Noch eine Woche Arbeit an der Rakete.
In dieser Ausgabe werden wir die Ursachen des Düsenausfalls untersuchen, Lösungen finden und reparieren.
Instandsetzung
In der vorherigen Ausgabe riss der Druck in der Brennkammer während des Tests die Düse vom Motor ab und der Ständer wurde beschädigt. Weitere Details finden Sie hier . Wir müssen nur nach Hause gehen, das Material überprüfen und versuchen herauszufinden, was schief gelaufen ist.
Zunächst haben wir uns jedoch entschlossen, die Leistung unseres Hauptzählers wiederherzustellen. Wir bestellten neue Rundführungen und setzten sie anstelle der kaputten ein. Wir haben auch die ausgefallenen Wägezellen ausgetauscht und die Geometrie des neu kalibrierten Kipphebels wiederhergestellt.
Nachbesprechung
Der Stand ist wieder betriebsbereit, jetzt müssen wir verstehen, wo wir uns verrechnet haben. Im vorherigen Beitrag und in PM haben viele darum gebeten, das Schubdiagramm genauer zu betrachten. Bitte! Ich habe speziell Screenshots mit den Werten gemacht: Das 10. Foto zeigt den Moment der Entwicklung des Aufwands von 135 kg. Wir können nicht sagen, dass der Schub in diesem Moment genau der gleiche war, da danach höchstwahrscheinlich die Dehnungsmessstreifen außer Betrieb waren. Es kann nur garantiert werden, dass es nicht weniger als dieser Indikator ist. Logischerweise wurde dieser Indikator auch durch den Rückstoßeffekt beeinflusst - der Motor warf einen Teil seiner Masse in Form einer Düse weg, weshalb sich unser Stand in einen Artilleriegeschützwagen verwandelte, sodass der Führer ihn nicht aushalten konnte.
Selbst in Zeitlupe konnte festgestellt werden, dass der Motor unmittelbar nach dem Starten gut in einen Modus übergeht, in dem er für kurze Zeit stabil arbeitet. Danach beginnt der Druck des Strahls am Düsenausgang zu steigen (und sollte nach unseren Berechnungen ungefähr dem atmosphärischen Druck entsprechen), was eine Folge ist Erhöhen des Drucks in der Brennkammer. Es kann mehrere Gründe für die Erhöhung der Menge brennbarer Gase geben (sowie deren Kombination ist möglich):
- Kraterbrennstoffverbrennung
- Kraftstoff Detonation
- Aufteilen der Kraftstoffladung
- Ersticken der Kehle
- Verbrennung auf nicht gestalteter Oberfläche
- Falsche Düsenberechnung
- Falsche Berechnung des Kraftstoffprofils und der Prüfer
Wir werden aus dem Gegenteil folgen. Die Option, dass die Düse durch den Anlasser verstopft ist, wurde sofort verworfen, da das Video deutlich zeigt, wie sie aus der Düse geworfen wird, noch bevor der Motor den Modus erreicht. Ein Aufteilen der Kontrolleure ist ebenfalls unwahrscheinlich - sie wurden nicht nur mit Kraftstoff zusammengeklebt, sondern auch mit Epoxidharz an die Rohrwände geklebt. Das Verbrennen von Kratern ist äußerst unwahrscheinlich, da wir während der Kraftstofftests in der ersten Serie den defektesten Block mit deutlichen Anzeichen von Kratern verbrannt haben und kein ungleichmäßiges Verbrennen beobachtet wurde. Die Detonationsversion ist ebenfalls nicht funktionsfähig: Der Druck würde so stark ansteigen, dass das Rohr platzen würde, ohne Zeit zu haben, die Düse abzureißen, und das Video zeigt, wie der Kraftstoff nach dem Zusammenbruch weiter ausbrennt. Und Karamellbrennstoff neigt nicht zur Detonation - er ist nicht ammonal.
Nun zu den wahrscheinlicheren Gründen. Genossen der MCA rieten dazu, auf den Übergang der Verbrennung von der Innenfläche des Prüfgeräts zur Außenfläche zu achten, was zu einem starken Anstieg der Menge brennbarer Gase führte. Und der Grund dafür war das Fehlen einer Panzerung der Treibstoffladung. Der Kraftstoff brannte vom Kanal bis zum Rand aus, und dann bewegte sich die Verbrennung zur äußeren Schicht, wodurch die Fläche stark vergrößert wurde. Nächstes Mal werden wir schlauer sein und eine Reservierung vornehmen.
Eine falsche Berechnung der Düse ist wahrscheinlich, hängt jedoch davon ab, wie korrekt der Kraftstoff berechnet wurde. Genauer gesagt, sein Verbrennungsgesetz. Bei unseren Berechnungen haben wir die Werte aus dem Meteor-Programm verwendet. Dies bedeutet jedoch keineswegs, dass die Eigenschaften des von uns geschweißten Kraftstoffs vollständig den tabellarischen Werten entsprechen.
Berechnung des Verbrennungsgesetzes
Die Verbrennungsrate des Kraftstoffs ist direkt proportional zum Druck in der Brennkammer und wird in mm / s gemessen. Um solche Tests durchzuführen, wird die Crawford-Bombenmethode verwendet , bei der eine Anlage von ungefähr dem folgenden Typ erstellt wird: ( Quelle ) Der Kern der Tests besteht darin, einen kleinvolumigen Kraftstoffprüfer in einer Kammer zu verbrennen, in die Druck eingespritzt wird, und die Verbrennungsrate bei verschiedenen Drücken zu messen. Das Ergebnis der Messungen wird ungefähr ein solches Diagramm sein, nach dem es möglich sein wird, das Verbrennungsgesetz für jeden einzelnen Kraftstoff unter Berücksichtigung seiner Merkmale zu berechnen: Reinheit der Reagenzien, Feuchtigkeit, Qualität des Pressens / Gießens usw. ( Quelle )
Wir haben uns entschlossen, solche Tests durchzuführen und zu vergleichen, wie die Eigenschaften unseres Kraftstoffs mit den in der Tabelle aufgeführten übereinstimmen. Dafür werden wir einen neuen Stand bauen. Wir haben den Kohlendioxid-Feuerlöscher OU-7 als Basis genommen und die Ladung von ihm abgeblasen. Wir werden kleine Steine hineinstecken, Stickstoff einspritzen (wir haben übrigens auch schon eine Stickstoffflasche gekauft) und testen, wie schnell der Kraftstoff bei unterschiedlichen Drücken verbrennt. Momentan wählen wir die richtigen Armaturen und Steuer- und Messgeräte aus. Unterwegs wird ein Programm für die Durchführung von Messungen geschrieben. Wenn wir mit dem Debuggen fertig sind, stellen wir den Code bereit.
Serienvideo:
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