

Какие существуют теоретические ограничения для увеличения эффективности РДТТ?

1 Обычно чем меньше молекулярная масса продуктов горения, тем выше импульс удельный

Как я знаю Бериллий пытались использовать и с успехом, но Бериллий сильнейший яд. А почему не используют Бор?

2. Сейчас в молекулярной химии делают всякие извращения - типа наноемкости для водорода из окружающих цепочек атомов, можно это использовать для совершенствования топлив РДТТ?
http://tl2002.livejournal.com/  
RU Lebedev V #20.03.2006 17:28
+
-
edit
 

Lebedev V

опытный

Какие существуют теоретические ограничения для увеличения эффективности РДТТ?

1 Обычно чем меньше молекулярная масса продуктов горения, тем выше импульс удельный

Как я знаю Бериллий пытались использовать и с успехом, но Бериллий сильнейший яд. А почему не используют Бор?

2. Сейчас в молекулярной химии делают всякие извращения - типа наноемкости для водорода из окружающих цепочек атомов, можно это использовать для совершенствования топлив РДТТ?
 


вес ТТ в МБР указать или так знаешь ?
это десятки тонн.

причем МБР принимаються системами , а это десятки ракет ...

а пункт 2 что ты указал это лабораторные количества ( даже килограммы набрать тяжко...)

пункт 1 не обязательно.
так как температура в РДТТ окислы бора/берилия/магния/алюминия недостаточна для их перевода в газообразное состояние. соответственно они применяються для того чтоб поднять температуру других продуктов горения (газообразных).

так-же в общем так-же не совсем , если предположить что есть движок в котором С окисляеться до СО и такой-же движок в котором окисляеться до СО2 то второй будет эффективнее не смотря на то что молекулярная масса выше ( при одинаковой скорости расходывания С) а если нормировать О то первый эффективнее..

кроме того у тебя горючие и окислитель ( особенно окислитель) это не чистые вещества , а соединения , и так-же надо смотреть что с чем могет реагировать и образовывать ...
 

ttt

аксакал

Так получается все, предел? ;);)

Но про относительно удачные опыты с бериллием я слышал. Жалко что это сильнейший яд
http://tl2002.livejournal.com/  
RU Lebedev V #20.03.2006 18:14
+
-
edit
 

Lebedev V

опытный

Так получается все, предел? ;);)

Но про относительно удачные опыты с бериллием я слышал. Жалко что это сильнейший яд
 


ну формулу МС~2 никто не отменял..
а если вспомнить что 1гр дефекта массы это эквивалент 20КТ. то предел фактически только технологические...,
 
RU Lebedev V #20.03.2006 18:15
+
-
edit
 

Lebedev V

опытный

Так получается все, предел? ;);)

Но про относительно удачные опыты с бериллием я слышал. Жалко что это сильнейший яд
 


я тебе написал не столько теоритический а сколько технологические пределы..., а технологические пределы они движуться с развитием науки и технологий....
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Примерно так:
Для космических аппаратов - до 2700мсек(в вакууме)
- космических РН - 2500-2600мсек
- МБР - 2300-2400 мсек(выше эксплутационные требования)
- в наземном оружии(ЗУР, ТБР), смесевые топлива - 2100-2200мсек (эксп. требования еще выше)
- баллиститы для малого калибра(РПГ, ПТУР и пр.) -1900-2000мсек

Со временем может быть прибавка 5-10% - максимум, введением того же бора и бериллия, заменой перхлората аммония на п-хт нитрония. У РДТТ есть принципиальные ограничения по Иу - нельзя смешать вместе, в одной фазе высокоэнергитичные в-ва и не беспокоиться потом, что не ебн@т :)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
У МБР вплотную подходит к 2500, на лекциях цитировали серийные топлива с таким импульсом. На II...III ст. импульс выше 2500.
У баллиститов тоже повыше. 2000 m/s - это низкоимпульсные. Есть и повыше. Например, в двигателе банальной ПГ-9 используется баллистит с импульсом около 2200. Это уже среднеимпульсные.
Если в составе баллистита ввести металлическое топливо (как правило алюминий), то импульс можно довести и до 2300...2400.

А так - все правильно Ник сказал. Ограничение именно по энергоемкости - от этого растет чувствительность к механическим воздействиям.
К примеру, можно придумать... да что можно, я могу ;) придумать рецептуру баллистита с импульсом за 2400, но я не хотел бы его производить :D

Твердое топливо - это компромисс. Или, если не нравится слово, оптимум. Оптимум энергетических, экономических и технологических параметров. Если нужен импульс во что бы то ни стало, есть и жидкие топлива.

