Silnik rakietowy ROS 40

Czyli serca naszych niebolotów !
Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Re: Silnik rakietowy ROS 40

Post autor: robercik » niedziela, 20 paź 2013, 14:43

Cześć
kbosak pisze:Zrobiłem wykres masy ROS-40 aby odseparować 'podejrzane sztuki'.
Na podstawie 14 prób: średnia masa silnika 133.2g , pustego 95.1g, masa paliwa 38.1g (28.6% masowo).
Mogę potwierdzić dane statystyczne Krzyśka podając dodatkowe informacje. Jak wiecie silnik ROS składa się z trzech rożnych rodzajów materiałów pędnych. Główny ładunek pędny odpowiadający za ciąg marszowy to typowy wojskowy homogeniczny materiał pędny na bazie nitrocelulozy albo nitroglikolu. Uformowany w ziarno rurowe ładunek ma masę 25g. W zatyczce silnika zaprasowana jest pastylka o masie 12g składająca się z dwóch warstw . Pierwsza warstwa to proch czarny dający początkowy ciąg startowy oraz prawidłowy zapłon ziarna marszowego, denna warstwa to mieszanina zawierająca proszki metali, dzięki której ziarno marszowe spala się stabilnie.
Na impuls silnika pracuje więc 37g "paliwa". Wytkazane przez Krzyśka dodatkowe 1,1g to materiał opuźniacza w kapelusiku na końcu silnika. Ubytek masy bakelitowej dyszy może być równoważony przez popioły pozostające wewnątrz silnika.

Andżej składa niewielki model rakiety napędzany rosem do oblatywania Arecordera. Po kilku próbach znane będą impulsy silników ROS policzone na podstawie pomiarów przyspieszenia.

pzdr

Awatar użytkownika
Sw21
***
Posty: 126
Rejestracja: piątek, 6 gru 2013, 20:33
Lokalizacja: Kraków

Re: Silnik rakietowy ROS 40

Post autor: Sw21 » sobota, 1 mar 2014, 19:57

Co nie co o rosach: http://www.youtube.com/watch?v=PeDlIErWgy8

Myślę,że ten film zaspokoi ciekawość niektórych z was o tych silnikach o tych silnikach. :wink:
Pozdrawiam!Aleksander

Awatar użytkownika
kbosak
***
Posty: 71
Rejestracja: czwartek, 29 wrz 2011, 13:59
Kontakt:

Re: Silnik rakietowy ROS 40

Post autor: kbosak » wtorek, 26 sie 2014, 17:00

Na podstawie
http://www.braeunig.us/space/propuls.htm
Thrust[N]=q[kg/s]*Ve[m/s]
q[kg/s] - rate of ejected mass flow
Ve[m/s] - ejection speed

ROS ma 37g paliwa, w/g instrukcji i realiów w przypadku średnim ma impuls całkowity ok 40Ns w czasie 1.7s.
Oznacza to ciąg średni I[N]=40Ns/1.7s=23.5N.
Masy w silniku ubywa 37g=37e-3kg, w ciągu 1.7s, czyli 37e-3kg/1.7s=0.02176[kg/s].
Ve[m/s]=Thrust[N]/q[kg/s],
co daje
Ve[m/s]=23.5[N]/0.02176[kg/s]=1079[m/s], t/j kilka MACH (konkretnie PI MACH!) i z taką prędkością powinno opuszczać paliwo dyszę tego silnika, to jedyny sposób aby z tak małej masy silnik osiągnął taki impuls jeśli ma optymalną dyszę a przecież przy odpalaniu nie słychać sonic boom. Mimo to silnik osiąga ok 40Ns co pokazują rozliczne wyniki z hamowni na różnych forach. Co jest grane, gdzie jest błąd? Wychodzi na to że silnik jest ekstremalnie nieefektywny i osiąga większość ciągu z różnicy ciśnień na przekroju dyszy?
Pełny wzór to
Ft[N]=q[kg/s]*Ve[m/s]+(Pe[Pa]-Pa[Pa])*At[m^2]
Jest tam otwór 5mm średnicy... Powiedzmy że 75% siły ciągu pochodzi z różnicy ciśnień a 25% z prędkości paliwa, które jak wiemy nie przekracza prędkości dźwięku (niech na oko 250m/s przypada na paliwo). Przyjrzyjmy się ciśnieniu przypadającemu na powierzchnię dyszy.
Zatem 75%*23.5N=17.6N musi pochodzić z Fp=(Pe-Pa)*At.
At[m2]=PI*(2.5mm)^2=1.96E-5m2
(Pe-Pa)=Fp[N]/At[m2]=17.6N/1.96E-5m2=896360Pa.
Ciśnienie normalne na poziomie ziemi to 1013hpa=101300Pa, a zatem w silniku powstaje ciśnienie co najmniej (896360Pa-101300Pa)/101300Pa=7.9Atm. Czy to są realne liczby? Gdzie leży błąd? Jednocześnie to pokazuje jak absurdalnie niewydajny jest ten silnik.
Grubość ścianki silnika to 0.9mm czegoś co wygląda na blachę ocynkowaną i nie jest aluminium. Zgodnie z http://hoteldlazwierzat.enetia.pl/Rakietowo/BPrur.html nawet licząc dla aluminium AW-2007 średnica 35mm ścianka 0.9mm ciśnienie robocze 3:1 jest co najmniej 63 bar czyli 62.17 Atm, czyli wytrzymałby niby takie ciśnienie.

Awatar użytkownika
Kacper
Supersonic PROFI
Posty: 723
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków

Re: Silnik rakietowy ROS 40

Post autor: Kacper » wtorek, 26 sie 2014, 17:55

W dyszy bez stożka wylotowego gazy osiągają równo prędkość dźwięku. Ale trzeba wziąć pod uwagę, że jest to prędkość dźwięku dla tego ośrodka czyli dla gazów o temperaturze rzędu 2000*C i podwyższonym ciśnieniu.

ROSy mają na tyle zróżnicowany ciąg w czasie, że przyjmowanie ciągu średniego do liczeniu ciśnienia nie ma większego sensu. Pik ciśnienia (i ciągu) na starcie jest bardzo duży i przekracza kilkukrotnie wartość średnią. Do tego trzeba pamiętać, że jest to silnik który docelowo jest odpalany niejako w ręce a do tego ma działać w pełnym zakresie temperatur w ciągu roku więc współczynnik bezpieczeństwa musi być bardzo wysoki.

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Re: Silnik rakietowy ROS 40

Post autor: robercik » niedziela, 5 paź 2014, 00:10

Cześć
Minęło trochę czasu i rakietka LENA Andżeja wzbiła się w końcu w powietrze na FM2014. Ledwo przekroczone 300 m pułapu nie zachwyca, jednak Arecorder na pokładzie zrobił swoje.
Poniżej przedstawiam wykres ciągu silnika ROS na podstawie lotu rakietki LENA.

Obrazek

Szału nie ma, użyty egzemplaż wygenerował ledwie 35 Ns impulsu całkowitego przy impulsie właściwym papierowych silniczków modelarskich na p.cz.
Większa wersja mikrohybrydy Aerolife bije silnik ROS na głowę...

pzdr

Awatar użytkownika
przemo
Podniebny Filmowiec
Podniebny Filmowiec
Posty: 195
Rejestracja: piątek, 25 sty 2013, 19:15
Lokalizacja: Poznań

Re: Silnik rakietowy ROS 40

Post autor: przemo » niedziela, 5 paź 2014, 11:35

Jaka dysza ROSika ?
4,8mm ?

pozdr

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Re: Silnik rakietowy ROS 40

Post autor: robercik » piątek, 17 paź 2014, 20:56

Cześć
przemo pisze:Jaka dysza ROSika ?
4,8mm ?
pozdr
Sorki, przeoczyłem. Rosik miał 4,8 mm i resztę zaślepioną śrubkami na klej.

pzdr

Awatar użytkownika
Hack
******
Posty: 97
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Kontakt:

Re: Silnik rakietowy ROS 40

Post autor: Hack » niedziela, 2 lis 2014, 20:59

Zwróccie uwagę na datę produkcji lub historię przechowywania ROS a. Zdarza się, że silnik ten traci początkowego kopa czego byłem świadkiem.

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości