星火计划-试车失败分析(科创基金资助项目)
富二代创始人2016/01/21喷气推进 IP:安徽

2016120


视频以附件的形式上传了

炸机.mp4 点击下载

我截的比较短方便下载和上传。


1秒钟不到

以下是视频截图
1.png
2.png
3.png
4.png


爆炸一瞬 视频黑了
5.png

然后。。。
6.png

以下是残骸
7.png


8.png

9.png

试车台已经够惨不忍睹的

发动机管 更。。。。。。。。
10.png
11.png

堵头部分
12.png

喷头找不到了 不知道飞哪里去了

一节燃料完好未燃烧
DG@~H~K9X$]0LCUMXNP0A$E.png
飞的很远(有人的地方即为试车处)


还有一节燃料柱碎掉了。


也就是说仅仅第一节燃料柱就炸了

将燃料柱掰开后
~%)RQ[W9P{Q2SPX8N]7IWFV.png
有大块AP存在,混合严重不均匀。。。


庆幸的是
无任何人员受伤。


在对爆炸原因分析之前先说明一下燃料组成及其点火方式。


燃料配比
高氯酸铵 71.4%
HTPB:13.9%
DOA:8.2%
MDI:2.5%
铝粉:3%
氧化铜:1%
15.png
用铣床直接铣出星孔。
燃料柱一共3节
点火方式
16.png
点火药是硝化棉和镁粉(硝化棉量大概为小指头的一半(半压缩状态)镁粉只是棉花上粘的一些)
R(4DLQHV9UEBKSD3P~H[BN3.png
这是点火头方式,红色为点火头本身导线,黄色为外接延长网线。(内部无弯曲)


点火后点火头情况。
067}2FH`(@$$}_~VCC]AZ[V.jpg





原因分析;
1.     燃料柱燃料混合完全不均匀以上的燃料柱掰开图足以说明,直接导致出来大量粉末,高速燃烧

2.我们采用的点火方式为硝化棉加镁粉,硝化棉是高氮燃速极快的那种,那么极有可能点火时直接将药柱炸碎(再加上第一点混合不均可能性更高)。然后爆燃。。。就变成炸弹了。


3.还有注意这张
UBJ8D[`~05LY70BT}[FCS[S.png
已经点燃了 然而点火头还未喷出,可能堵住喷口了












花了几天做的数据采集系统 都派不上用场了[s::Q](直接一下就炸了。。)
B]5HQ1MD7FMG2C%O~2S~%WU.png
采集了一个94克。9035克后 直接牺牲[s::(] 采样速度是1秒钟50次。


这次失败主要原因还是燃料的不合格。
吸取经验细节不要让它白白牺牲。
来自:航空航天 / 喷气推进
35
已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也
BBS
8年3个月前 IP:重庆
805124
辛苦你了! 加油!
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虎哥
8年3个月前 IP:四川
805127
失败乃成功之母,可以及时到科创基金版结项,然后再报下一期项目。

AP的混合不均匀不会导致爆炸。

研制一种新燃料,建议先进行燃速,压力指数等基本参数的测定,可以设计小型试验发动机来做。这方面似乎从未有人按照规矩认真的做过。

氧化铜的用量需要测算。关于点火药,应当是产气少,熔渣多的药剂为好,具体可以找有关火工品技术的书来看。另外,后装点火炬也一直没人做,实际上有尝试的必要。
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法式油炸薯条
8年3个月前 IP:甘肃
805144
引用 虎哥:
失败乃成功之母,可以及时到科创基金版结项,然后再报下一期项目。

