一台金属发动机引发的……
这几天全力打造了这台金属发动机,目前还没有进行测试,但是仍然期望会收到好的效果。这台发动机的最大特点是采用了双工作腔的设计方案,延长了发动机的工作时间,而且喷然比可以通过两燃烧室的长短进行调节。但是在喷然比的确定上,还是趋于保守。

通过这台金属发动机的设计和制造,我对金属发动机的制作也有了些心得,希望对大家有用。

金属发动机虽然有很高的工作效率,但是,设计难度大,制造工艺复杂,成本高,风险大,也是他不可避免的缺点。因此,我觉得对于广大没有扎实的收入和理论基础的初高中的同学们,最好还是暂时不要碰金属发动机。
其次,在对金属发动机进行设计时,必须考虑工艺的可行行,很多时候,设计上没有问题,等到加工的时候发现根本无法进行!所以,对以我们这些大多没有多少机加工经验的爱好者来说,经验不足的结果就是你要花人名币来补救或者返工。

再者,我忽然有了一个疑问,金属发动机真的是我想要的吗?
最后这个问题似乎是我自己的问题,在昨天晚上我最后组装完成发动机的时候,我突然茫然了,我为什么要造这个玩意儿?我想要的到底是什么?我仔细的考虑了这个问题,自己一直追求是造一枚重型火箭,载上一台迷你摄像设备,记录下火箭升空时,大地渐渐远去的激动画面!难道必须用金属发动机么?
所以,我的意思是说,每个人造火箭的目的、理想、追求是不一样的,你首先必须要想明白,自己追求的到底是什么?你想要的到底是什么?然后再去动手,不要别人做什么,自己就做什么,这是可悲的。
或许,这就算是最近论坛质量不高的原因,“科创”,基点在“科”,根本在“创”,但是现在论坛里跟风的风气,没有了创新,我们迷失了科创的根本!作为一个科创人,我衷心的希望论坛办的好,所以,我希望大家能够明确自己所追求的目标,真真正正的踏实做东西,发好贴!

不好意思,说着说着跑题了,我也是有感而发,或许这台发动机,我不会装药测试了。。。 image200902030003 (2).jpg
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+100  科创币    delete   2009-02-04    我哭出来了
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+1000  科创币    power_rdx   2009-02-04    鼓励
来自:火箭技术 / 喷气推进
 
kangyuhelf2
12年10个月前
1楼
看样子不错
花了多少?
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kevin
12年10个月前
2楼
天津理工大?学校里就有工具做了吧?
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lilith作者
12年10个月前
3楼
引用第1楼kangyuhelf2于2009-02-04 11:46发表的  :
看样子不错
花了多少?

钱到是不太多,一百以内吧,但是设计其实不合理,没有经验,密封还要靠点502。
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lilith作者
12年10个月前
4楼
引用第2楼ljxkevinljx于2009-02-04 11:48发表的  :
天津理工大?学校里就有工具做了吧?

恩,不过在家做的,学校里反倒不太方便,没工具。
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虎哥
12年10个月前
5楼
这个发动机的设计有相当大的问题,不能耐受高压,而且也不能重复使用(燃烧时间长,至少要换喷管),但是我想他的成本和效率是比较相配的。发动机的基础技术,我倒是觉得应该有一些标准设计图纸和工艺流程,做成工艺卡片放在论坛上,做好以后就可以免除大家在这方面进行的重复劳动。要把主要精力放在其它地方,比如遥控、遥感、伞降和高可靠性设计方面。楼主还是装药测试一下吧,因为这是论坛第一个采用双燃烧室的金属发动机。
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lilith作者
12年10个月前
6楼
引用第5楼虎哥于2009-02-04 11:55发表的  :
这个发动机的设计有相当大的问题,不能耐受高压,而且也不能重复使用(燃烧时间长,至少要换喷管),但是我想他的成本和效率是比较相配的。发动机的基础技术,我倒是觉得应该有一些标准设计图纸和工艺流程,做成工艺卡片放在论坛上,做好以后就可以免除大家在这方面进行的重复劳动。要把主要精力放在其它地方,比如遥控、遥感、伞降和高可靠性设计方面。楼主还是装药测试一下吧,因为这是论坛第一个采用双燃烧室的金属发动机。

恩!同意!我装配之后就发现问题了,算是积累经验,反面教材吧,好在车那个喷管没花太多钱,师傅包料要了40.
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7.62
12年10个月前
7楼
密封环来着
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lilith作者
12年10个月前
8楼
引用第7楼7.62于2009-02-04 11:59发表的  :
密封环来着

好主意!当时也想过,但是觉得螺丝比较好找到就图方便了,看来不太行啊~呵呵~
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chiataimakra
12年10个月前
9楼
用RMB堵头是违法的。LZ注意和谐。
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lilith作者
12年10个月前
10楼
引用第9楼chiataimakra于2009-02-04 12:04发表的  :
用RMB堵头是违法的。LZ注意和谐。

GOD,我绝对没把毛爷爷做堵头,堵头是45#钢车制的,那个1元的RMB是用来做大小参照的。。。。囧。。。。。
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blueness
12年10个月前
11楼
实验的时候LZ要注意安全,管外径25.4,内径22,壁厚只有1.7,而且好像是软铝的管,小心别炸了!

密封可以用密封圈(O型圈),车个槽套上就行了。

貌似那个管是吸锡器的外壳?
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blueness
12年10个月前
12楼
对于双燃料室,我举双手赞成,很值得尝试一下 [s:251]
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lilith作者
12年10个月前
13楼
引用第12楼blueness于2009-02-04 12:56发表的  :
对于双燃料室,我举双手赞成,很值得尝试一下 [s:251]

不是~是山地车的座位杆~
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warmonkey
12年10个月前
14楼
当心爆了……

对了,问大家一个问题,1mm的不锈钢管耐压多少?
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blueness
12年10个月前
15楼
不锈钢的耐压比铝合金要好,但是也重了。不同牌号的材料耐压不一样,具体的可以找本机械手册查查。

不过建议不要用焊接不锈钢管,这个不是很好

焊接的不锈钢管,就是那种不锈钢门窗的管子,壁厚有0.5-0.8的,我用过5个大气压工作,做过破坏性试验,再高就危险了。
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blueness
12年10个月前
16楼
引用第13楼lilith于2009-02-04 13:04发表的  :

不是~是山地车的座位杆~


这个还好,强度最薄弱的地方是喷管固定螺钉出。实验的时候要小心啊。
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power_rdx
12年10个月前
17楼
外观很漂亮,不错。可惜细节把握还有待提高。
记得我第一个双燃烧室的白药火箭刚点火就爆了,汗。希望LZ能有所成就
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lilith作者
12年10个月前
18楼
引用第14楼warmonkey于2009-02-04 14:41发表的  :
当心爆了……

对了,问大家一个问题,1mm的不锈钢管耐压多少?

耐压我计算了一下,用最差的铝的参数和最差的焊接系数,计算后结果大约是30MP,但是这是常温下的结果,高温下可能会很糟糕。
而且结构失效的话肯定是结头,会很暴力。。。
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lilith作者
12年10个月前
19楼
引用第17楼power_rdx于2009-02-04 15:27发表的  :
外观很漂亮,不错。可惜细节把握还有待提高。
记得我第一个双燃烧室的白药火箭刚点火就爆了,汗。希望LZ能有所成就

嘿嘿~谢谢版主的期待~
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thesnake
12年10个月前
20楼
啊啊啊!!!
被楼主抢先了~~~~~
我的发动机15天后出成品~~~三个涡喷&n个火箭~~~
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warmonkey
12年10个月前
21楼
谢谢ls
我买了一条不锈钢管,想做火箭。

我的设计:
用金属延长工作时间,在6MPa的压力下工作,并且还有冷却系统(酒精蒸发器)。
燃料是kndx,接头不焊接,用12颗螺钉固定,螺钉都不与燃气直接接触。
喷管有密封环和冷却(酒精的蒸气),内部有防火涂层,能重复使用吧。
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thesnake
12年10个月前
22楼
引用第21楼warmonkey于2009-02-04 20:14发表的  :
谢谢ls
我买了一条不锈钢管,想做火箭。

