a_centaurus: Блог

 

a_centaurus

опытный

Последние успешные стендовые испытания лётной модели двигателя Ме_HL_50_02 "Tripropellent" позволили получить недостающие данныe для разработки конструкции планера экспериментальной ракеты Solaris_HL_50_01. И хотя существует уже готовый планер Solaris_HL_2S Booster, на котором можно установить двигатель большей тяги, чем упомянутый (Me_HL_100_02), будет полезным сначала построить ракету специально разработанную под ЖРД, а не адаптировать рассчитанную на установку ГРД(Описана в топике Solaris_H2S - двухступенчатая ракета на ГРД). Новая ракета планируется к постройке в ближайшие месяц - два, чтобы успеть к сезону лётных испытаний в январе-феврале. На самом деле под эти двигатели уже давно были заказаны и изготовлены композитные компоненты трубы фюзеляжа (калибр 80 мм) и обтекателя. Необходимо разработать конструкцию отсеков, шпангоутов, стабилизаторов. А также скомпоновать отсеки телеметрии и полезной нагрузки. Пока сама ракета в конструкторской проработке и моделях, начал также технологические проработки узлов. В частности, стабилизаторов. Вообще, в конструкции ракеты на жидком топливе запланировано использование по максимуму композитных материалов и полимеров. А также комбинаций слоистых и тканевых листовых композитов (G11 Fiber glass) с ячеистыми полимерными заполнителями (Depron).
 

a_centaurus

опытный

Открою эту тему для дискуссий и некоторого неформального освещения собственных работ по созданию ракетоплана. Ракетоплан ("rocket glider") задумывается как полезная нагрузка для ракеты или как самостоятельное летающее средство с двигателем "инжекции" в нужную точку над интересующей территорией. По счастью, не приходится говорить о военном применении обьекта. Есть много других возможных аппликаций для этого устройства. В каких-то более поздних версиях, естественно, планируется установка телекамеры с радиоканалом и RC управление. Однако для начала, как обычно, будут опробованы упрощённые (до схематических) версии с микродвигателями (микро ГРД) для отработки сложной аэродинамики и систем бортовой автоматики. У меня есть уже достаточная подборка библиографии и ссылок на действующие прототипы. Так что понемногу попробую выложить все, что знаю по этой теме. Для начала предлагаю несколько фоток первых шагов поиска оптимальной аэродинамической и механической структуры для первых образцов. Скорее всего из материалов будут использованы композиты на основе сандвича из бальзы и покрытий из эпокси или форсированных стекло или углепластиками.
Первый такой РП мне видится в виде классического ракетного планера (glider) с крылом "двойная дельта", верхнеплана с килем, схемы "утка" с установкой двигателя (микро ГРД) в передней части фюзеляжа. Полёт неуправляемый после останова двигателя по глиссирующей траектории спуска. Без изменения геометрии крыла и сброса двигателя. Высота заброса ок. 80 м. Вторая группа фото посвящена уже более сложной инженерной модели РП с аэродинамикой скользящего корпуса и складными (для старта) крыльями. В плане, после раскрытия, такой аппарат будет иметь форму трехлопастной плоскости. В данной схеме предусмотрена уже бортовая автоматика управления крыльями и отстрелом двигателя (на парашюте) после останова и снижения вертикальной скорости до необходимой.
С удовольствием послушал бы мнения людей знающих, особенно сведущих в подобной аэродинамике. Да и просто мысли вслух. Тема, как мне кажется, очень интересная и напрямую связанная с нашей активностью в ЭР. Если появятся последователи, будет ещё лучше.
 
 

a_centaurus

опытный

varban>> Надо задаваться другим вопросом: пиропатрон - это допустимо?
varban>> Если да, есть варианты.
varban>> Но как ни крути, получается огнестрельное оружие :)
Пневматика характеризуется кинетической энергией снаряда на срезе дула. С ростом калибра уменьшается давление под донышком. Поэтому в пересчёте можно не выйти за лимиты. Давление 200 Атм легко создаётся бытовым компрессором с ресивером. Он же даёт необходимый расход (caudal). От системы переброски/заброски линей можно оставить фал в форме хвоста. Тогда не нужно заморачиваться со стабилизаторами. Устройство для метания мячей (теннисная пушка, например) может быть взято как прототип. Такие пушки обеспечивают заданную скорострельность ( до 200 м/мин), абсолютную точность (попадание в игрока или ракетку) и управление с PC. Дальность по настильной траектории не менее 40 м. Есть целая индустрия таких устройств за разную цену. У нас в клубе стоит за 1000 USd для детей. Картинкa 1 из 700 патентов которые мне выбросил поисковик.
 