Бумага - она все терпит. А твердое топливо терпит тем меньше, чем выше у него импульс :)
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
У МБР вплотную подходит к 2500, на лекциях цитировали серийные топлива с таким импульсом. На II...III ст. импульс выше 2500.

Бумага - она все терпит. А твердое топливо терпит тем меньше, чем выше у него импульс :)
 


Для МБР я импульс наземный указал.

А вот меня побеспокаивает технология микроконтейнирования ;)
Перхлорат нитрония знамо дело обдуваем аммиаком -получаем защИтный слой перхлората аммония на гранулах, а потом...ну, скажем алюмогидрид лития :) или бериллия (мама!) упаковываем в микроконтейнеры из...ну, например полиметилметакрилата. О, как... Ну и связываем все это по вкусу полибутадиеновой смолой. И покрываем канал(понятно, что льем в корпус, в контролируемой атмосфере) каким нибудь паровлагостойким...тем же полибутадиеном. Нет? Я направления правильно угадал?

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Микрокапсюлирование - это экзотика. Ее применяют на малогабаритных зарядах типа плазмообразующих. В заряд МБР не применяют, поскольку такие топлива имеют заметно более низкие механические характеристики.

Перхлорат нитрония тоже не применяют в серийных топлив. Из окислителей используют всего 5 штук - нитраты калия, цезия, аммония, перхлораты аммония, калия, амонийдинотроазот (АДНА). Первые две, чаще всего в смеси - в плазмообразующих, а АДНА - в несколько малосерийных марок. Перхлорат калия - в быстрогорящих. И остальные 99.9 % - это перхлорат аммония.
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Микрокапсюлирование - это экзотика. Ее применяют на малогабаритных зарядах типа плазмообразующих. В заряд МБР не применяют, поскольку такие топлива имеют заметно более низкие механические характеристики.
 


А ЧТО там микроконтейнируют?
А ежели поболее того же полибутадиена добавить, нельзя улудшить механ.свойтсва?

ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

valture

опытный

а тот-же металшторм - снизить вес перегородок-снарядов
до минимума и получится РДТТ с управляемой тягой
(эдакий вариант взрывалета) :) ;D :)
 

uagg

опытный

А ежели поболее того же полибутадиена добавить, нельзя улудшить механ.свойтсва?
 

Наверняка другие свойства ухудшатся и микрокапсулирование пойдёт прахом :)

Меня вот что интересует: А нельзя ли улучшить механические свойства заряда, отливая его не сплошняком, а разместив внутри некую пространственную структуру (ну, я не знаю, из кевлара, углеродного волокна). Изготовить эдакий "кевларо-зарядо-бетон"?
Тогда этих микрокапсул можно напихать много...
Только как это технологически обставить, это я себе с трудом представляю. И сколько это будет стоить ::)...
 
RU Dem_anywhere #21.03.2006 17:02
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал
★☆
А что будет с микрокапсулами при работе движка? Не расплющит?
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Ник> А ЧТО там микроконтейнируют?

То, что несовместимо с другими компонентами.
Например, перхлорат нитрония. Или алюмогидрид лития. Или какая-ныть гадость, содержащая фтор в активной форме - оксифтор или фтораминные группы.

Ник> А ежели поболее того же полибутадиена добавить, нельзя улудшить механ.свойтсва?

Нет, его и так много :) Импульс сразу завалится.

uaag> Меня вот что интересует: А нельзя ли улучшить механические свойства заряда, отливая его не сплошняком, а разместив внутри некую пространственную структуру (ну, я не знаю, из кевлара, углеродного волокна). Изготовить эдакий "кевларо-зарядо-бетон"?

Ммммм... тут не то, что мимо, а в другую сторону!

Прочноскрепленный заряд смесевого топлива по физико-механическим свойствам похож не на бетон/дерево/плексиглас, а на резину! Мягкая, эластичная такая. Даже не покрышка, а хорошая такая подошва из натурального каучука. Относительное удлинение минимум 30% до разрушения.
Так что арматура тут неуместна.
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
> что будет с микрокапсулами при работе движка? Не расплющит?

Нет, они мелкие и поэтому прочные.
 

uagg

опытный

varban>Мягкая, эластичная такая. Даже не покрышка, а хорошая такая подошва из натурального каучука. Относительное удлинение минимум 30% до разрушения.
Так что арматура тут неуместна.

