Polskie Towarzystwo Rakietowe - Amatorskie Konstrukcje Rakiet

Cześć

Od razu zapodaję temat który wydaje się banalny ale jak sprawdziłem taki nie jest . Zapragnąłem zbudować na karmelku silnik marszowy do rakiety dwustopniowej. Potrzebuję powiedzmy ciąg 5kg przez kilka lub kilkanaście sekund. Do symulacji spalania papierosowego świetnie nadaje się czeski programik <span style="font-weight: bold">shj.exe</span>. Pokazuje on że dla czystego karmelka 65/35 przy dyszy 5,5 mm trzeba mieć ziarno o średnicy rzędu 40mm żeby coś z tego było. Zbudowałem więc silnik w korpusie ALU o grubości 2mm i średnicy wewn 46mm, i karmelek wzmocniony 8% dodatkiem węgla (spala się bardzo szybko przy większym impulsie i jest całkowicie niehigroskopijny w pomieszczeniu o 55% wilgotności) ziarno o masie 300g. Efekt:



http://rakiety.pomorze.pl/karmelek/ALUk ... sza5,5.avi



Może to paliwo było za szybkie , odlałem więc 300g zwykłego karmelka 65/35 w inhibitor z 1mm tektury pomalowany z zewnątrz szkłem wodnym i zaizolowany taśmą malarską żeby dość ciasno wchodził do rury, zatyczkę z CX5 wzmocniłem dodatkowo śrubą 8mm. Naprawdę się postarałem. Efekt:



http://rakiety.pomorze.pl/karmelek/ALUk ... sza5,5.avi



Może za dużo tego paliwa jak na pierwszy raz dałem więc w tym samym korpusie 100g karmelka (8%C) czyli blok o długości zaledwie 4,5cm, i zrobiłem cuda na kiju (np. denko zalałem distalem) żeby mi nie zapalało całej powierzchni bloku. Zatyczka to ok. 400g ( ) CX5 z nową śrubą 8mm zalane na ten blok paliwowy. Tym razem silnika nie udało się odnaleźć:



http://rakiety.pomorze.pl/karmelek/ALUk ... sza5,5.avi



Wszystkie silniki miały pracować przy ciśnieniu ok 2Mpa. Zrobiłem więc próbę z ziarnem fi 32mm 160g w starym silniku z PCV 1,25cala z dyszą 5,9mm - ciśnienie robocze ok. 0,4 mpa. I udało się silnik nie wybuchł, spalił się jak <span style="font-weight: bold">shj.exe</span> przewidział tylko że impuls właściwy karmelka w tak łagodnych warunkach to ok 80 a uzyskany ciąg ok 2kg ...



http://rakiety.pomorze.pl/karmelek/1,25 ... sza5,9.avi



Mam takie przypuszczenie że w silnikach z ziarnem typu beates które palą się kanałem w sekundę ciśnienie sprzyja doleganiu inhibitora do ziarna. W papierosie który ma palić się kilka sekund dzieje się inaczej.



PYTANIE

<span style="font-weight: bold">Jak zainhibitować karmelka żeby nie puścił przy 2Mpa w "papierosie" </span>



pzdr

Jak zainhibitować? Normalnie Myślę, że problem polega nie na inhibitacji, co na mocowaniu ziarna w korpusie silnika. Moja propozycja: Przygotować rurkę z papieru klejonego (najlepiej) dekstryną lub klejem stolarskim kostnym (chodzi o to, by klej kleił sie równiez do karmelki - może warto zrobić testy, czym można kleić papier do karmelki?). Do rurki odlać ziarno i zaprasowywać w miarę stygnięcia (podczas stygnięcia na skutek skurczu ziarna może powstać szczelina). Z tego powodu wydaje mi się tutaj być lepsze paliwo na glukozie lub sorbitolu: dłużej zachowuje plastyczność. Korpus wyłożyć solidnie papierem lub wykleić (lepiej) gumą, np kawałek dętki. Włożyć ziarno tak, aby miało troche luzu, może nawet na zewnątrz ziarna nakleić po wąskim pasku papieru, aby między ścianką zewnętrzną ziarna (inhibitacją) a izolacją termiczną była szczelina. Jeśli karmelka glukozowa jest za wolna, przyspieszyć tlenkiem żelaza. W spalaniu się czołowego ziarna pomaga kanał przez długość ładunku minus średnica ładunku. Ważne, by kanał miał średnicę rzędu 0,8 do 1 mm. Nie powoduje to zapalenia w kanale, a jedynie przyspiesza spalanie ładunku i (co istotne) ukierunkowuje front płomienia, dzięki czemu spalanie "trzyma się" środka ziarna.

Reasumując, mam wrażenie że kłopoty wynikają ze zbyt dopasowanego ziarna. Aby inhibitacja działała dobrze, musi być dostęp gazów na zewnątrz powierzchni inhibitowanej celem wyrównania ciśnienia. W silnikach klasycznych z wieloma ziarnami dostęp jest ułatwiony, bo ładunek składa się przecież z kilku fragmentów. Tyle teorii, a praktyka pokaże co i jak...



P.S. Jest jeszcze jedna możliwość: wykonac ziarno z inhibitacją o średnicy niewiele większej niż rura PCV. Nagrzać rurę w piekarniku w jakiś 60-80 st C i wcisnąć siłowo ładunek (warto dla poślizgu użyć oleju silikonowego lub talku). Rura stygnąc skurczy sie jeszcze i solidnie zaciśnie ładunek w korpusie.

Cześć

Większość podanych przez <span style="font-weight: bold">jaskiniowca</span> patentów była zastosowana, czyli zwykła inhibitacja jak do silnika z ziarnami beates:



-rurka z papieru klejonego wikolem

-ziarno zaprasowywane w miarę stygnięcia (cegła na tłok)

-korpus wyłożony solidnie papierem pomalowanym szkłem wodnym na zewnątrz i od wewnątrz

-ziarno włożone tak, aby miało trochę luzu

-ziarno (inhibitor) malowane z zewnątrz szkłem wodnym i suszone aby nie skleiło do termoizolacji (żeby szczelina napewno była)



Powyższe patenty nie są wystarczające w papierosie, nie próbowałem zaś:



-tofii Pinota, pewnie dzięki sorbitolowi lepiej się klei do papieru

-mikrokanału wewnątrz ziarna

-zaciskania termicznego ładunku paliwa będzie kłopot chociaż koncepcja wydaje się słuszna zwłaszcza że luźne ziarno w papierosie nie działa



Rozmawiałem z <span style="font-weight: bold">Małym</span> i padła koncepcja odlania czystego ziarna i wklejenia go do rurki papierowej na żywicę lub farbę, wprowadziło by to nieco balastu do silnika ale może to zadziała Patent na farbę olejną działał <span style="font-weight: bold">Małemu</span> w normalnym silniku

A może kanał kilka mm zainhibitowany w środku jakimś magicznym sposobem



co o tym sądzicie



pzdr

Cześć

Jak widzę nikt nie brał się za "papierosa" i nikomu nic się nie wydaje

Ale jest w tym pewna mądrość bo jak powiedział Sokrates "Jeśli czegoś nie wiem to mi się przynajmniej nie wydaje że wiem"

Zrobiłem następny silnik papierosowy identyczny do tych trzech które wybuchły i jest (połowiczny) sukces Dysza 5,5mm i monoblok 150g karmelka 65do31do4C.