我的设计:
用金属延长工作时间,在6MPa的压力下工作,并且还有冷却系统(酒精蒸发器)。
.......
不推荐使用装饰用的薄壁有缝管。。。而且牌号还是201的
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warmonkey
12年10个月前
23楼
我的是1mm厚的不锈钢管。
怎样看是有缝还是无缝?
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thesnake
12年10个月前
24楼
去卖有色金属买根厚2mm的铝管,铝管是挤压成型的,绝对没缝
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blueness
12年10个月前
25楼
引用第23楼warmonkey于2009-02-05 01:10发表的  :
我的是1mm厚的不锈钢管。
怎样看是有缝还是无缝?


看管子内壁有没有焊缝。很明显的。
表面通常为了美观已经打磨了,看不出来的。
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warmonkey
12年10个月前
26楼
我的没有
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jyhifi
12年10个月前
27楼
看见高手了
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大蒜
12年10个月前
28楼
想知道,knXX系列的燃料,燃烧后的各种可能的残渣,是不是容易清除,我就知道kndx用热水一泡就化了,但是残渣没有试过,如果能方便清除那我也想弄个金属发动机嘿嘿
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warmonkey
12年10个月前
29楼
直接用水洗就行了
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power_rdx
12年10个月前
30楼
引用第18楼lilith于2009-02-04 15:41发表的  :

耐压我计算了一下,用最差的铝的参数和最差的焊接系数,计算后结果大约是30MP,但是这是常温下的结果,高温下可能会很糟糕。
而且结构失效的话肯定是结头,会很暴力。。。


感觉你的计算误差有点大啊,PCP用的高强度不锈钢管,厚度在数个mm的耐压只有30兆帕,你这个这么薄的铝管,还不是航空铝管,估计耐不了几个MPa。另外,当耐压相同时,管子厚度与管子的直径呈正比。6mm高强度无缝钢管,当壁厚为1mm时,耐压可达30兆帕。你可以按这个比例算算,当它具有你这发动机的直径时它会有多厚。另外不要忘了它是钢管
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lilith作者
12年10个月前
31楼
引用第30楼power_rdx于2009-02-05 14:31发表的  :


感觉你的计算误差有点大啊,PCP用的高强度不锈钢管,厚度在数个mm的耐压只有30兆帕,你这个这么薄的铝管,还不是航空铝管,估计耐不了几个MPa。另外,当耐压相同时,管子厚度与管子的直径呈正比。6mm高强度无缝钢管,当壁厚为1mm时,耐压可达30兆帕。你可以按这个比例算算,当它具有你这发动机的直径时它会有多厚。另外不要忘了它是钢管

我说的是我发动机上的铝管,内径20,外径24.5.
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lilith作者
12年10个月前
32楼
而且管子的耐压不仅仅和壁厚有关,还和管子的直径有关,比如同样3MM的管子,直径15的就比30的耐压数倍。
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huanghuai
12年10个月前
33楼
个人觉得金属发动机用铝管不太好,不耐高温,耐压能力里差,而且传热快。不过喷管做的真的不错,而且整体美观,预祝成功~~[s:92]
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power_rdx
12年10个月前
34楼
31F和32F的回答都在30F中有明确标注
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usercim
12年10个月前
35楼
铝合金强度高,质量轻.不过耐高温就不清楚了
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lilith作者
12年10个月前
36楼
引用第34楼power_rdx于2009-02-05 17:10发表的  :
31F和32F的回答都在30F中有明确标注

