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【资料】国外发动机设计图纸
2010/11/05
IP:云南
国外著名业余火箭发动机制造商的几种典型RMS(重装复用发动机)的装配图纸,
遗憾的是图中没有标注尺寸,但是相信对广大爱好者,在设计方向上还是有一定
的指导意义。
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28
lilith作者
16年2个月前IP:未同步
264497
1楼
上传的几张图纸属于比较典型的,最近我对大量上述类似图纸进行了分析,有以下发现:
1、喷管的扩张半角无一列外,均为15°,而收敛半角从45~60°不等。
   这也证实了部分早期国内军工书籍上叙述的,拉氏喷管的收半角对发动机总冲影响不大,
   而扩张半角应选择在9~15°范围内的说法。
2、喷管的直径比(喷管出口内径与喉口直径之比),对于54MM级别发动机为2.0,54mm以下
   直径发动机为2.43。对于2.0这个值,并未使气体得到充分膨胀,但是估计考虑到喷管长度,
   舍弃了这部分燃气的残余能量。
3、在密封方式上,无一列外的使用了O型圈;结构上螺纹固定、卡簧固定,均是可行的。
4、喷管使用了特使的非金属耐火材料,但材料不明,喷管与固定装置分离。
5、铝合金是优良的壳体材料,通过相关数据反算,54MM级的商品发动机厚度仅为2MM。但是,
   鉴于高温下铝合金的差劲表现,壳体必须采用隔热层,隔热层材料不明。个人打算使用牛皮纸筒。

以上.
PS:现在个人最头疼的问题就是喷管材料,希望的得到大家的帮助。
+2000
科创币
科创网
2011/01/16
本帖累计。
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lilith作者
16年2个月前IP:未同步
264509
3楼
回 2楼(black) 的帖子
因为没有使用过铝管作为发动机壳体,所以对于铝合金还是有一些保守的观念。
45#钢或者是304不锈钢都考虑过作为喷口材料,但是喷管需要和壳体直接接触,
采用这类材料时担心的是由于金属的导热而是壳体最薄弱的链接部位失效。所以
至今任在斟酌使用金属作为喷口的可行性。此外,45#或者304的质量太大也是考虑
因素之一。
对于石墨也考虑过,最关键的不是MONEY的问题,淘宝上的石墨基本上是电极石墨,
担心的是硬度问题,石墨的硬度只有1~2(金刚石是9),而使用石墨喷口的话,密封上
可行的结构式O型圈,在石墨上加工O型圈卡槽如果硬度(强度)太差的话很难保证精度
及密封的可靠性。

此外还想过用堵漏王或者耐火水泥这类材料通过模具制作,而这类材料在完全干燥定型后
存在一定程度的体积收缩,同样难以保证密封的可靠。

对已陶瓷及刚玉类材料,硬度又太高,普通车床加工难度很大,成品率低,在淘宝上也买找到
合适的代加工服务。如果定做,虽然可以保证一定精度,但是其模具设计费用不是普通业余爱好
者能过承受得起的。。。

总之,焦头烂额啊。。。最近任然在考虑一个可行的方案。

PS:关于您说说的中空药柱对壳体的导热不严重这一问题,确实,要猪本生即可作为很好的隔热媒介。
但是对于多节装填的药柱,在采用端面+内孔燃烧方式时,各节药柱间需要留有空隙,燃气可以通过这个
空隙直接作用于壳体内表面,所以隔热层的存在依然是十分必要的,毕竟铝合金在高温的强度在某种意义下
下连纸筒都不如。

在此感谢您提供的传热计算相关资料,相信会对我有很大帮助的。
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lilith作者
16年2个月前IP:未同步
264667
9楼
回 6楼(侧卫007) 的帖子
强顶你,上传了这么多图纸,像我就比较懒了!
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lilith作者
16年2个月前IP:未同步
264807
12楼
回 11楼(warmonkey) 的帖子
酚醛树脂这个东西我看靠谱,有条件的话可以深入研究下,就密度、强度、耐热性看来,优良的喷嘴材料啊!!
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lilith作者
16年2个月前IP:未同步
264813
14楼
回 13楼(xj198398xujing) 的帖子
不锈钢、45#钢无论从来源、可加工性、可靠性等地方来说,无疑都是可靠的。但是唯一的一个缺点——密度!
这些材料做喷口我还是觉得重了(PS:如果扩张段做成薄壁的,重量还勉强可以接受,但是又增加了加工难度,
所以,还是在寻求一种更优秀的材料)
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lilith作者
16年2个月前IP:未同步
264985
16楼
同意楼上的,我也打算这么做
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lilith作者
16年2个月前IP:未同步
265090
18楼
回 17楼(xj198398xujing) 的帖子
安全当然是第一要素啦,所以设计的发动机首次试车时参数并不算高,但是喷燃比曲线很类似于端面,
发动机在工作过程中始终维持相对较经济的喷燃比,这样的话发动机压力不会太高,但平均下来比冲也不低。
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lilith作者
16年2个月前IP:未同步
265294
20楼
回 19楼(侧卫007) 的帖子
采用端面+内孔最主要的目的就是控制喷燃比,使其在发动机的整个工作过程中不发生急剧变化。
至于烧蚀问题,在我的发动机里面是设计了2毫米的隔热层。燃料浇铸时每节外壁有不太厚的一层
保护材料用于阻燃,然后4节燃料装入一个隔热桶内,该筒用于隔热及防治壳体烧蚀。
保护材料虽然原则上是酚醛树脂管比较好,但是基本找不到合适的,初步打算用纸筒先解决。
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lilith作者
16年1个月前IP:未同步
266682
22楼
回 21楼(圆周率派) 的帖子
54-2550_k750w-p
以这个为列,54是发动机外径,2550推测为发动机总冲,后面的应该是具体的型号代码。
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我也是有底线的