【廣局神作】RNX-75規格發動機試車
焓熵`2012/06/03喷气推进 IP:江苏
廣局KCSA-301研究所,目前已經進入了最後的衝刺階段,爭取每週一帖的進度……

今日下午五時許,KCSA-301的四名成員前往“沙地”測試廠進行75規格RNX發動機試車,成果喜人~~

該臺發動機,從設計到製造花費了一個多月的時間,其中從結構設計,到各類零件的加工都下足了功夫,焓熵表示“大家辛苦了~”

好,不說其他的了,現在就來對此次活動的歷程進行介紹……

首先這次的發動機設計工作主要由我負責,總結之前的發動機事故和不足,我覺得在發動機的燃氣密封上應該狠下功夫

因此,這次在設計的時候,特意在主要轉接處進行了矽橡膠多層密封的設計
(白色為PVC隔熱殼體,紅色為金屬連接處的梯形絲牙,黃色則是矽橡膠密封圈及密封墊 )
1.jpg

為此,我們還特意使用CNC對星孔藥柱端面的矽橡膠密封片進行了開模製造,以下為粗模
2012-05-31 11.42.05.jpg

之後進行220目油石打磨
2012-05-31 11.45.36.jpg

400目粗打磨
   2012-05-31 14.55.46.jpg

由於,矽膠片的表面精細程度要求不需要太高,因此就沒有進行鏡面處理,直接用數顯銑床進行插銷位鑽孔
   2012-05-31 14.04.24.jpg

最後,在200℃高壓硫化床進行高溫硫化操作,成型脫模
2012-06-02 15.12.36.jpg

最終的產品,相當和諧~~
2012-06-02 10.55.59.jpg

此帖未完,下面更有精彩內容~
+1  科创币    jrcsh    2012/06/03 又进一步了
+1  科创币    gongluzhu    2012/06/03 和谐之作啊
+49  科创币    delete    2012/06/03
+10  科创币    mnsmns    2012/06/03
+50  科创币    麒麟    2012/06/03 又出神品啊,焓熵v5
+200  科创币    qharryq    2012/06/03 尼玛啊,2500+的总冲,75的发动机太暴力了啊! 工艺得大赞!非常认真仔细,快赶上军工了。
+200  科创币    ehco    2012/06/03
+49  科创币    火箭爱好者    2012/06/03 亮了
+50  科创币    20!Dopaminor    2012/06/03
+50  科创币    旗舰    2012/06/03
+50  科创币    乖雪狼    2012/06/03 对于那么粗壮的机机,我都不知道说什么好,除了膜拜还是膜拜!
+50  科创币    ca-139    2012/06/06 这膜真和谐。。。
+1  科创币    冥灵    2012/06/12
+1  学术分    拔刀斋    2012/06/03 感觉像航天飞机助推器……而且做的更认真
来自:航空航天 / 喷气推进
36
 
1
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~~空空如也
焓熵` 作者
12年0个月前 IP:未同步
402948
精彩繼續……

之前製作出來的RNX藥柱,這次用的是E57和GCC137為粘合體系,少量HTPB進行力學改性,配以車床和CNC做出的星孔藥柱
2012-05-05 19.23.24.jpg

4根備用,每根規格都是200長度
   2012-05-18 21.14.18.jpg

嘎嘎~   今天中午,備齊所有裝備
2012-06-02 11.24.05.jpg

發動機數據如下:

殼體材質:40Cr
噴口堵頭材質:45#
噴吼材質:熱解石墨(可千萬別小看這東西強度,簡直要命)
有效燃燒室長度 600mm(不包含密封件厚度,單純燃料長度總和)
發動機內徑:73.5mm
發動機外徑:86 mm
設計耐壓:98.1MPa (初次測試,就高些了,以後等數據出來就可以慢慢車薄)

數據採集設備:

KCSA-301 V1.1版高速數據採集卡(由Warmonkey設計製造)
KCSA-301 T-20125 中型固機試車平臺(由焓熵`設計製造)
中航L6G 750kg行程應變片  200Hz採集頻率 (多謝大老虎支持)
PTB503  32MPa  1000Hz 採集頻率

開始組裝~~

焓熵說了“藥柱啥的,大朗頭伺候”
   IMG_8961.jpg

嗯嗯,好的很~沒有偏心
IMG_8964.jpg   

來一張RNX菊花圖~~ 話說挺不錯的
2012-06-02 14.44.26.jpg


這東西實在太重了,還是上卡盤解決問題
IMG_8968.jpg

不行! 還是要水管扳手……
   IMG_8970.jpg


測測重量…………  我勒個去,嚇死人~~14.9kg
1.jpg

出發~  咱們去“沙地”測試廠……   可憐的我,只能人貨混運\了
   DSCF8874.jpg

好大一包銀藥啊~~
2012-06-02 16.48.02.jpg

會會牌,冷卻系統
   2012-06-02 16.57.48.jpg

最後的全景唉~~
   2012-06-02 17.09.23.jpg

測試後的噴口,感覺還過得去
IMG_8975.jpg   

測試裝置全圖
IMG_8976.jpg

噴口擴展段特性,有不少碳沉積物
IMG_8979.jpg

Warmonkey倒出推壓力曲線
RNX_75_curve.png

最終結論:

此台75規格RNX發動機,工作時間越6s
總沖2554.0436N*s
比沖由於藥柱質量暫不確定,以後補上,粗略估計的值有些低,只有90.6708s
峰值推力>100kg
點火壓力:2MPa

發動機工作時間較長,噴燃比略低,並且有部分時間處於尾焰無推力狀態,失壓工作

改進辦法:
1.提高設計噴燃比
2.縮小噴口喉部直徑

設計噴燃比曲線
2.jpg

後續還有噴口灼噬報導,現在開閘放水~~

視頻來咯~~
点击此处查看视频 IMG_8950.jpg
IMG_8961.jpg
+1
科创币
delete
2012-06-03
很好,明天去参观参观
+200
科创币
kevin
2012-06-12
很好狠强大!!!!
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焓熵`作者
12年0个月前 IP:未同步
402971
繼續繼續~~  不能閑著…………

晚上回到KCSA-301之後,俺和猴子同學進行了發動機屍檢工作~

噴口打開,發現沉積物很多
2012-06-02 17.57.08.jpg

石墨啊石墨~你還健在啊啊啊…………  這個情況很好,打消了老虎的顧慮
我不得不說,石墨這個東西太難拆下來了,最後只能全部敲碎,才能一小塊一小塊的翹下來
2012-06-02 19.13.38.jpg

噴口收斂段與石墨轉角處,石墨的弧面被沖刷成平面了
2012-06-02 19.25.42.jpg

菊花無處不在~
2012-06-02 21.04.20.jpg

用砂紙清洗完之後,發現收斂段的金屬被沖刷了不少,出現了星孔形狀的凹陷
   2012-06-02 21.19.46.jpg

堵頭處,密封圈完好,表面略有沉積物
1.jpg

   2.jpg

殼體內部完好,靠近堵頭處有沉積物
3.jpg

內部略有微量沉積物
4.jpg

清洗噴口收斂段的時候發現了很嚇人的一幕,由於沖刷嚴重,在噴吼處,金屬沉積到了石墨上,
形成了薄薄的一層金屬層,這層沉積物一直延續到擴展段轉角處
5.jpg

慘不忍睹的隔熱層…………歸其原因,是因為發動機內壁無法加工,只有73.5mm內徑,所以車去了不少PVC,導致最後的隔熱層厚度只有1mm
1.jpg

結語:此次發動機測試總體來說相當成功,但細節設計上仍有需要改進的地方

首先,從燃燒而言,此次發動機的工作壓力較RNX常用的工作壓力略低,這是由於設計時,噴燃比曲線設計留下的。
另外,在設計過程中沒有中和材料原料規格的因素,因此出現了隔熱層過薄的情況,在以後的大規格發動機中,將採用環氧樹脂複合材料進行刷塗隔熱
除此之外,在材質的選擇上,45#已經難以勝任噴口這一零件,在以後的製造中,均將換成40Cr材質製造噴口,並進行熱處理
在噴口收斂段和擴展段上,此次在收斂段採取了拋光處理,但由於時間因素,此項環節仍然沒有做到最好,還是略有車加工時留下的細微刀紋,在以後的製造中,均採用200目,400目,800目,1200目,最後使用拋光砂紙進行全面打磨,以消除刀紋對氣流的影響

最後來一張會會的邪惡點火器~
   6.jpg
+1
科创币
坚定的潜水党
2012-06-03
已搬运至AB两站,有去这两个ACG站的童鞋可以去顶一下
+49
科创币
冥灵
2012-06-12
以后一定会做的更好~
+10
科创币
kight11
2012-12-13
建议考据在喷管处安装膜片,这样没达到工作压强前气体不会泄露,加速点燃过程,降低燃气浪费。
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焓熵`作者
12年0个月前 IP:未同步
403021
回 9楼(ehco) 的帖子
應該還不是吧……

不知道老漢那顆打衛星的RNX是什麼樣的規格?

唉,應該好好學習一下老漢的指導方針“RNX噴燃比一定要上800啊~”

設計的時候只考慮到了星孔噴燃比逐漸增加,但是沒有考慮到燃燒室空間也增加

所以擬合一下噴燃比曲線和發動機工作曲線應該就可以很好的得出一個比較令人滿意的設計了
+1
科创币
猎鹰
2012-06-04
我记得老汉有一个20KG的
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焓熵`作者
12年0个月前 IP:未同步
403140
糾正一下之前發帖的錯誤

此次發動機的星孔噴燃比設計只有450~620
曲線如下:
1.jpg


改進後的設計曲線:
2.jpg
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