万户0型二级火箭初步方案(持续更新)
虎哥2011/05/15喷气推进 IP:四川
在科创航天计划中,万户系列火箭是多级固体推进剂小型火箭,最高可以配置到3级。开发万户系列火箭的主要目的是攻克多级探空火箭的关键技术。

万户0型火箭是万户系列的第一个实验型,主要用于测试级间分离技术、刹车技术、伞降技术。

万户0型火箭计划采用2级固体发动机。第一级粗短,第二级细长。第一级计划采用S.P燃料,工作时间小于0.5秒,最大加速度50g。第一级火箭保证在低空(200米左右)将火箭推进到超音速,以便测试超音速情况下的级间分离。
第二级火箭采用含少量铝粉的M.L燃料,装药较少,工作时间亦短。并不需要将火箭推动到较高高度,只需要观看级间分离就行了。
第一级火箭工作完毕后,二级火箭随即点火分离/分离点火,随后,一级火箭刹车。或一级火箭刹车,二级火箭分离并点火。刹车的方法是喷气反推。
一级火箭约飞行到1千米高空(不刹车的话,理论到5千米以上,实际超过3千米),采用飘带示踪自然降落,落点应在1千米范围内,可以比较容易的搜索;二级火箭可以飞行到3千米以上高空,采用伞降。
一二级火箭均拉烟,分离前后的航迹能够在低空清晰展现,有利于评估分离的效果。

关于分离方法,正在讨论和论证,参见:https://www.kechuang.org/t/33620
来自:航空航天 / 喷气推进
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~~空空如也
jetliao
13年0个月前 IP:未同步
294967
假如说第一级直径大于第二级一定程度以上的话,可以热分离,就是利用第二级推力和第一级阻力差来分离,这样的话就需要计算当前速度下第二级推力和第一级阻力,以设计制造合适强度的连接栓
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jrcsh
13年0个月前 IP:未同步
294978
一级火箭刹车。或一级火箭刹车,二级火箭分离并点火。刹车的方法是喷气反推。


能否在设计就就考虑利用这个分离的反作用推力 在送二级部分在提升一下加速度

分离时二级的喷气 喷在一级的“面”上  这样的反作用力比喷在空气中的反作用力更快  或是在分离时 2极火箭对喷
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奇侠
13年0个月前 IP:未同步
294984
刚才尝试计算了一下。在质量不变空气阻力为0的情况下(在动能定理中两边的质量可以约去的呢)0.5V^2=9.8H(在这里我把重力加速度约为9.8m/s^2)。一级火箭200米高空在分离后还能上升800米,代入数据。0.5V^2=9.8*800。最后计算得出一级火箭分离时的速度的平方为15680。而音速以340m/s算的话。平方后为115600。相差了很远。怎么感觉在分离前连音速都没达到。假若零空气阻力下能上升1800米。计算出来的初始速度的平方为35280。相差还是太大了。难道我计算错了吗
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jetliao
13年0个月前 IP:未同步
295080
608_f009130546281865d9872e6f062c9.jpg

法国的环礁,和霉菌的AIM-9响尾蛇尾翼上的空气动力陀螺稳定系统。飞行中由空气推动高速旋转,导弹偏航时,带陀螺的小翼因惯性与单体轴线形成一个夹角,在在空气动力的作用下把单体推回正确的航向。很多近距格斗空空导弹的尾翼上有这玩艺。中国的霹雳上也有。不知道你说的是不是尾喷口那里的,如果是的话,那有可能是矢量推力控制器,用来提高导弹的高过载时的飞行控制能力。这个东西叫什么来着?忘记了,好像是舵片,起抑制滚转作用的。

因为照片中的导弹尾翼是固定的,而安装过程中会存在安装误差,引起气动不平衡,引发导弹弹体滚转,而多数情况下,导弹的弹体是不允许滚转的,这个舵片就是起抑制滚转作用的。
8!締國すつ 回答采纳率:40.7% 2009-07-25 10:04 您已经评价过!好:0 您已经评价过!不好:0 那个应该是防滚陀螺舵因为照片中的导弹尾翼是固定的,咱中国产的导弹尾翼一般都是固定的所以每个弹翼的后部外侧都装有一个防滚陀螺舵,其作用是对导弹的滚动进行阻尼,以保持导弹稳定。 美国的响尾蛇系列格斗导弹,其尾翼结构也是这样的,不过好像以色列的怪蛇-4/5的尾翼虽然也是固定的,但它用一个套筒把尾翼连接在弹体上,导弹在飞行时,尾翼旋转,而弹体不转。

转载。
当然无控火箭要的就是滚转稳定,如果有控了,就要很高的稳定性。这个值得借鉴
+100
科创币
虎哥
2011-05-16
提出建议。
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
295184
S.P燃料是7013吗?
两级燃料可以都用氧平衡偏低的含铝RAP(以前xj1983xujing做过),拉黑烟。

分离方式可以用热分离,两级解锁后第二级在第一级上面点火把第一级冲掉。
长征二号就是这样分离的,级间段侧面有第二级喷流排出的开口(早期型用杆系支撑)。

分离后的第一级气动布局失去稳定会发生翻滚,迎风面积剧增,可以自然起到刹车作用。
等到速度降到亚音速再抛出飘带,以免被超音速气流扯断。
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虎哥作者
13年0个月前 IP:未同步
295246
S.P.燃料的主体是AP和铝粉,粘接剂,据说非常暴力。不过现在看来,这么暴力的推进剂必然导致发动机成本增加,所以打算改温和一点,采用RAP加少量铝粉。具体措施论证中。目前尚未定论的是二级火箭的气动稳定。
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nighthawk
13年0个月前 IP:未同步
295250
用KNDX作材料加工出两个马蹄状的环形 连接一级和二级 怎么样
这种廉价的燃料可以做小小的粘合 而且燃烧就分开了
还能示踪 直接显示连接处
+300
科创币
科创网
2011-05-16
好创意。
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
295265
引用第6楼虎哥于2011-05-16 20:50发表的 :
S.P.燃料的主体是AP和铝粉,粘接剂,据说非常暴力。不过现在看来,这么暴力的推进剂必然导致发动机成本增加,所以打算改温和一点,采用RAP加少量铝粉。具体措施论证中。目前尚未定论的是二级火箭的气动稳定。  

哪种粘接剂?能比RAP+铝粉暴力的多?难道是含能的,又或者质地比较稀可以减少用量多加入AP和铝粉?
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
295540
引用第6楼虎哥于2011-05-16 20:50发表的  :
S.P.燃料的主体是AP和铝粉,粘接剂,据说非常暴力。不过现在看来,这么暴力的推进剂必然导致发动机成本增加,所以打算改温和一点,采用RAP加少量铝粉。具体措施论证中。目前尚未定论的是二级火箭的气动稳定。


二级火箭的气动稳定其实做成“鸭式”也行,只要前翼足够小而且接近气动中心、尾翼足够大而且靠后

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/f?kz=1009810696
这些老式的天弓II导弹,早就去掉了自导头,战斗部以及原本的控制系统,很快就被改装成了自由飞行探空火箭,这就是天弓式探空火箭,可以携带150公斤有效载荷,达到300公里高度 天弓.jpg
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乖老汉
13年0个月前 IP:未同步
295549
记得和子羽聊过次口径脱壳,重力纠偏。捆绑方式,一级套在二级外径外面,一级工作完毕,二级稍微滞后一个时间工作,一级因重力原因向下滑落,同样因为重力方向原因,滑落过程即产生了纠偏的效果。当然也可以一级略超口径和二级环环结构连接。个人感觉此连接结构简单,开销较小,分离不用采用爆炸螺栓等对工艺和质量要求过高的分离装置,尤其适合实验初期的火箭。但纯属YY,算不上方案,至多只算思路。
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zhaokenb
13年0个月前 IP:未同步
295560
回 7楼(spirittry) 的帖子
这个方法稍稍有些问题,完全的kndx的强度不够高,可能会在发射初期因为大过载造成变形,导致两级火箭不在同一轴线上
个人以为可以组织研究一下向kndx内加入一些什么样的骨料(自己最近没时间试,貌似也没有条件进行实验),可以加强kndx的强度,且基本不降低kndx燃烧性能
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warmonkey
13年0个月前 IP:未同步
295590
SpaceCAD可以计算二级火箭稳定性的
先算下用前翼+后翼是否可行
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nighthawk
13年0个月前 IP:未同步
295598
Re:回 7楼(spirittry) 的帖子
引用第11楼zhaokenb于2011-05-18 17:28发表的 回 7楼(spirittry) 的帖子 :
这个方法稍稍有些问题,完全的kndx的强度不够高,可能会在发射初期因为大过载造成变形,导致两级火箭不在同一轴线上
个人以为可以组织研究一下向kndx内加入一些什么样的骨料(自己最近没时间试,貌似也没有条件进行实验),可以加强kndx的强度,且基本不降低kndx燃烧性能  


确实是这样
我也想到KNDX的吸湿性也是让人头痛的地方 如果一级火箭达到一马赫的速度 在破音障时的水雾会不会影响到KNDX也是问题
到可以在KNDX外面包上环氧树脂来保证它的防潮 就是不知道会不会影响到燃烧效果

关于KNDX的强度 可以在里面加上些许硬质的橡胶(条状的,网状的,丝状的) 就像钢筋混凝土一样 以增加它的稳固性和耐压强度
当然KNDX 受潮或过于干燥 也影响耐压强度 把它作为水泥一样的材料 路还很长
如果有需要我会在暑假 进行试验
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虎哥作者
13年0个月前 IP:未同步
295612
楼上的创意很好应该赞扬。当然具体实施就不用劳烦KNDX这种很麻烦的材料了,有很多材料可以代替它。

目前打算采用管嵌套形式,二级火箭尾整流罩的作用类似活塞,紧紧插入一级火箭顶部。当二级火箭点火后,压强可以升至10MPa,分离力达1000N左右,可以将二级火箭弹出,航迹偏移靠套管加工精度控制。目前担心的是提前漏气,会导致偏航,尚无合适控制方案。
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
296374
引用第14楼虎哥于2011-05-18 22:51发表的  :
楼上的创意很好应该赞扬。当然具体实施就不用劳烦KNDX这种很麻烦的材料了,有很多材料可以代替它。

目前打算采用管嵌套形式,二级火箭尾整流罩的作用类似活塞,紧紧插入一级火箭顶部。当二级火箭点火后,压强可以升至10MPa,分离力达1000N左右,可以将二级火箭弹出,航迹偏移靠套管加工精度控制。目前担心的是提前漏气,会导致偏航,尚无合适控制方案。


套管侧面对称的开几个排气孔,泄放压强同时抵消侧向推力就不会漏气偏航,也免得把二级火箭憋炸。
二级火箭喷流冲击第一级的动压至少能达到燃烧室压强的一半,无需憋静压也一样有足够的分离力。
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