初次发贴，有做的不好的地方还请多多指教，别骂得太惨%>_<%
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一枚小型（塑料）固体火箭发动机的设计和制作【图文并茂，细节详尽】】
一枚小型（塑料）固体火箭发动机的设计和制作全流程攻（xia）略（che）解（luan）说（xie）
写作目的：论坛中关于固体火箭发动机的设计和制作全流程的资料缺乏，并且关于塑料固体火箭发动机的资料亦较少，而我个人认为塑料固体火箭发动机制作方便，价格低廉，适宜初学者上手，故根据自己的理论与经验，给出一份设计并制作塑料固体火箭发动机的全流程资料，以供探讨交流，也是展现一下自己的成果与心得。
（以下资料完全原创，使用的他人方法均有超链接给出，转载请注明作者与出处，谢谢合作！）
（一）基本要求：设计一枚以C-PVC管（内径21.50mm）为主体，KNDX作为燃料，堵漏王作为堵头&喷口（拉瓦尔喷管）材料的小型固体火箭发动机。（备注：此设计思路不对总冲有要求，仅给出所能得到的材料，并根据材料限制而设计）
（二）设计过程
（1）首先要确定药柱长度
假定喷口直径为mm（加工原因），则有下图——
![CALC.jpg]()
推导过程来自于 @猎鹰 的相关理论
最终确定高度为8cm（个人觉得按照这个高度，如果喷管不烧蚀，喷燃比远高于PVC管耐受值，应是金属管的值，不知是计算错误还是确实如此（我的公式和各个取值均在图中有给出，还请赐教）。不过由于喷管烧蚀严重，个人认为可以取这个值）
（2）确定扩张段出口直径
仍然是图片——
![CALC2.jpg]()
计算结果为5.5mm，由于模具原因，取6mm直径。
（3）软件模拟
由于冲刷严重，喷燃比分两次计算，假定燃速4mm/s，冲刷1mm/s，则有——
初始喷燃比
![PRB.png]()
最终喷燃比
![PRB2.png]()
内弹道的模拟就不进行了，所拥有的软件计算的压强，个人猜测，均是按金属机来的，放在塑料发动机中并不可靠。（ps：我发现，按照数据输入后，得到的最大推力/2均非常接近实测的最大推力，这个设计其实也进行过模拟，最大推力为111N，按照不可靠的经验估计这次的最大推力约为5kg，当然，这个想法没有任何理论支持，一笑而已。）
（三）发动机制作
塑料发动机的理论部分已经大致完成，下面就进入了发动机的制作部分（制作图纸有绘制，水准太次，暂不给出）
（1）制作思路
发动机一共由三部分组成：喷管、堵头和壳体。此次制作将喷管单独制作，装入壳体中，并使用AB胶&水泥粉保证气密性，使用热缩口保证结构的强度。然后将药柱装填入发动机，再浇注堵头，并热缩口以保证结构强度。
（2）喷管模具制作
喷管的收敛段用破窗锤的尖端制作，扩张段用弩箭的尖端制作，材料如图——
![m.jpg]()
由于无法在堵漏王凝固前同时把两者插♂入其中，故先制作了一个简陋的模具——
![m2.jpg]()
![m3.jpg]()
底部是堵漏王，尖端从弩箭上剪下固定在正中央（注意出口直径6mm），利用了新灌注的堵漏王与原有的堵漏王不连结的特性，使用时只需用纸卷一个纸筒（纸筒中标注好浇筑的长度，此处为20mm），插♂入管中，确定底部平整，并用笔把纸筒与管壁捋平，然后浇筑堵漏王，在拥有一定强度时插♂入破窗锤，待完全凝固时拔出破窗锤和纸筒即可。
（3）喷管成品制作
做好模具并按步骤操作以后，可以发现收敛段和扩张段并未连接（按照图纸，一定会有约3mm的间隔），故使用3mm钻头钻通，操作时注意保持钻头平行于轴线。操作完成后保持喷管竖直向下，浇水，观察水下落的轨迹是否竖直向下，以确定喷管性能良好（此处无图，因实在难以拍摄）。最终得到喷管成品——
![PG (1).jpg]()
![PG (2).jpg]()
![PG (3).jpg]()
（4）发动机组装
a.喷管与壳体的连接
先准备好胶水，
![JS.jpg]()