AP的混合不均匀不会导致爆炸。

研制一种新燃料,建议先进行燃速,压力指数等基本参数的测定,可以设计小型试验发动机来做。这方面似乎从未有人按照规矩认真的做过。

氧化铜的用量...
AP混合不均匀会导致爆炸。推进剂之所以需要黏合剂就是因为一堆药粉无法控制火焰传播速度。火焰传播速度过快就会爆炸。常温常压空气中AP难以点燃,但是如果在2000度以上的还原性燃气中,AP粉末飞出来肯定会导致爆炸
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虎哥
8年3个月前 IP:四川
805148
引用 法式油炸薯条:
AP混合不均匀会导致爆炸。推进剂之所以需要黏合剂就是因为一堆药粉无法控制火焰传播速度。火焰传播速度过快就会爆炸。常温常压空气中AP难以点燃,但是如果在2000度以上的还原性燃气中,AP粉末飞出来肯定会导致爆炸
好吧,如果AP还是粉末状而且有一定体积,的确会引起不稳定燃烧。
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Johnny-Wei
8年3个月前 IP:广东
805252
管子用的好像不是无缝管,像是焊接管
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KFWJ
8年3个月前 IP:上海
805265
炸机还有一个最重要的原因就是点火系统,对于75以下的发动机,尤其是点火药的安装方式特别重要,有很多朋友直接做一个大大的点火头直接放里面,这样其实是有很大风险的,因为在点火头点燃点火药那一刻到点火药肯能没有完全燃烧完毕时一部分直接喷往喷嘴处,会直接导致堵塞爆炸,。我们先抛开点火延时来说,首先你要保证你的点火头点燃点火药之后 点火药在没有全部烧完时要保证它一直在堵头的地方,否则乱跑跑到喷口处堵塞那就悲剧了。 类似楼主的暴机情况今年内我知道的发生过两起,liushang100一次    我一次。  小伙伴们要明白一点  HTPB推进剂  即使燃料柱有一点点气泡  它也不至于会在点火时就引发爆炸, 根据我炸机后的经验,我自己认为HTPB.推进剂的顿感比较大,就是说你使用的点火药然速不能太快,否则点不然,点火药只少要维持0.8到1.2S.  的燃烧过程。。。   我现在点火虽然延时长了点, 但是喘燃和点不然的情况我基本解决了。  欢迎小伙伴们在点火系统上多多吐槽, 共同改进。
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KFWJ
8年3个月前 IP:上海
805267
另外看了你的药柱后,我第一反应是内圆孔太小,星角太长。 建议把内圆空再放大一点,星角的长度就短了,。
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KFWJ
8年3个月前 IP:上海
805273
引用 虎哥:
失败乃成功之母,可以及时到科创基金版结项,然后再报下一期项目。

AP的混合不均匀不会导致爆炸。

研制一种新燃料,建议先进行燃速,压力指数等基本参数的测定,可以设计小型试验发动机来做。这方面似乎从未有人按照规矩认真的做过。

氧化铜的用量...
他这次爆炸从视频上观察  和我半年前的金属机爆炸很相似. 在爆炸前 点火线都没有喷出来.
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虎哥
8年3个月前 IP:四川
805357
引用 Johnny-Wei:
管子用的好像不是无缝管,像是焊接管
这个铝管基本上肯定是地条铝焊接管,很多人在铝管上坑过。不过楼主的爆炸不一定是这个原因直接导致的。
建议发动机一定要做水压试验。
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富二代创始人作者
8年3个月前 IP:四川
805492
引用 虎哥:
失败乃成功之母,可以及时到科创基金版结项,然后再报下一期项目。