 

a_centaurus

опытный

Зная общий градус "доброжелательности" на этой тематике форуме, всё же подставлюсь. Как говориться " не корысти ради, а чтобы помнили..."
В эти дни исполняется 25 лет со дня пуска АМС Вега 1,2. Теперь ясно, что это был наверное самый сложный по научным и технологическим задачам и самый успешный по результатам проект Союза. Ни до, ни после ничего похожего сделано не было. О технических сторонах В. в Инете и других источниках все сказано. Не упомянуто там о людях, которые его сделали реальностью. Просто напишу вразброд фамилии людей и организации с которыми пришлось работать по проекту Вега (по памяти). Кроме того В. был первым проектом с участием европейских космических центров. Люди из Франции, Германии, Англии и др. стран впервые попадали в закрытые раньше институты и КБ, полигоны Байконура. Вживую работали с нами, деля проблемы, а иногда стакан спирта разведённого 40/60 минералкой (фрунзенская знаменитая Ак-Суу или аксучка в просторечии... Общались на универсальной лингве... Когда работы закончились, прощались со слезами на глазах.
Итак: Борис Мошкин, Алексей Экономов, Леонид Ксанфомалити, Василий Мороз , Владимир Балебанов, Роальд Сагдеев... (ИКИ АН СССР); Зина Гришина, Миша Пасько, Стас Жестовский, Гена Блинов, Владимир Фукс, Султан Табалдыев, Адик Попков, Лариса Сундукова, Витя Каширин, Станислав Игнатенко... (ОКБ ИКИ АН СССР); Жак Портнев, Жилбер Сушон, Бернар Меж (CNES, France) ; Мих. Мих Русинов и его команда из ЛИТМО, люди из НПО Лавочкина, ГОИ, ГеоХИ, Лыткарино (ЛЗОС), Казани (ГИПО)...
В этом списке есть конструкторы и инженеры, академики и доктора, технологи с мировым и просто именем. Техники и слесари в.к. Многих уже нет... Атлантида затонула ... Но Огонь не погас. Что сделано, то сделано. Всходы прорастают в других местах. Взошли другие имена, но и эти тоже пусть помнят. Несколько старых фотографий из архива: 1- АМС "ВЕГА" Так она была представлена в книге Vega Project. На обратной стороне автографы В.М.Балебанова (тех рук проекта) и Р.З.Сагдеева (науч. рук.). 2 - Спектрометр Аерозолей ИСАВ-АО (Вед. ИКИ Б. Мошкин); 3- УФ-Спектометр ИСАВ-СЕ, ИКИ/CNES (ИКИ, А. Экономов/Б.Меж); 4 -2(CNES)+2 (ОКБ ИКИ) над ISAV-SE КДИ. 5 -3-ОКБ ИКИ с ИСАВ-АО на руках... 1983 г
 
 

a_centaurus

опытный

Piroman> Хотел услышать твое мнение о варианте, когда уплотнитель (О-ринг) установлен на дюралевом элементе. а стально вкладышь меньшего размера и просто вкладывается. например, на силиконе или густой высокотемпературной смазке...
Дима! Однозначно в рак.технике термин "вкладыш" обозначает вставку в критическую часть сопла. В приведённом дизайне это есть САМО СОПЛО.
Конечно НЕТ. Подумай сам. О-ринг сдерживает прорыв раскалённых газов поверх сопла из камеры сгорания. А камера сгорания заканчивается конвергентным конусом сопла. Если ты поставишь о-ринг на упор-retainer, то газы под давлением будут выходить поверх сопла и вырываться в щель между дивергентной частию и упором. Закончится прогаром.
В общем-то для стендового двигателя лучше всего сделать систему: упор (Ал дур)+ узел критики со сменным вкладышем+конвергентная часть с уплотнением. Вот такой, как у меня на минигибридах. Сопло (сталь) в виде бочонка удерживается в камере дюралевым упором по резьбе 1.5 мм. Имеется 1 о-ринг. Вставки сделаны из стали, керамики и графита. Для карамели вполне достаточно стали. Повторяю, что изменение диаметра критики для одного обьёма камеры не стоит делать более 10-15%. Обычно достаточно 3 номиналов. Для предварительно расчитанного двигателя. На фото: сопловая часть мини ГРД с вкладышем.
На эскизе РДТТ "Fagot" с сопловым блоком описываемого типа. Только крепление у него болтовое. Вместо передней крышки должен быть упор.
 
 

a_centaurus

опытный

Проект: "Двухступенчатая на ГРД: Solaris_H_2S " - реализуется с целью демонстрации технических возможностей гибридного ракетного двигателя для доставки полезной нагрузки на различные высоты. В том числе и на орбиту. В числе отрабатываемых задач - запуск двигателя второй ступени и её разделение с первой. Предполагается использовать имеющиеся опытные образцы гибридных ракетных двигателей класса I - 1 ступень; класса D - 2 ступень. Сборочный чертёж такой ракеты проекта Solaris _H_2S приводится на рисунке 1. Расчёт стабильности и траектории полёта ракеты проводился в программе SpaceCAD 3.Такой предварительны расчёт траектории необходим для оптимизации средств бортовой автоматики. В частности, выбора времени задержки разделения первой ступени для инерциального выброса парашюта и одновременного запуска двигателя второй ступени.
 