调配好，涂抹在喷管上，装填入壳体中——
![KT (1).jpg]()
待干燥后在前端涂抹一圈，保证气密性
![KT (2).jpg]()
热缩口
![SK.jpg]()
b.装填药柱
先是要做好药柱，这个过程就不赘述了，直接上成品——
![YZ.jpg]()
全长82mm，制作时裹着的打印纸正好可以作为隔热层
装填就不赘述了，直接塞进去，如果不够粗♂，就在外面裹一层生料带，但是要裹得均匀，因为生料带不隔热，并且怕火，所以要慎用，一旦火烧到生料带，再烧穿管壁，就会出问题的。此次药柱装填口径正好合适，没有用生料带。（备注：有时候口径有些许问题，可以在纸卷外面再绕纸卷，但操作可能比较困难）
c.堵头浇筑
堵头浇筑方面，我的诀窍是：先做好缩口（使用空气对流加热，或者用吹风机吹热风，以防以装填的药柱被点燃），再灌堵漏王，不用怕未凝固的堵漏王中的水影响药柱性能，已测试过同规格的发动机，直接浇筑和做好后安装堵头，效果区别不大。
浇筑完成后是这个样子的——
![CP.jpg]()
灌多了不要紧，完全不影响使用，实在看不下去的，等它定型后，用砂纸磨掉就好了。
最后，等到堵头干透以后，放到干燥袋中，使用的时候取出，直接把导火索插♂入小♂孔中即可。
展示一下最终的成品——
![qqwwbn.jpg]()
至此，一枚小型（塑料）固体火箭发动机已设计、制作完毕。
谨以此交流探讨，如有更好的方案，还请不吝赐教。
此致
写作目的：论坛中关于固体火箭发动机的设计和制作全流程的资料缺乏，并且关于塑料固体火箭发动机的资料亦较少，而我个人认为塑料固体火箭发动机制作方便，价格低廉，适宜初学者上手，故根据自己的理论与经验，给出一份设计并制作塑料固体火箭发动机的全流程资料，以供探讨交流，也是展现一下自己的成果与心得。
（以下资料完全原创，使用的他人方法均有超链接给出，转载请注明作者与出处，谢谢合作！）
（一）基本要求：设计一枚以C-PVC管（内径21.50mm）为主体，KNDX作为燃料，堵漏王作为堵头&喷口（拉瓦尔喷管）材料的小型固体火箭发动机。（备注：此设计思路不对总冲有要求，仅给出所能得到的材料，并根据材料限制而设计）
（二）设计过程
（1）首先要确定药柱长度
假定喷口直径为mm（加工原因），则有下图——
推导过程来自于 @猎鹰 的相关理论
最终确定高度为8cm（个人觉得按照这个高度，如果喷管不烧蚀，喷燃比远高于PVC管耐受值，应是金属管的值，不知是计算错误还是确实如此（我的公式和各个取值均在图中有给出，还请赐教）。不过由于喷管烧蚀严重，个人认为可以取这个值）
（2）确定扩张段出口直径
仍然是图片——
计算结果为5.5mm，由于模具原因，取6mm直径。
（3）软件模拟
由于冲刷严重，喷燃比分两次计算，假定燃速4mm/s，冲刷1mm/s，则有——
初始喷燃比
最终喷燃比
内弹道的模拟就不进行了，所拥有的软件计算的压强，个人猜测，均是按金属机来的，放在塑料发动机中并不可靠。（ps：我发现，按照数据输入后，得到的最大推力/2均非常接近实测的最大推力，这个设计其实也进行过模拟，最大推力为111N，按照不可靠的经验估计这次的最大推力约为5kg，当然，这个想法没有任何理论支持，一笑而已。）
（三）发动机制作
塑料发动机的理论部分已经大致完成，下面就进入了发动机的制作部分（制作图纸有绘制，水准太次，暂不给出）
（1）制作思路
发动机一共由三部分组成：喷管、堵头和壳体。此次制作将喷管单独制作，装入壳体中，并使用AB胶&水泥粉保证气密性，使用热缩口保证结构的强度。然后将药柱装填入发动机，再浇注堵头，并热缩口以保证结构强度。
（2）喷管模具制作
喷管的收敛段用破窗锤的尖端制作，扩张段用弩箭的尖端制作，材料如图——
由于无法在堵漏王凝固前同时把两者插♂入其中，故先制作了一个简陋的模具——
底部是堵漏王，尖端从弩箭上剪下固定在正中央（注意出口直径6mm），利用了新灌注的堵漏王与原有的堵漏王不连结的特性，使用时只需用纸卷一个纸筒（纸筒中标注好浇筑的长度，此处为20mm），插♂入管中，确定底部平整，并用笔把纸筒与管壁捋平，然后浇筑堵漏王，在拥有一定强度时插♂入破窗锤，待完全凝固时拔出破窗锤和纸筒即可。
（3）喷管成品制作
做好模具并按步骤操作以后，可以发现收敛段和扩张段并未连接（按照图纸，一定会有约3mm的间隔），故使用3mm钻头钻通，操作时注意保持钻头平行于轴线。操作完成后保持喷管竖直向下，浇水，观察水下落的轨迹是否竖直向下，以确定喷管性能良好（此处无图，因实在难以拍摄）。最终得到喷管成品——
（4）发动机组装
a.喷管与壳体的连接
先准备好胶水，
调配好，涂抹在喷管上，装填入壳体中——
待干燥后在前端涂抹一圈，保证气密性
热缩口
b.装填药柱
先是要做好药柱，这个过程就不赘述了，直接上成品——
全长82mm，制作时裹着的打印纸正好可以作为隔热层
装填就不赘述了，直接塞进去，如果不够粗♂，就在外面裹一层生料带，但是要裹得均匀，因为生料带不隔热，并且怕火，所以要慎用，一旦火烧到生料带，再烧穿管壁，就会出问题的。此次药柱装填口径正好合适，没有用生料带。（备注：有时候口径有些许问题，可以在纸卷外面再绕纸卷，但操作可能比较困难）
c.堵头浇筑
堵头浇筑方面，我的诀窍是：先做好缩口（使用空气对流加热，或者用吹风机吹热风，以防以装填的药柱被点燃），再灌堵漏王，不用怕未凝固的堵漏王中的水影响药柱性能，已测试过同规格的发动机，直接浇筑和做好后安装堵头，效果区别不大。
浇筑完成后是这个样子的——
灌多了不要紧，完全不影响使用，实在看不下去的，等它定型后，用砂纸磨掉就好了。
最后，等到堵头干透以后，放到干燥袋中，使用的时候取出，直接把导火索插♂入小♂孔中即可。
展示一下最终的成品——
至此，一枚小型（塑料）固体火箭发动机已设计、制作完毕。
谨以此交流探讨，如有更好的方案，还请不吝赐教。
此致
[ 修改于11年10个月前 - 2015/02/11 21:27:51 ]
我之前有一步是错的，理想气体状态方程是pv=nRT，不是m。
温度和压力在喉部是低于燃烧室内部的，还得进行一次计算，这一步是我之前忘提了的。![喉部温度.png]()
![屏幕快照 2015-02-11 下午7.19.11.png]()
温度和压力在喉部是低于燃烧室内部的，还得进行一次计算，这一步是我之前忘提了的。
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回复：猎鹰
那一步没有错，你使用的是PV=mR*T，并且定义了R*=R/M，代入的话就是常见的PV=nRT。温度和压力你也提了呀 @_@，就是我觉得比热比不靠谱就没算下去（才不是偷懒呢）。
那一步没有错，你使用的是PV=mR*T，并且定义了R*=R/M，代入的话就是常见的PV=nRT。温度和压力你也提了呀 @_@，就是我觉得比热比不靠谱就没算下去（才不是偷懒呢）。
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回复：香皂火箭q
谢谢提醒，我会注意的。确实，喷口出问题的情况确实发生过，得小心。
另外的，回复中那一种引用的段落都是怎么做到的？
谢谢提醒，我会注意的。确实，喷口出问题的情况确实发生过，得小心。
另外的，回复中那一种引用的段落都是怎么做到的？
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引用 qqwwbn:在别人回复的话下方有个‘’回复‘’，在那里回复就行了。
回复：香皂火箭q
谢谢提醒，我会注意的。确实，喷口出问题的情况确实发生过，得小心。
另外的，回复中那一种引用的段落都是怎么做到的？
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