AP的混合不均匀不会导致爆炸。

研制一种新燃料,建议先进行燃速,压力指数等基本参数的测定,可以设计小型试验发动机来做。这方面似乎从未有人按照规矩认真的做过。

氧化铜的用量...
谢谢虎哥
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富二代创始人作者
8年3个月前 IP:四川
805495
引用 KFWJ:
炸机还有一个最重要的原因就是点火系统,对于75以下的发动机,尤其是点火药的安装方式特别重要,有很多朋友直接做一个大大的点火头直接放里面,这样其实是有很大风险的,因为在点火头点燃点火药那一刻到点火药肯能没有完全燃烧完毕时一部分直接喷往喷嘴处,...
谢谢你的意见,下次一定注意[s::hug:]
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琉璃冬
8年3个月前 修改于 8年3个月前 IP:四川
805518
引用 法式油炸薯条:
AP混合不均匀会导致爆炸。推进剂之所以需要黏合剂就是因为一堆药粉无法控制火焰传播速度。火焰传播速度过快就会爆炸。常温常压空气中AP难以点燃,但是如果在2000度以上的还原性燃气中,AP粉末飞出来肯定会导致爆炸
AP混合不均匀会喘燃,而且AP很钝且如何如果用于火箭燃料起爆?况且据说楼主是使用硝化棉(而且还是高氮棉)加镁粉作为点火药的,从视频看到楼主的发动机连喘燃迹象没出现就炸了,很明显不是AP混合问题。后来根据楼主所描述的硝化棉用量得知使用的硝化棉估计为1g,估算出的发动机点火时光点火药瞬间燃烧产生的的压力可到达20mpa左右,根据算壳体压力为28mpa,如果材料不好会直接导致炸机。 QQ图片20160124002040.jpg
QQ图片20160124002433.jpg
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法式油炸薯条
8年3个月前 IP:甘肃
805535
引用 地震带上的人:
AP混合不均匀会喘燃,而且AP很钝且如何如果用于火箭燃料起爆?况且据说楼主是使用硝化棉(而且还是高氮棉)加镁粉作为点火药的,从视频看到楼主的发动机连喘燃迹象没出现就炸了,很明显不是AP混合问题。后来根据楼主所描述的硝化棉用量得知使用的硝化棉...
硝化棉燃温3300?不可能。其次,我说的是高速燃烧,是爆燃不是爆轰,顿感是指不容易爆轰。
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琉璃冬
8年3个月前 IP:四川
805565
引用 法式油炸薯条:
硝化棉燃温3300?不可能。其次,我说的是高速燃烧,是爆燃不是爆轰,顿感是指不容易爆轰。
就算是AP混合不均匀也不会导致炸机,如果要证据我可以私下发给你我之前的燃料测试照片,其次这个明显就是点火时压力过高炸的而非爆燃。过去的实验中我也做过硝化棉的实验,使用的低氮棉,仅仅使用了0.5克就可以使一台200g的铝合金发动机冲上50m左右的空中,何况他是高氮棉。
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法式油炸薯条
8年3个月前 IP:甘肃
805571
引用 地震带上的人:
就算是AP混合不均匀也不会导致炸机,如果要证据我可以私下发给你我之前的燃料测试照片,其次这个明显就是点火时压力过高炸的而非爆燃。过去的实验中我也做过硝化棉的实验,使用的低氮棉,仅仅使用了0.5克就可以使一台200g的铝合金发动机冲上50m左...
本来就是过压不是爆轰啊。爆燃会导致过压
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FROZEN巨擘
8年3个月前 IP:广东
805586
可惜啊,失败了。。
继续加油啊,大大的支持!!
发现视频是25fps的帧速,过慢了啊,会错过很多出问题的瞬间。录像资料是很宝贵的,如果是高帧速对后面的问题分析会受益不小的。
提一个建议吧,第一次试车就上试车台风险很大的,零经验的前几次试车爆炸的几率可以说是接近100%的(有点夸张了),应该先埋在土包里成功了再上试车台。
比如我吧,新发动机直接上试车台,直接报废两个传感器,对于我等穷人损失大了。。。
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博丽灵梦
8年3个月前 IP:河北
805600
@富二代创始人
点火药建议不要用火棉,产气量大而且产物主要是气体
建议用硝酸钾-铝粉-镁粉的配方作为点火药,亲测可以点燃铝热剂~~~


attachment icon 一种新型高能点火药的配方设计及性能.pdf 245.05KB PDF 141次下载 预览
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FROZEN巨擘
8年3个月前 IP:广东
805603
根据经验,用轻质刚性的点火线可能比较好。。。
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kc276644985
8年3个月前 IP:浙江
805610
国外有很多玩家是把点火系统和堵头做为一体的。可以尝试一下
引用
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富二代创始人作者
8年3个月前 IP:四川
805666
引用 kc276644985:
国外有很多玩家是把点火系统和堵头做为一体的。可以尝试一下
正有此意
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富二代创始人作者
8年3个月前 IP:四川
805667
引用 718281828kc:
@富二代创始人
点火药建议不要用火棉,产气量大而且产物主要是气体
建议用硝酸钾-铝粉-镁粉的配方作为点火药,亲测可以点燃铝热剂~~~
非常感谢[s::hug:]
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富二代创始人作者
8年3个月前 IP:四川
805668
引用 FROZEN巨擘:
可惜啊,失败了。。
继续加油啊,大大的支持!!
发现视频是25fps的帧速,过慢了啊,会错过很多出问题的瞬间。录像资料是很宝贵的,如果是高帧速对后面的问题分析会受益不小的。
提一个建议吧,第一次试车就上试车台风险很大的,零经验的前几次试车爆...
[s::$]我也是太自信了。。。传感器接近3位数了。。 来年继续干 不要怂[s::victory:]
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富二代创始人作者
8年3个月前 IP:四川
805669
引用 法式油炸薯条:
硝化棉燃温3300?不可能。其次,我说的是高速燃烧,是爆燃不是爆轰,顿感是指不容易爆轰。
这次搞得我 真心不敢用硝化棉了[s::Q] QAQ
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七公里垃圾站职业技术学院
8年3个月前 IP:河南
806047
引用 富二代创始人:
我也是太自信了。。。传感器接近3位数了。。 来年继续干 不要怂
三位数? 才接近100?
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富二代创始人作者
8年3个月前 IP:四川
806110
引用 h13:
三位数? 才接近100?
是的  这个压力传感器就普通的。量程80KG而已。
引用
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七公里垃圾站职业技术学院
8年3个月前 IP:河南
806158
引用 富二代创始人:
是的  这个压力传感器就普通的。量程80KG而已。
还以为一套100…
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七公里垃圾站职业技术学院
8年2个月前 IP:河南
808674
我不懂为啥都那么急着试机,明明燃料不过关,明明有危险

我看了下楼主的该计划的帖子,发现楼主前进速度过快,导致一些东西质量不过关
比如说只用了80kg的传感器,这不是稍微一推就到了么。。。

以炸鸡时屏幕一黑那一帧为基点,倒数第二帧,点火头已经出来了,倒数第一帧,右上角有一块蓝色火焰,像是铜的焰色反应,如果蓝色是真的的话,那么楼主的倒数第二帧已经点燃了,但是如果只是单单的硝化棉,估计不会导致爆炸,是点火压力过强,再加上apcp本身就不过关,在高压下,燃速又加快了,导致爆炸


另外,楼主的apcp都没有通过做剖面来检测质量,还加了氧化铜催化,不是作死是什么

楼主有时间自己做推力计,难道就没有时间去搞点火药么
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七公里垃圾站职业技术学院
8年2个月前 IP:河南
808675
楼主炸之前的推力为9kg,显然压力没有达到某人所说的20mpa,也在壳体安全范围内
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七公里垃圾站职业技术学院
8年2个月前 IP:河南
808679
这是最后一帧
J{}NNK9]}F6Y{BETFP`3MUD.png
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七公里垃圾站职业技术学院
8年2个月前 IP:河南
808681
楼主可否透露一下喷燃比?
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七公里垃圾站职业技术学院
8年2个月前 IP:河南
808682
另外,我根据楼主之前公布的帖子,用抗拉强度算出了其耐压,约为15mpa
楼主的设计是否不当?
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七公里垃圾站职业技术学院
8年2个月前 IP:河南
808687
我翻了下楼主的帖子,发现楼主没有丰富的坐火箭的经验,然而却一上来apcp
然后还购买了技术宅的真空仓
请问楼主搅拌药浆,填药时是用手还是什么
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富二代创始人作者
7年11个月前 IP:安徽
819239
引用 h13:
我翻了下楼主的帖子,发现楼主没有丰富的坐火箭的经验,然而却一上来apcp
然后还购买了技术宅的真空仓
请问楼主搅拌药浆,填药时是用手还是什么
抱歉现在才回复。我的确没有做火箭的丰富经验,不过只是针对我个人,团队燃料组,机械组,均有做火箭经验的队友。
关于技术宅真空舱,并非我们购买,他本人也属于我们团队,可以认为是免费提供给我们的,并未出钱购买。
关于搅拌药的确是用筷子搅拌,于是出现了之后的混合不均,这点之后会加以改进。
关于之前的抗拉强度,这次并没有进行实物抗拉测试,说以实际强度未知。这是我们的疏忽,今后必然会经过严格的计算与测试后试机。
感谢h13的意见与建议。
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mayablue001
6年10个月前 IP:陕西
834695
一般发生爆炸是发动机内压过高或者壳体强度不够造成。当然点火用的硝化棉,会产生大量的气体。其实从点火角度来说,点火器的产气量太大并不是什么好事,因为会造成过大的点火初始压力峰,而且不知道该发动机装药的通气参量如何。等等都有可能造成发动机内压爬升过快,超出壳体耐压设计值。
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