А такие характеристики топлива нужны при работе двигателя, или, к примеру, его эксплуатации (эээ... хранения)?

varban>Так что арматура тут неуместна.

А почему? "Арматура" (если грамотно построить) позволит улучшить механические характеристики всего пблока топлива в целом. Ну, прочность на разрыв, упругость и т.д.
Да, при этом эластичностью придётся пожертвовать.
Поэтому возвращаемся к первому вопросу.

Т.е. может быть можно вырости, сделать топливо не только смесевым, но и гетерогенным по структуре, механическим свойствам, энергетике и т.д.?
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Все из-за разных коэффициентов температурного расширения корпуса и заряда (типичная разница - 30%), а также из-за разных модулей эластичности (разница - несколько порядков).

Корпус РДТТ очень прочный, а скрепленный с ним заряд из-за температурных деформаций или должен быть эластичным, как резина, или прочным, как корпус.
Последнее невозможно, поскольку корпус РДТТ - предельный случай арматуры: композит.
 

uagg

опытный

Понятно! :)

А если сделать топливо "двуслойным" - слой, прилегающий к стенкам камеры - традиционный, работает как демпфер, на сжатие-растяжение, а слой, прилегающий к каналу горения - богатый микрокапсулами, и, следовательно - более энергоёмкий, но с существенно худшими механическими свойствами в монолите - поэтому он армированный.
Внутренний слой выгорает, внося нек. добавку, а потом горит и обычное топливо (которое одновременно перед этим работало на сжатие/температурные деформации)?

Или, использовать технологию "макрокапсулирования" - насыщать микрокапсулами не весь массив топлива, а некие локальные объемы (ну, не знаю... с кулак объемом), с определенной переодичностью разбросанными по всему массиву топлива. Вроде губки - резина - основной массив "традиционного" топлива, а воздушные пузырьки - это "макрокапсулы" топлива с плохими механическими свойствами, но с дополнительными бонусами в энергетике.

И даже отливать понятно как (ну, + / - :) ) - заранее наделать таких контейнеров с микрокапсулированным топливом, а потом послойно укладывать в отливку...

:-)
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Я категорически против! Я такой заряд разрабатывать не нанимался и не наймусь ::) ;)

Если делать такое, более эластичное топливо надо к каналу поместить, иначе когда останется тонкий слой неэластичного топлива, он треснет под дейсвием давления - ведь нижележащее топливо будет прогибаться.
Сделай мысленный эксперимент - нагрузи неравномерно (а газодинамическая нагрузка на заряд именно такая - до доказывания противного!) тонкий стеклянный лист, лежащей на [полированной] чугунной плите и лежащий на толстом слое [хлебного] теста. Убедил?

Уже всерьез - в твоем предложении есть доля правды именно так и делают скрепленные заряды. Только там не два слоя топлива, а такой пирог: корпус|клей|ЗКС|клей|заряд. Только ЗКС (защитно-крепящий слой) - тонкий. Потому что даже эластичность топлива в десятки процентов мала.

Сделай третий мысленный эксперимент: нанеси тонкий, равномерный слой теста на чугунной плите, и тогда положи стеклянный лист. Тогда полировка плиты будет уже необязательна, а стекло выдержит наиболее неравномерную нагрузку.
 

Bono

новичок
про фтор забыли...в военных смесевых топливах отрабатывались окислители на основе фтора ;)
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Отрабатывались, да не отработались. Ни одно серийное топливо.
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
И не окислители, а активные пластификаторы и активные горюче-связующие.
 

Bono

новичок
а не про экологию ли вспомнили? по оценке моего препода у них импульс до 3000 и более мог доходить...
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
И экология, но прежде всего безопасность.
Фторсодержащие топлива (как и перхлоратные, но в большей степени) опасны для боевого расчета, для производителей.

> по оценке моего препода у них импульс до 3000 и более мог доходить...

А ценой чего?
Да и это немного, если посмотреть вширь - как у старой керосинки Р-7 ;)

Кстати, а преподаватель чего?
Представься, пожалуйста :)
 
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Bono

новичок
керосинка, да...до но не надо забывать про большую плотность ТТ :)...ракета одинаковой размерности на фторсодержащем смесевом РДТТ улетит дальше чем аналогичная на ЖРД на керосине...
органика...кафедра ХТОСА :)...мы с периодически общаемся тут и по большей части именно на тему всяческих громких штучек...
 

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru