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除了固体火箭发动机我们还能做什么?
2007/10/28
IP:北京

混合式火箭发动机。想了好久一直没有做,用气体的氧化剂,固体的燃料。总冲比固体的高,比液体的小。制作难度比固体的大,比液体的小。呵呵,绕晕了。比较成功的是用氧化亚氮做氧化剂,石蜡作燃料,用黑火药点燃。

优点:这种火箭氧化剂和还原剂分开存放,比较安全,原料好得到。几乎所有卖气体的都有,石蜡就更简单了,就是白蜡烛。没有液体火箭的燃烧室,只有一个气体流量需要调节。

缺点:体积偏大,毕竟要有燃料瓶。制作较复杂,尤其是燃料瓶,需要承受128psi以上压力,才能使用液态氧化亚氮(氧化亚氮20摄氏度的蒸汽压力是128.7psi),正经的钢瓶肯定是打不上去的,需要用复合材料的瓶子,我见过2000psi的非金属瓶子很轻,但那是飞机上的氧气瓶。燃烧室没什么跟固体火箭发动机一样,喷口也一样,就是大不少,工作时间长要用石墨。

有条件可以用可乐瓶子加石蜡试试,不用液化,60psi气体就成。

顺道问一下硝酸钾和石蜡混合有人试过吗?硝酸钾和沥青呢?硝酸钾和聚氯乙烯,聚乙烯,天然橡胶?呵呵

42
x388作者
19年3个月前IP:未同步
23447
1楼

每次都忘点,呵呵。

氧化亚氮是一种无毒、无色、不燃烧的瓶装液化压缩气体,压力为其蒸气压。当起浓度增大至使氧气含量低于19.5%会引起快速窒息。须配备自吸式放毒面具。 氧化剂,加速燃烧。误用氧化亚氮至氧气含量低于支持呼吸会导致死亡。

无痛分娩或牙医用的含有30%氧气,用起来也应该不错。

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19年3个月前IP:未同步
23448
2楼
不错的想法
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19年3个月前IP:未同步
23449
3楼
推进剂简单,结构复杂
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19年3个月前IP:未同步
23450
4楼
放毒面具......................
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17年7个月前IP:未同步
113354
5楼
冲压火箭
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17年6个月前IP:未同步
131384
6楼
做氢氧火箭,不过直接混合氢气和氧气效果不佳,性能赶不上KNDX
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17年6个月前IP:未同步
131728
7楼
在必修2课本元素周期律的科学探究中,采用常规的加热镁与水的方法进行科学探究,虽然可以观察到沸水中的镁条表面上有气泡产生,但实验现象不明显,并不能给学生留下深刻的印象。

2.改进实验的步骤与现象

针对这一问题,我们对实验进行了如下改进,可以达到镁在水中燃烧的效果。

将烧杯中的水加热煮沸后,继续加热保持沸腾状态。将打磨过的镁条点燃之后,迅速入沸水中(图2)。可以观察到原本沸腾的水更加剧烈翻滚,镁在沸水中继续燃烧,放出耀眼的白光。反应结束后水恢复原来沸腾的状态,滴入2滴酚酞溶液后,水由无色变为红色,烧杯底部有白色的氢氧化镁固体残留物出现。

3.改进实验的优点

①打破常规简单加热的方法,创新的采用使燃烧的镁条与沸水反应的方法,使镁在水中燃烧,实验操作简单,但现象必然会给学生留下深刻的印象。

②由此实验可以引出温度对化学反应的影响、对燃烧的进一步认识等问题,拓展学生思维。
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17年6个月前IP:未同步
131729
8楼
貌似。。。这个火箭在MBS里面做过。。。。。很BT地把M5实验室烧了。。
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17年6个月前IP:未同步
131779
9楼
引用第7楼拔刀斋于2009-07-26 17:22发表的  :
在必修2课本元素周期律的科学探究中,采用常规的加热镁与水的方法进行科学探究,虽然可以观察到沸水中的镁条表面上有气泡产生,但实验现象不明显,并不能给学生留下深刻的印象。

2.改进实验的步骤与现象

针对这一问题,我们对实验进行了如下改进,可以达到镁在水中燃烧的效果。
.......

这个貌似发错版了吧,这里是推进版块。
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17年6个月前IP:未同步
131785
10楼
这让我想起了流言终结者的南军火箭(燃料:笑气 + 加了碳粉的蜡柱)………………
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17年6个月前IP:未同步
131888
11楼
H2O代替笑气
Mg棒代替蜡柱

热水器用的镁棒,淘宝价格便宜量又足
引用第9楼韩菱纱于2009-07-26 19:31发表的  :
这个貌似发错版了吧,这里是推进版块。
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17年6个月前IP:未同步
132117
12楼
用高浓度的双氧水也可以,有些计划发射载人火箭进入低轨道的人就是用双氧水做推进剂的
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17年6个月前IP:未同步
132144
13楼
你们什么时候能把注意力从火箭燃料转移到火箭结构上,那么起码成功了三分之一
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17年6个月前IP:未同步
132330
14楼
呃?LS的意思不是很明白。火箭结构?是泛指火箭的其他方面吗?
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17年6个月前IP:未同步
132332
15楼
引用第14楼阿童木升级版于2009-07-27 19:25发表的  :
呃?LS的意思不是很明白。火箭结构?是泛指火箭的其他方面吗?

LSS大概意思是说还停留在燃料上?还是指真火箭那样的用途等等?
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17年6个月前IP:未同步
132466
16楼
引用第15楼nmgzjb1234于2009-07-27 19:28发表的  :

LSS大概意思是说还停留在燃料上?还是指真火箭那样的用途等等?

对于我们的小制作应该不能像真火箭那样,应该是燃料
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17年6个月前IP:未同步
132647
17楼
没什么意思,结构比燃料的问题来的复杂,燃料花钱可以解决,结构要花时间。
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17年6个月前IP:未同步
132940
18楼
引用第17楼普通用户于2009-07-28 12:54发表的  :
没什么意思,结构比燃料的问题来的复杂,燃料花钱可以解决,结构要花时间。

现在主要探讨空气涡轮发动机和冲压发动机,貌似我们在这个上面还是空白
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17年6个月前IP:未同步
132942
19楼
很高兴我们两个空气动力学白痴喜欢上了同样的东西,现在加我的QQ,冲压也许是实际的
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17年6个月前IP:未同步
132948
20楼
XXXXXXXXXXXXXXXXXX有冲压的图
正在准备做火箭冲压,进度卡在RNX燃料上(家里人不允许熬KNDX),>_<
如果再做不出来只能拆大号钻天猴的药柱了

ps:
认识两个练剑道的同学,一个研究超燃冲压,一个研究耐高温烧结材料(外号“铸剑师”)。可惜当时没想到一起做个火箭出来
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17年6个月前IP:未同步
132967
21楼
超燃对于冷却系统来说是个噩梦,我们目前连液体也没做,谁又想到冷却问题。
目前我们能买到的材料(或者说是买的起的材料)都无法承受高温
超然速度在5M以上,如果只是要求瞬间突破这个速度,还是固体火箭更方便些。
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17年6个月前IP:未同步
133076
22楼
引用第21楼普通用户于2009-07-28 22:31发表的  :
超燃对于冷却系统来说是个噩梦,我们目前连液体也没做,谁又想到冷却问题。
目前我们能买到的材料(或者说是买的起的材料)都无法承受高温
超然速度在5M以上,如果只是要求瞬间突破这个速度,还是固体火箭更方便些。

目前准备插手固体+冲压火箭发动机
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17年6个月前IP:未同步
133144
23楼
固体燃料必然是贫氧的,燃料先不完全燃烧,产生的燃气再与空气混合二次燃烧。
我在想这样的话,要不要用丁烷罐?省略第一步,丁烷与空气混合后燃烧。
这样做的好处是不需要研制燃料,直接有液化的气体。
但这样的问题是,没有预燃,燃气温度不高;点火装置要重新设计,以便适应气体燃烧点火的特点。
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17年6个月前IP:未同步
133156
24楼
引用第23楼普通用户于2009-07-29 13:06发表的  :
固体燃料必然是贫氧的,燃料先不完全燃烧,产生的燃气再与空气混合二次燃烧。
我在想这样的话,要不要用丁烷罐?省略第一步,丁烷与空气混合后燃烧。
这样做的好处是不需要研制燃料,直接有液化的气体。
但这样的问题是,没有预燃,燃气温度不高;点火装置要重新设计,以便适应气体燃烧点火的特点。

可以。。。冲压式发动机工作的时候必须有足够的速度,可以由固体火箭得到

最近想制作一只能飞的V-1火箭模型
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17年6个月前IP:未同步
133557
25楼
没打算做超燃
但使用火箭富燃排气引射空气补燃的冲压发动机入口为火箭喷流,M数很高,工作状态接近超燃
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17年6个月前IP:未同步
133747
26楼
固体火箭里装一截药柱,装一截蜡烛
石蜡气化后混入火箭燃气,高温裂解后成为贫氧燃气
引用第23楼普通用户于2009-07-29 13:06发表的  :
固体燃料必然是贫氧的,燃料先不完全燃烧,产生的燃气再与空气混合二次燃烧。
我在想这样的话,要不要用丁烷罐?省略第一步,丁烷与空气混合后燃烧。
这样做的好处是不需要研制燃料,直接有液化的气体。
但这样的问题是,没有预燃,燃气温度不高;点火装置要重新设计,以便适应气体燃烧点火的特点。
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17年6个月前IP:未同步
133751
27楼
引用第26楼拔刀斋于2009-07-30 17:36发表的  :
固体火箭里装一截药柱,装一截蜡烛
石蜡气化后混入火箭燃气,高温裂解后成为贫氧燃气

这种设计效率不会太高吧,气化吸热
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17年6个月前IP:未同步
133754
28楼
冲压发动机的燃料总是要加热气化的,不会影响效率
麻烦在于喷流温度偏低,跟KNDX发动机一样全是烟,在空气中不能自点火

魔吧早期低效率的发动机燃烧不完全,喷出来是火,但是忘记怎么做了

引用第27楼韩菱纱于2009-07-30 17:41发表的  :
这种设计效率不会太高吧,气化吸热
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17年5个月前IP:未同步
143166
29楼
石蜡软化点太低吧。。。。。。。呃,这种发动机大概工作几秒??
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17年5个月前IP:未同步
143233
30楼
飞半个小时没问题,当然,这要看花多少钱。
石蜡裂解?熔化流淌的时候怎么办?再像液体一样装罐子里?
助推阶段最少要2秒,用补燃室做助推室。
但必须有可抛型喷口,冲压的收敛比没固体大。
也不算很难,就是一个喷灯而已,只不过推力大小。
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17年5个月前IP:未同步
144127
31楼
不知道有没有设计涡轴发动机的
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17年5个月前IP:未同步
144137
32楼
你说的是另外一种固体冲压发动机,火箭只用来启动
引用第30楼普通用户于2009-08-21 13:22发表的  :
飞半个小时没问题,当然,这要看花多少钱。
石蜡裂解?熔化流淌的时候怎么办?再像液体一样装罐子里?
助推阶段最少要2秒,用补燃室做助推室。
但必须有可抛型喷口,冲压的收敛比没固体大。
也不算很难,就是一个喷灯而已,只不过推力大小。
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17年4个月前IP:未同步
148709
33楼
NASA早期火箭冲压发动机研究文档,可以下载(很慢)
Marquardt's Mach 4.5 Supercharged Ejector Ramjet (SERJ) High-Performance Aircraft Engine Project
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
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17年4个月前IP:未同步
148783
34楼
同志們有否想過先利用固體燃料升空待固體燃料用盡後再燃點液化燃料?這樣可節省氧化劑一瓶丁烷加燃燒室頂鑽四個小孔便可以了,喜歡的話再加衝壓喉,結構比較簡單……
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17年4个月前IP:未同步
148957
35楼
那么,我们就要反过来设计了。丁烷的输出量是一定的,所以可以根据需要的空气量确定进气量。
然后减速到0.3~0.15M速度,再混合燃烧。然后,既然燃料和空气比例一定,那么喷口也可以确定下来。总的推力也就出来了,再减去外壳的阻力,确定其其他飞行参数。
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17年4个月前IP:未同步
148988
36楼
衝壓喉要在錐頭着手開孔,避免有外部零件增加阻力和衝壓喉鬆脫情況,可以考慮錐頭做成雙部件,建議環氧樹脂做錐頭,當空氣進入衡壓喉後需要加壓以獲得更好效果可是加工上的技術困難固不作考慮,只利用火箭本身的速度來加壓空氣,而空氣進入燃燒室的角度需和燃料進入角度平行,但不可用同一喉管進入,而且盡可能貼近燃燒室的管壁而燃料喉則要在圓心中心平均噴出,燃料供給調節器可以到買養魚器材的店舖中找到,如果技術容許的話可以做護焰器,由於只是測試空氣在喉管中的運\行,可考慮用風扇做一個低效率的風洞作測試,先制作好火箭液體引擎作水平軌道測試如果能做磁浮軌道更好,小心衝壓喉在火箭沒有加速度時可能有噴焰,可利用風扇或壓縮空氣吹入衡壓喉,由於燃料供給是可調的所以要由小火引燃再慢慢加大燃料供應灌入的空氣亦需要慢慢同步增加,注意不要吹熄火焰,直至有一個可靠的推力後記下燃料供給調節器的位置(這是成敗的關鍵要小心測試),測試完成後關上調節器,在燃燒室灌入固體燃料,發射前把調節器打開到最後測試時的位置,引燃固體燃料發射,當固體燃料用完便直接自動使用液態衡壓引擎。注意火箭發射尤其剛發射時十分危險,直至完全切換到衡壓模式時才安全,特別要小心空中解體。因為在半固液狀態時壓力有可能突然增加而解體><要多安全測試,發射時要用攝錄機拍攝過程發射後最好躲到掩體中或狂奔到安全地點,一定要用搖控點火(最好用無線)………累死了……
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17年4个月前IP:未同步
149038
37楼
[s:112]这个表情是最符合我的心思的,楼上太恐怖了。
试车是件很复杂的事情,速度快了,就要考虑空气黏性了
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17年4个月前IP:未同步
149108
38楼
樓上的,你要做音速三倍以上的嗎?空氣黏性考慮還太早了……而且三倍音速的飛行器是平流層以上飛的而空氣的阻力和黏滯性則大大減低,如果要在對流層用三倍音速飛的話該沒有正常的物料能在對流層承受那麼強的力(航空鋁)和溫度了,要用太空梭的隔熱磚了,戰鬥機也需要在對地戰鬥時減低速度來回避材料上的問題,而現在誰有信心能把火箭射上十多公里?
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17年4个月前IP:未同步
149652
39楼
1.2M时冲压非常不如涡扇,0.6~0.8M时螺旋桨比速度相同的涡扇效率高三、四倍
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17年4个月前IP:未同步
149732
40楼
現在我們要做的是能飛的試作形機……
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17年4个月前IP:未同步
149877
41楼
本页主题: 除了固体火箭发动机我们还能做什么?
     答:另一个能飛的試作形機
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我也是有底线的