a_centaurus: Все сообщения за 21 Апреля 2014 года

FRC> Рассматривается вариант армирования, формированием "каркаса", предположительно из эпоксидной смолы. Вероятно, можно применить иной материал. Схема такова:

"Давно не брал я в руки шашек..."
Антон, приятно было прочитать, что ты еще не сошёл с дистанции. Неужели продолжаешь? На фоне общего стремительного отхода от этой тематики?
В общем-то ты проделал путь, который можно было бы сделать за неделю, прочитав соответствующую библиографию из работ Stanford Un. и Арифа Карабей-оглу. Они, правда, тоже повзрослели и сошли с дистанции по HRM на NOx/paraffin. Очевидно, это тупиковая позиция для масштабирования.
Я действительно много экспериментировал с составом и конструкцией парафиновых шашек. Добавка в тело ш. угля улучшила внутреннюю баллистику, но проблемы механической и термической стойкости не решила. Вообще, есть два пути, по которым делались попытки достичь приемлемой термостойкости п.шашки. Первый - добавки изотропного вещества, похожего по своим свойствам на парафин и структурные вкладыши из различных пластиков, эпокси, бумаги, картона, etc. К сожалению, все они без исключения ухудшают основной параметр - скорость и форму испарения горючего с поверхности канала шашки. Добавки асфальта и hot glue добавляют прочности и термостойкости на первых фазах горения, но в конце цикла ведут себя ещё хуже чистого п., забивая сопло негорючими твёрдыми сгустками. Движок начинает плеваться с изменением вектора выхлопа. Ракету начинает
"колбасить" на траектории подьёма. Добавки дисперсных материалов, например молотой бумаги, снижают импульс и сопровождаются флуктуационным горением. Использование рулонных вставок (бумаги, фетра, х/б тканей) даёт примерно те же результаты.
То, что ты "со товарищи" придумал, скорее всего закончится ещё на этапе первых экспериментов по получению развитой трёхмерной решётки в псевдокристаллической структуре из п. шариков. Вакуум сожмёт эти ягодки в мармелад. И доступа эпоксидке в микрозазоры уже не будет. Вам надо познакомиться с мембранной теорией. Лучше всего работает 3-мерная структура из пор 0.5-1 мм, в которую жидкий, доведённый до температуры ок. 100°Ц, вводится погружением. Если у тебя есть вак. печка, то можно попробовать изготовить подобную структуру на базе матрицы из поролона со вскрытыми порами (в вакууме). Ещё в былинные советские времена таким образом изготавливали теплозащитные покрытия на базе медноникелевых каркасов (VEGA Project) осаждённых на матрицу из поролона зачернённую графитом. После ванны и промывки, полученный материал подвергался термообработке в камере с выжиганием полимерной матрицы. Оставалась никелевая реплика, которая потом чернилась. Тот материал обладал высокой пространственной адгезией к различным наполнителям от эпокси до расплавов низкоплавких металлов и припоев.

•  11
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

a_centaurus> Оставалась никелевая реплика, которая потом чернилась. Тот материал обладал высокой пространственной адгезией к различным наполнителям от эпокси до расплавов низкоплавких металлов и припоев.

В вашем случае можно попытаться получить подобную структуру на матрице из поролона с открытыми порами (может ещё и делают, надо поискать), заливаемой сильно разжиженным эпоксидным компаундом. После отверждения матрицу нужно будет удалить. Растворением в подобранном растворителе. Предположим, что у вас получилось. Тогда следующий шаг будет заполнение каркаса жидким парафином с аддитивами (m.b. Al or carbon powder, Potassium Nitrate or AP). Добавки, вероятно также, можно добавлять и в эпокси. Они переведут схему горения из Hybrid to Tribrid, компенсируя добавочным окислителем падение испарительной способности и отсутствие особой волнообразной структуры в жидкой поверхности канала "простой" п. шашки, способствующей более активному захвату молекул парафина микрокаплями закиси. Избавит ли это от флуктуационного горения, не знаю. В принципе есть ещё перспективные модели дизайна шашек, но переварите сперва эти.

•  7
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Alex_Dieng> А можно ли где-нибудь узнать подробности этой технологии?
Alex_Dieng> В свое время мы, в МГЛР, рассматривали вариант создания на базе подобной структуры катпака для разложения перекиси в КС. Правда у нас были большие сомнения к прочности такого пористого материала при температуре в 800...850 град. С.

К сожалению, я деталей не знаю. Мы в ОКБ получали уже готовый материал. А делали где-то то ли в Харькове, то ли ещё где. В курсе были технологи. Что я делал лично, так это испытывал паяные соединения (на основе In-Ga-Bi) сделанные через матрицу из этой никелевой губки. Пайки выдерживали термоудар от 500°Ц в LN. В печке нагревали и до 800-900°Ц. Для дегазации.
Но. Но, это ведь 30 лет тому назад было. Сейчас это уже коммерческий материал. Существуют разные керамические и металлические губки (SiO2,Ni,Al, inox). А лучше всего для этой цели подойдёт не губка, но спечённая из порошка пространственная структура с порами от 3 до 100 микрон. У меня на столе такие мембранные фильтры для сепараторов с порами 100 микрон. Их у нас делают в Бс.Ас. две фирмы на заказ. Разной формы и размеров.По температуре держат до 1600°Ц.
Как-то для смеха пробовал сделать макет безинжекторной камеры сг. на спирте и закиси, пропуская пары горючего через стенки вот такого цилиндра (фото) (100 micron size sintered stainless steel powder). И вполне работало. Тягу не мерял, но по-крайней мере для thruster такая схема вполне подойдёт.
https://www.google.com.ar/...

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

FRC> Спасибо тебе.

Антон!
Посмотри эту подборку Metal Foam Filter Cell:
Я пробовал делать шашки на базе Al FOAM paraffin charged. В микро ГРД ISp добивал до 250 с с увеличением времени горения до 3 с. К сожалению у меня тогда (2000 г ) были только samples от SpaceDev. А на просьбу продать кг Al FOAM они даже не ответили. К тому времени у них уже были стратегические заказы на покрытия камер сг. Сейчас всё это уже на рынке. Можно попробовать купить материал и сделать шашки на базе каркасов из Al FOAM. Давление конечно сильно растёт и требования к соплу возрастают. Но овчинка может окупиться.
У меня есть проект 1KN tripropellent hybrid/liquid rocket motor. На парафине, спирту (пропане) и закиси. С насосной подачей спирта (можно и закиси) и управляемыми клапанами. Его можно было бы масштабировать для 20 кг ПН. Подумай. На гибриде серьёзного проекта не вытянуть. Это тупиковый путь. Хорошо работает на малых размерах, но не масштабируется.

•  4
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение