太专业了，俺看热闹好了。[s:274]
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火箭版研究课题综述与推荐（不断更新中）
小时候，我们拿鞭炮药做火箭发射——BOOM。
来了KC以后，我们配制燃料、试燃，然后制作发动机、地面试车，最后制作火箭、发射。
现在，我们设计、制作、测试火箭的各个分系统，最后总装和发射。
高水平的火箭需要以下三方面的进步：
1，更精深的技术：从黑药到糖类燃料，再到高能的RAP推进剂；电子设备和控制系统从无到有。
2，更大的工作量：零部件的数量越来越多，个人完成整个系统的难度越来越大。
3，更高的可靠性：由于零部件数量增加，每个零部件需要更高的可靠性才能保证系统可靠性不下降。
这三方面的需求有一个共同的解决方法：对每个技术问题分别深入研究和测试，然后组合成系统设计。
问题细分之后，不仅可以研究的更透彻，合作的更灵活，还降低了研究的难度和危险性门槛。
新手也有机会发出高水平的精华文章！
以下是一些主要的研究问题（后续会不断添加）：
基本分类：
资料文献、测试仿真、固体燃料、固体火箭、液体燃料、液体火箭、箭体、火工品、回收技术
资料文献：
与各个具体研究课题相关的资料文献，无论个人水平高低都适合参加资料收集，上传时应搭配简要的概述。
测试仿真：
火箭各部分的测试仿真技术、仪器、软件平台，包括但不限于以下主要课题：
测量与仪器：
发动机推力测量（推力计）——测力使用应变片（包括成品电子秤传感器），目前急缺试车台机械结构！
燃烧室压强测量（压力传感器）——可以用直喷管推力换算，或使用成品气体压力传感器。
固体燃料性能参数测量——使用发动机的压强时间曲线换算，或恒压燃烧装置，欢迎继续编写计算程序！
燃料性能的热力学计算——GUIPEP等软件，可计算任意燃料组合配方的理论比冲等性能。
液体燃料喷嘴雾化性能测量——PIV：高速摄影+图像处理？
液体发动机燃烧室声谐振测量——使用扬声器和麦克风（专业方法也这样做）。
火箭飞行状态参数的测量——使用加速度计、陀螺仪等惯性元件作姿态估计、多普勒测速等。
火箭发射视频的拍摄——包括摄像机的选取、位置布置等，新手也可成为摄影达人哦！
计算与仿真：
固体发动机内弹道特性的仿真——推力计算器、多段药柱优化等程序，已有一些计算程序作品，欢迎补充！
液体发动机内弹道特性的仿真——有一些热力学和流体力学的理论公式，待整理编写计算程序！
火箭飞行外弹道特性的仿真——SpaceCAD、MATLAB Simulink的Aerospace工具箱，欢迎继续编写计算程序！
结构力学计算与有限元仿真——ANSYS软件的使用、发动机的结构应力分析等。
流体力学计算与CFD仿真——ANSYS/FLUENT软件的使用、空气阻力的计算、燃烧室和喷管的仿真等。
固体燃料：
常见的固体推进剂介绍：
黑火药BP——本版有详细教程、技术成熟、压制药柱费力并且药柱强度低，适合制作20mm以下的小火箭
（不建议使用）鞭炮火药、窜天猴笛音剂——含氯酸钾、极易爆轰
糖类推进剂（KNDX/KNSU/KNSB）——本版有详细教程、技术成熟可靠、热浇注。
AP类复合推进剂（RAP、聚氯乙烯-AP、HTPB-AP）——本版有部分教程、高性能、有爆轰危险、真空浇注。
推荐的研究课题：
糖类推进剂（KNDX/KNSU/KNSB）的配方、性能、燃烧试验——目前已经较为成熟。
糖类推进剂（KNDX/KNSU/KNSB）的批量制备工艺、产品品质一致性的改进、KNSB的推广使用。
AP类复合推进剂（RAP、聚氯乙烯-AP、HTPB-AP）的配方设计、理论性能计算、制备、燃烧性能测量。
固体火箭：
现有的固体发动机设计资料介绍：
推荐的研究课题：
固体火箭发动机的总体设计——从PVC发动机到金属发动机。
筒体、喷管、堵头等结构件的设计——材料、工艺、紧固件、防热技术，最好有定量的受力、传热计算。
固体火箭发动机的试车实验——测量详细的推力曲线等数据比单纯追求高性能、大规模更重要。
液体燃料：
常见的氧化剂介绍：
过氧化氢——易得、无污染、强腐蚀、易分解、可作为单组元推进剂、高浓度易分解爆炸、储存不很稳定。
液氧——高能、无污染、低温、不能长时间储存、不易购买和运输。
N2O——无腐蚀无污染、压缩液化气体（常温下蒸汽压约6MPa）、可作为单组元推进剂、易分解爆炸。
发烟硝酸——较为易得、易挥发、烟雾有毒、强腐蚀。
（不建议使用）红烟硝酸、四氧化二氮——用于长征火箭、极易挥发、气体剧毒、强腐蚀。
常见的燃料介绍：
燃油（汽油、煤油等）——易得、无污染、燃烧值高、需要火源点火。
醇类（甲醇、乙醇等）——易得、乙醇无污染、蒸发冷却燃烧室的效果较好、需要火源点火。
胺类（乙二胺、乙醇胺等）——易得、有毒但污染环境不严重、加入催化剂后与90%过氧化氢混合可以自燃点火。
（不建议使用）肼类——用于长征火箭、与硝酸或四氧化二氮混合可以自燃点火、有毒、致癌。
推荐的研究课题：
液体推进剂的制备——制备的原理、装置、流程、难获得原料的采购。
液体推进剂的化验——目前主要是过氧化氢浓度测量，包括化学滴定、密度法、PH法等。
液体推进剂与材料的相容性——推进剂接触、浸泡储存容器、管道、阀门等部件材料是否会发生分解或腐蚀材料。
液体推进剂输送系统的设计——
来了KC以后，我们配制燃料、试燃，然后制作发动机、地面试车，最后制作火箭、发射。
现在，我们设计、制作、测试火箭的各个分系统，最后总装和发射。
高水平的火箭需要以下三方面的进步：
1，更精深的技术：从黑药到糖类燃料，再到高能的RAP推进剂；电子设备和控制系统从无到有。
2，更大的工作量：零部件的数量越来越多，个人完成整个系统的难度越来越大。
3，更高的可靠性：由于零部件数量增加，每个零部件需要更高的可靠性才能保证系统可靠性不下降。
这三方面的需求有一个共同的解决方法：对每个技术问题分别深入研究和测试，然后组合成系统设计。
问题细分之后，不仅可以研究的更透彻，合作的更灵活，还降低了研究的难度和危险性门槛。
新手也有机会发出高水平的精华文章！
以下是一些主要的研究问题（后续会不断添加）：
基本分类：
资料文献、测试仿真、固体燃料、固体火箭、液体燃料、液体火箭、箭体、火工品、回收技术
资料文献：
与各个具体研究课题相关的资料文献，无论个人水平高低都适合参加资料收集，上传时应搭配简要的概述。
测试仿真：
火箭各部分的测试仿真技术、仪器、软件平台，包括但不限于以下主要课题：
测量与仪器：
发动机推力测量（推力计）——测力使用应变片（包括成品电子秤传感器），目前急缺试车台机械结构！
燃烧室压强测量（压力传感器）——可以用直喷管推力换算，或使用成品气体压力传感器。
固体燃料性能参数测量——使用发动机的压强时间曲线换算，或恒压燃烧装置，欢迎继续编写计算程序！
燃料性能的热力学计算——GUIPEP等软件，可计算任意燃料组合配方的理论比冲等性能。
液体燃料喷嘴雾化性能测量——PIV：高速摄影+图像处理？
液体发动机燃烧室声谐振测量——使用扬声器和麦克风（专业方法也这样做）。
火箭飞行状态参数的测量——使用加速度计、陀螺仪等惯性元件作姿态估计、多普勒测速等。
火箭发射视频的拍摄——包括摄像机的选取、位置布置等，新手也可成为摄影达人哦！
计算与仿真：
固体发动机内弹道特性的仿真——推力计算器、多段药柱优化等程序，已有一些计算程序作品，欢迎补充！
液体发动机内弹道特性的仿真——有一些热力学和流体力学的理论公式，待整理编写计算程序！
火箭飞行外弹道特性的仿真——SpaceCAD、MATLAB Simulink的Aerospace工具箱，欢迎继续编写计算程序！
结构力学计算与有限元仿真——ANSYS软件的使用、发动机的结构应力分析等。
流体力学计算与CFD仿真——ANSYS/FLUENT软件的使用、空气阻力的计算、燃烧室和喷管的仿真等。
固体燃料：
常见的固体推进剂介绍：
黑火药BP——本版有详细教程、技术成熟、压制药柱费力并且药柱强度低，适合制作20mm以下的小火箭
（不建议使用）鞭炮火药、窜天猴笛音剂——含氯酸钾、极易爆轰
糖类推进剂（KNDX/KNSU/KNSB）——本版有详细教程、技术成熟可靠、热浇注。
AP类复合推进剂（RAP、聚氯乙烯-AP、HTPB-AP）——本版有部分教程、高性能、有爆轰危险、真空浇注。
推荐的研究课题：
糖类推进剂（KNDX/KNSU/KNSB）的配方、性能、燃烧试验——目前已经较为成熟。
糖类推进剂（KNDX/KNSU/KNSB）的批量制备工艺、产品品质一致性的改进、KNSB的推广使用。
AP类复合推进剂（RAP、聚氯乙烯-AP、HTPB-AP）的配方设计、理论性能计算、制备、燃烧性能测量。
固体火箭：
现有的固体发动机设计资料介绍：
推荐的研究课题：
固体火箭发动机的总体设计——从PVC发动机到金属发动机。
筒体、喷管、堵头等结构件的设计——材料、工艺、紧固件、防热技术，最好有定量的受力、传热计算。
固体火箭发动机的试车实验——测量详细的推力曲线等数据比单纯追求高性能、大规模更重要。
液体燃料：
常见的氧化剂介绍：
过氧化氢——易得、无污染、强腐蚀、易分解、可作为单组元推进剂、高浓度易分解爆炸、储存不很稳定。
液氧——高能、无污染、低温、不能长时间储存、不易购买和运输。
N2O——无腐蚀无污染、压缩液化气体（常温下蒸汽压约6MPa）、可作为单组元推进剂、易分解爆炸。
发烟硝酸——较为易得、易挥发、烟雾有毒、强腐蚀。
（不建议使用）红烟硝酸、四氧化二氮——用于长征火箭、极易挥发、气体剧毒、强腐蚀。
常见的燃料介绍：
燃油（汽油、煤油等）——易得、无污染、燃烧值高、需要火源点火。
醇类（甲醇、乙醇等）——易得、乙醇无污染、蒸发冷却燃烧室的效果较好、需要火源点火。
胺类（乙二胺、乙醇胺等）——易得、有毒但污染环境不严重、加入催化剂后与90%过氧化氢混合可以自燃点火。
（不建议使用）肼类——用于长征火箭、与硝酸或四氧化二氮混合可以自燃点火、有毒、致癌。
推荐的研究课题：
液体推进剂的制备——制备的原理、装置、流程、难获得原料的采购。
液体推进剂的化验——目前主要是过氧化氢浓度测量，包括化学滴定、密度法、PH法等。
液体推进剂与材料的相容性——推进剂接触、浸泡储存容器、管道、阀门等部件材料是否会发生分解或腐蚀材料。
液体推进剂输送系统的设计——
表示，准备做干混KNSU，加适量添加剂。比如··········碳酸铵啊，碳酸氢铵啊····等等。
降低燃速。虽然有降低比冲。但是装药比可以增加。目标是调到整个火箭除了头锥就是发动机。
RAP什么的搞性能燃料······我穷，就搞不起了。发挥慢速能力。
降低燃速。虽然有降低比冲。但是装药比可以增加。目标是调到整个火箭除了头锥就是发动机。
RAP什么的搞性能燃料······我穷，就搞不起了。发挥慢速能力。
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到现在这个地步，载荷和火箭的概念应该分开了，火箭的任务应该限制在“沿着预订轨迹将载荷运送到指定的地方”这么一个范围以内。在发动机这个方面，需要重点搞一个稳定可靠的、参数可以精确重现的型号序列出来。
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引用第10楼虎哥于2011-11-15 23:08发表的 :
到现在这个地步，载荷和火箭的概念应该分开了，火箭的任务应该限制在“沿着预订轨迹将载荷运送到指定的地方”这么一个范围以内。在发动机这个方面，需要重点搞一个稳定可靠的、参数可以精确重现的型号序列出来。
航电算载荷还是算火箭合适？
发动机方面，现在热熔KNDX燃速只有重结晶KNDX理论燃速的一半多一点。
等推力计做完实测参数之后搞精确的设计（实际用起来还是不精确的），或者直接按现有数据放宽安全范围设计？
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航电如果是用于飞行控制、测量的，应该属于火箭。如果用于其它目的，比如探测高空环境，就是载荷。我这样说的目的是想推动载荷的研究。火箭只是载具，一些典型的应用应该有相应的载荷方案。
我一直主张放弃KNDX和KNSU，以至于曾要求所有KNDX之类推进剂不准发进火箭版。虽然从安全简便考虑至今包括KCSA的部分课题组还在使用，但是低的可靠性、储存性，实际上意味着更危险。甚至用这些燃料的火箭，有多大推力，能飞多高这样的简单概念问题都无法定量给出，每次做出来的都不一样，做好以后过两天发射和过三天发射又不一样。这样的推进剂，想想都极为可怕。没有任何容易的办法保证参数的一致性，花功夫保证其一致性，比研制更稳定的推进剂更麻烦。而且稳定的推进剂并不是入门级的爱好者就不能掌握，只是因为我们没有深入研究和大力推广而已。
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我并不专业，只是凭想象提出上述参数，希望大家定一个发动机方面的中期目标出来。搞了那么多年火箭了，轮到用时连一个成熟可靠的发动机都找不到，还需要现画图纸现设计，会不会爆能不能飞都要碰运气，想想都觉得好笑。
我一直主张放弃KNDX和KNSU，以至于曾要求所有KNDX之类推进剂不准发进火箭版。虽然从安全简便考虑至今包括KCSA的部分课题组还在使用，但是低的可靠性、储存性，实际上意味着更危险。甚至用这些燃料的火箭，有多大推力，能飞多高这样的简单概念问题都无法定量给出，每次做出来的都不一样，做好以后过两天发射和过三天发射又不一样。这样的推进剂，想想都极为可怕。没有任何容易的办法保证参数的一致性，花功夫保证其一致性，比研制更稳定的推进剂更麻烦。而且稳定的推进剂并不是入门级的爱好者就不能掌握，只是因为我们没有深入研究和大力推广而已。
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我并不专业，只是凭想象提出上述参数，希望大家定一个发动机方面的中期目标出来。搞了那么多年火箭了，轮到用时连一个成熟可靠的发动机都找不到，还需要现画图纸现设计，会不会爆能不能飞都要碰运气，想想都觉得好笑。
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KNDX除了参数离散性大，制作过程的危险性甚至超过了能材，KNSU更差。
淘汰KNDX之后用什么替代？
BP做不大，RAP工艺要求严格否则易爆轰，目前可选的有两种替代品：
1，KNSB，工艺与KNDX兼容，吸湿性和操作温度比KNDX低，原料充足廉价。
2，RNX，工艺性和安全性优秀，但目前缺少参数、环氧树脂也不易少量购买。
另外，现在发动机试车台的制作可能比发动机本身更重要和紧迫。
淘汰KNDX之后用什么替代？
BP做不大，RAP工艺要求严格否则易爆轰，目前可选的有两种替代品：
1，KNSB，工艺与KNDX兼容，吸湿性和操作温度比KNDX低，原料充足廉价。
2，RNX，工艺性和安全性优秀，但目前缺少参数、环氧树脂也不易少量购买。
另外，现在发动机试车台的制作可能比发动机本身更重要和紧迫。
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个人认为在科技活动这个范畴内，推进剂可以分为三种：入门级、进阶级和专业级。
入门级：推广KNSB，热浇注工艺；
进阶级：KN（或硝酸钠）-聚乙烯或其它粉状高分子粘接剂，压铸工艺；
专业级：RAP，HTPB-AP等，真空浇注，常温或加温固化。
以总冲1000s以内小火箭为例：
热浇注工艺只需一口大锅一口小锅就完事，成本最低。
压铸工艺，在不精确测压力的情况下（可以通过压缩比来规定工艺条件），300元的设备就能搞定，任何做金属发动机的人都能承受。需要的就是开发一套标准的压铸设备。
真空浇注和加温固化，需要大约2000元的设备。由于是专业级，当然就只需少数地方配备这些设备就够了。
如果上述分级可行，那么下一步就是最终确定每级的主打推进剂型号，然后测出其基础数据。
现在大家都想着尽快把火箭射出去，这个当然是好事，但是如果不从基础的条件做起，那么可能反而欲速则不达。
入门级：推广KNSB，热浇注工艺；
进阶级：KN（或硝酸钠）-聚乙烯或其它粉状高分子粘接剂，压铸工艺；
专业级：RAP，HTPB-AP等，真空浇注，常温或加温固化。
以总冲1000s以内小火箭为例：
热浇注工艺只需一口大锅一口小锅就完事，成本最低。
压铸工艺，在不精确测压力的情况下（可以通过压缩比来规定工艺条件），300元的设备就能搞定，任何做金属发动机的人都能承受。需要的就是开发一套标准的压铸设备。
真空浇注和加温固化，需要大约2000元的设备。由于是专业级，当然就只需少数地方配备这些设备就够了。
如果上述分级可行，那么下一步就是最终确定每级的主打推进剂型号，然后测出其基础数据。
现在大家都想着尽快把火箭射出去，这个当然是好事，但是如果不从基础的条件做起，那么可能反而欲速则不达。
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目前KCSA在发动机上出问题的比例与火箭其他部分出问题的比例相当。
而且同样是KNDX，放在ABC和93手里就用的很可靠，整个火箭都可靠。
ABC和93的火箭特点在哪里？规模较小、制作精致、发射次数多。
现在关键要把发射次数做上去，使发动机、航电、开伞等系统得到足够的飞行次数验证。
所以只要搞一款适合在城市近郊频繁发射的发动机和箭体，然后搭载各种东西轮番试验。
相应的发动机应该总冲适中、成熟可靠，既能搭载航电和开伞又允许在城市近郊发射。
以前的32mmPVC发动机曾经在这方面起过很好的作用，只是后来被低估和放弃了。
结论：把32mm这个规格重新捡起来，结构材料改成45#钢，燃料用KNDX/SB，频繁发射。
而且同样是KNDX，放在ABC和93手里就用的很可靠，整个火箭都可靠。
ABC和93的火箭特点在哪里？规模较小、制作精致、发射次数多。
现在关键要把发射次数做上去，使发动机、航电、开伞等系统得到足够的飞行次数验证。
所以只要搞一款适合在城市近郊频繁发射的发动机和箭体，然后搭载各种东西轮番试验。
相应的发动机应该总冲适中、成熟可靠，既能搭载航电和开伞又允许在城市近郊发射。
以前的32mmPVC发动机曾经在这方面起过很好的作用，只是后来被低估和放弃了。
结论：把32mm这个规格重新捡起来，结构材料改成45#钢，燃料用KNDX/SB，频繁发射。
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Re:回 15楼(拔刀斋) 的帖子
引用第16楼火星居士于2011-11-18 17:32发表的 回 15楼(拔刀斋) 的帖子 :
BP一直是我坚持的目标。
可以考虑BP工艺的精细化和比冲、燃速等参数测量。
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回15L：
制作精良当然是好事，同时也应该有能适应比较低的“精良”程度的设计方案，以及对一些部件供应标准化的套件，这样才能降低失败率和事故率。把一个东西做精良需要花费很多的时间和人力成本，如果要有较多飞行次数，成本不可小视啊。
制作精良当然是好事，同时也应该有能适应比较低的“精良”程度的设计方案，以及对一些部件供应标准化的套件，这样才能降低失败率和事故率。把一个东西做精良需要花费很多的时间和人力成本，如果要有较多飞行次数，成本不可小视啊。
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回 18楼(虎哥) 的帖子
频繁发射对于验证开伞回收等技术的价值不可替代，但增加的成本可以靠减小每次发射的规模来补偿。ABC和93很久以前已进行过大量发射，总成本却并不很高。所以说要重视中小级别的发动机。同时，中小级别的发动机也更容易普及。
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