我保证计算绝对没有问题,我学过压力容器设计。只是强调那是在常温下的耐压能力,高温下数据缺乏。
不过发动机内部肯定是要衬纸质隔热层的,估计短时间内温度不会太高。
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lilith作者
12年10个月前
37楼
引用第20楼thesnake于2009-02-04 18:22发表的  :
啊啊啊!!!
被楼主抢先了~~~~~
我的发动机15天后出成品~~~三个涡喷&n个火箭~~~

o(∩_∩)o...
我不是故意的~
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kight11
12年10个月前
38楼
引用第33楼huanghuai于2009-02-05 15:59发表的  :
个人觉得金属发动机用铝管不太好,不耐高温,耐压能力里差,而且传热快。不过喷管做的真的不错,而且整体美观,预祝成功~~[s:92]

说实话,如果采用内侧燃药柱耐高温能力根本不是问题,因为在工作期间,推进剂起着隔热的作用,只有发动机工作末期壳体才会与高温燃气接触.所以说,真正需要解决的问题是壳体的强度而不是热防护.当然,喷管和前堵头还是要使用耐热的材料.
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lilith作者
12年10个月前
39楼
引用第38楼kight11于2009-02-06 18:09发表的  :

说实话,如果采用内侧燃药柱耐高温能力根本不是问题,因为在工作期间,推进剂起着隔热的作用,只有发动机工作末期壳体才会与高温燃气接触.所以说,真正需要解决的问题是壳体的强度而不是热防护.当然,喷管和前堵头还是要使用耐热的材料.

其实我觉得前堵头问题也不大,燃料一样隔热!
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thesnake
12年10个月前
40楼
引用第37楼lilith于2009-02-06 13:27发表的  :

o(∩_∩)o...
我不是故意的~

还是预祝您的发动机早日试验。。。额。。。喷口上要车至少两条放o型圈的槽哦
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kight11
12年10个月前
41楼
引用第39楼lilith于2009-02-06 19:12发表的  :

其实我觉得前堵头问题也不大,燃料一样隔热!

如果药柱的内孔不穿透,那么前堵头应该不需要耐热.
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神箭凌霄
12年10个月前
42楼
正如楼主所说
我们所追求的发动机
并不是一味的金属发动机
对于小型火箭发动机壳体来说
轻且耐烧才是最关键
而对于喷口来说
轻且耐烧也是最关键

而金属发动机对小型火箭来说,的确有诸多不利。
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power_rdx
12年10个月前
43楼
引用第36楼lilith于2009-02-06 13:14发表的  :

我保证计算绝对没有问题,我学过压力容器设计。只是强调那是在常温下的耐压能力,高温下数据缺乏。
不过发动机内部肯定是要衬纸质隔热层的,估计短时间内温度不会太高。


那么能不能透露下你的计算方法?
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epi.clyce
12年10个月前
44楼
突然想哭,不知道为什么
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warmonkey
12年10个月前
45楼
我还是老老实实用无缝铝管吧
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lilith作者
12年10个月前
46楼
引用第44楼Shadow_Swirl于2009-02-07 21:58发表的  :
突然想哭,不知道为什么

男人哭吧哭吧不是罪。。。
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lilith作者
12年10个月前
47楼
引用第43楼power_rdx于2009-02-07 21:56发表的  :


那么能不能透露下你的计算方法?


δ=(P×D)÷(2δt×φ-P)

δ:壁厚,
P:设计压力 MPa,D为内径mm,δt为设计温度下材料的许用应力,
φ为焊接接头系数。取0.8或者1
此外再考虑安全系数和腐蚀余量,正规计算中有相关标准,我们适当加大壁厚就可以,当然,知道了δ也可以反推工做压力!
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power_rdx
12年10个月前
48楼
我还是觉得30兆帕太离谱了,毕竟每平方厘米300千克的压力,要是外部压力还可以,内部压力就有点邪乎了。
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lilith作者
12年10个月前
49楼
引用第48楼power_rdx于2009-02-08 19:23发表的  :
我还是觉得30兆帕太离谱了,毕竟每平方厘米300千克的压力,要是外部压力还可以,内部压力就有点邪乎了。

同学,要相信科学!
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warmonkey
12年10个月前
50楼
不可能的吧,俄罗斯的煤油液氧发动机的管道厚度可不止1mm,那个就是30MPa的。
10MPa我信,30MPa我不敢 [s:247] 。
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