FOTY:





blok został oskrobany z papieru i pomalowany dwukrotnie starą farbą na ocynk





i oklejony folią samoprzylepną dla lekkiego dopasowania, zapalnik z drucika został wgrzany w blok



EFEKT : BRAK EKSPLOZJI



FILMIKI:



http://rakiety.pomorze.pl/karmelek/ALUk ... ziemia.avi



http://rakiety.pomorze.pl/karmelek/ALUk ... sza5,5.avi



dwa mm alluminium bez ochrony termicznej nie było w stanie wytrzymać temperatury jednak <span style="font-weight: bold">blok paliwowy do końca wypalił się papierosowo</span>



pzdr

Witam



Bardzo pouczający test



Nic dodać, nic ująć

Cześć

Coś mi się wydaje że CATO silników z ziarnami beates określane jako "Współczynnik Janosika" czyli fakt że na sto dobrze skonstruowanych silników zawsze kilka wybuchnie jest spowodowane odlewaniem ziarna w papier czyli niestety słabym zainhibitowaniem (z racji złego przylegania papieru do ziarna). Niech dowodem będzie los jaki spotkał nasz model DUKE9 (temat "Rakiety klasy DUKE" forum pirotechniczne).

Po eksperymencie z silnikiem papierosowym przestałem stosować papier jako inhibitor i maluję bloki ową farbą polwinitową na ocynk i aluminium firmy MALCHEM.

Mam już kilka udanych prób na zykłych silnikach, farba spisuje się świetnie.



<span style="font-weight: bold">POLECAM PATENT Z FARBĄ</span>



W krótce silnik z papierową osłoną termiczą rurki alu.



pzdr

Zgoda, ale uważam. że zjawisko tego typu ma miejsce w sytuacji kiedy papier przyklejasz na gotowy bloczek paliwa.

Ja we wszystkich moich silnikach stosuję inhibitor papierowy, ale ziarno odlewam w gotową rurkę papierową o odpowiednio grubej ściance.

Cały problem w tym, aby taka rurka pasowała później dokładnie do korpusu silnika.

Jeśli uda Ci się opanować technologię zabezpieczania ziaren sposobem malowania, będzie to niewątpliwie ułatwieniem przy produkcji silników.

Technologia malowania nie jest nowa (patrz J. Yawn eksperymentował z zanurzaniem bloczków paliwowych w lakierze).

No cóż, każdy ma własną technologię produkcji silników. Każde nowe rozwiązanie wywołuje konieczność przeprowadzania wielu testów nim wpadnie się znów na ten właściwy trop.



Wracając jeszcze do Twoich testów z silnikami karmelkowymi o spalaniu papierosowym, to wydaje mi się, że jak zastosujesz odpowiednio gruby liner w połączeniu z dobrze zabezpieczonym ziarnem (a to już opanowałeś) -> będzie sukces.

Cześć

No i jest w końcu pełny sukces Tym razem wykonałem izolację korpusu alluminiowego wklejając rolkę od srajtaśmy (0,6mm grubości) na farbę poliwinylową, a z zewnątrz pomalowałem papier szkłem wodnym. CX5 mocujący dyszę zachodził na papier. Blok karmelkowy 150g 65KN31SU4C jak poprzednio malowany dwukrotnie farbą i oklejony naklejką dla lekkiego dopasowania. Blok został przykryty krążkiem z drewna (skrzynka po pomarańczach) wklejonym na czerwony silikon wysokotemperaturowy (650 st, do łaczenia silników samochodowych) i dopiero na to zatyczka z CX5.

Silnik spaliliśmy na hamowni która jest trochę zbyt toporna jak na tak mały silniczek mimo że i tak wyjąłem dwie z czterech sprężyn (podziałkę należy podzielić przez dwa):



http://www.rakiety.pomorze.pl/karmelek/ ... 5blok1.avi



Wyszło prawie jak wg. symulacji:











silnik pracował przy zacisku Kn=58, ciśnienie wg SHJ ok. 1Mpa, czas palenia zgadza się ale z mojej hamowni Ic = 110







Schodki na wykresie mogą pochodzić od tarcia tłoka o belki hamowni. Jak widać taki silniczek już mógłby napędzić drugi człon rakiety.

Metoda malowania bloków sprawdza się



W następnym kroku spróbuję zwiększyć zacisk



pzdr