 

a_centaurus

опытный

Давно известно, что при нагревании от 600ºЦ Nitrous oхide N2O начинает разлагаться на кислород и азот с выделением тепла. Preheater grain в ГРД на N2O делает это при старте двигателя. Давно интересовался этим процессом, пробовал металлические сетки в пироклапане , которые увеличивали эффективность термальной диссоциации. Даже набросал концептуальный дизайн:"resistivе preheater device": конструкцию электрического нагревателя для поджига (и рестарта) ГРД на закиси азота. Однако после первого же поиска в Инете оказалось, что ещё в 1999 году был запущен небольшой спутник с трастерами на N2O, а потом эта тема обвально переросла в поток исследований по замещению гидразина, пероксидки и "холодных газов" в бортовых системах ориентации. Этим занимались группы в Англии, Штатах, Китае, Индии... Интересная работа по созданию прототипа бипропеллентного мотора на N2O/C2H4, а также монопропеллентного трастера была проделана компанией DARPA по контракту с NASA. Прочитал их отчёт и сам воодушевился попробовать эту очень простую схему, с использованием коммерческого катализатора, ранее применяемого для разложения гидразина и MMHD в трастерах ориентации. Какое-то время займёт покупка катализатора, а пока буду собирать стенд... Прикладываю вот эту ссылку:

А если кому-то будет интересно, то найдёт ещё в тех же ресурсах.
 

a_centaurus

опытный

Учитывая опыт топика - "ГРД: от теории к практике", мне показалось полезным (и, надеюсь, интересным для участников Форума Авиабазы) представить в одном специализированном топике проект твердотопливной одноступенчатой ракеты Solaris_2S_3000 калибра 104 мм с двигателем Ме_3000 на 65/35 KNSu. Вообще-то основной целью субпроекта "Solaris-2006" является постройка 4 ракет из композиционных материалов с РДТТ и гибридными двигателями и прототипами контейнеров с научной аппаратурой для отработки концепции гибридной ракеты - зонда для исследования верхних слоёв атмосферы южного полушария. С уже построенным Solaris_1S_200 калибра 60 мм я вас знакомил, но буду возвращаться к его конструкции, как технологическому демонстратору проекта, по мере изложения материала по этой теме. Одновременно, в уже открытом топике по тематике гибридного двигателя, будут публиковать информацию о ходе разработки и постройки двух гибридных ракет - Solaris_3H_600 и Solaris_4H_5000. Постараюсь делать краткие и иллюстрированные сообщения. Надеюсь на активность всех участников Форума в обсуждении тем представляемых проектов, только, чур, без затяжной и внетемной полемики. Для этого лучше переносить дискуссию в другие, специальные темы Ракетомодельного Форума. Проект не простой и достаточно амбициозный, учитывая как количество изделий, так и их размеры. Буду благодарен за поддержку и деловые советы. На использованные технические предложения обязательно будут сделаны ссылки в публикуемой информации и отчётах. Следующие сообщения уже будут строго техническими. Saludos,
a_centaurus
 

a_centaurus

опытный

В этом году я собираюсь продолжить тему: разработка и испытания опытных образцов гибридного ракетного двигателя на N2O и полимерном топливе с импульсом 250-1000 N*s для ракеты зонда для высот 5-30 км...
Попробую поддерживать этот топик-рабочий дневник конкретного проекта в надежде всё-таки обрести последователей в России.
Итак, от тактики к практике... Первый двигатель, который я представляю, это Me_H_4_38/700.
Это монококк калибра 38 мм (внешний) и длиной 700 мм на 350 гр N2O. Горючее - nylon (grilon-poliamida), расчётный It=220-250 N*s.
Расчитан отчасти в программе Hybrid calc., отчасти вручную. Механический дизайн разработан в AutoCAD14. Построен в 2002 году в обычной механической мастерской. Из покупных комплектующих используются бронзовые фитинги и соединительный полимерный шланг высокого давления диам. 6 мм (int.) (2000 psi, TEKALAN).
Стальная (шовная) труба-корпус имеет полированную внутреннюю поверхность с диаметром 35.5 мм (1.5"). Проточена до толшины 1 мм и имеет приливы до 1.25 мм на торцах для болтового крепления (6+6 болтов М4). Сопло выточено из графита и стопориться дюралевым упором. Передняя крышка с фитингом для вентилирования выточена из дюраля. Имеет 2 о-ринга. Инжектор свободноскользящий также из дюраля имеет фитинг с инжектором в 2 мм, на который надевается нейлоновая трубка для заправки бака, образованного узлом инжектора и передней крышкой. Сам инжектор стопорится шашкой. Перед заправкой на трубку надевается игнитор сделанный из шашки композитного топлива с пороховым инициатором и сопротивлением из нихрома.
Вот, пожалуй и всё пока. На фото видны особенности конструкции, описанные выше.
Сейчас двигатель испытавается. В этом топике буду помещать описания идей дизайна некоторых узлов и данные испытаний. Всегда буду рад ответить на вопросы и обсудить предложения. Также как всегда готов поделиться планами (чертежами) и советами с теми, кто всерьёз захочет присоединиться к новым разработкам или повторить эту. Надеюсь постировать новые сообщения раз в неделю, убирая предыдущие графические файлы, чтобы не перегружать тему.
 
 

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