喷气推进
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(定期更新)新发动机设计进展报告
LS 2019-2-7 18:53:12

在LS-1代RNX发动机试车受挫后(见此贴https://www.kechuang.org/t/83580),我开始和一些朋友研发新一代的LS-2型RNX发动机,在此报告一下进度。

(喷管采用预制碳-环氧喷管,特别感谢拔刀斋版主提供制作教程!)

进度将持续更新。

更新1:喷管及喷燃比

喷管如下图所示:

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 接近理想效率
更改1:因为是圆孔药柱,所以压强会逐步上升,我把喷管出口直径由10mm缩小至9.1mm。

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 更改2:因考虑到加工误差,喷管出口直径由9.1mm改成9mm。

目前暂定药柱内孔为8mm直径圆孔,内孔+端面燃烧。最小喷燃比为140,最大喷燃比为351。

更新2:发动机参数更新

长度160mm,药柱长度110mm(装93克rnx燃料),喷管长26mm,堵头长24mm,密封方法暂时保密。

更新3:喷管材料

原定采用碳_环氧喷管,随后拔刀斋版主澄清了这种材料其实不耐用,于是我把喷管整体材料换成了石墨,由石膏固定。


[修改于 2 个月前 - 2019-02-12 21:20:26]

加载全文
2019-2-24 16:05:03
30楼
0

@浪里黑条

实测石膏固定石墨喷管非常有效

2019-2-24 16:06:52
31楼
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@浪里黑条

另外石墨作为整个喷管强度方面也完全OK

32楼
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引用:Winter 发表于31 楼的内容:
@浪里黑条另外石墨作为整个喷管强度方面也完全OK

说实话我觉得整体石墨喷管这个设计,即使不出事故也不够合理,因为石墨本身不是个适合承压、受力的材料,成本也偏高(不过小零件成本不一定高)。在小发动机上可以用用,如果发动机做大了就只能从头开始设计,对以后的帮助不大。

另外,石膏的性能可以说从任何角度讲都不如水泥,如果石膏能用,水泥只会更好,可以给发动机性能的提升留下更多空间,或者提高发动机的可靠性。

33楼
0
引用:浪里黑条 发表于32 楼的内容:
说实话我觉得整体石墨喷管这个设计,即使不出事故也不够合理,因为石墨本身不是个适合承压、受力的材料,成.....

照着Qu8k的石墨喷管做,够大了。

34楼
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@浪里黑条

高强度牙科石膏强度和耐冲刷程度远比水泥好,至于大喷管不能不能用在大发动机上这个说法,你可以看看qu8k和论坛里的500N级硝酸-混胺发动机,这些都不小了。成本方面,一根直径35mm,长200mm的高质量石墨棒价格是45元左右,比那些能耐得住高温又耐冲刷的钢材便宜的多。石墨又非常易于车削,加工成本也低

35楼
1

石墨能不能用是个工程优选问题,在不同的优化目标模型下可能有不同的结论,最好把目标和考核方式说清楚。

单就强度而言,石墨很软,但也不至于被几个兆帕给压塌。所以在有支撑的情况下是没有问题的。如果是长悬臂梁结构或者薄壁承压,就可能坏掉。然而设计上可以避免出现这样的结构嘛。

LS(作者)
36楼
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发动机结构没问题,石墨喷管的设计也没问题,石墨是很软,但是只要有适当的固定方式,还是可靠的。但是这个结构用2766的话来说,就有安全隐患。所以要采取一定的措施。

看图,喷管与壳体的连接处,需要用密封胶密封,不然会有漏气风险。

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 (图中螺纹等细微结构没标出来)

LS(作者)
37楼
0

用刺猬的话来说,顶部点火是一种趋势,因为我的堵头用螺丝和垫片作为加固和承力结构,所以顶部点火是可行的。以后这款发动机成功试车之后,我会考虑顶部点火。

38楼
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引用:虎哥 发表于35 楼的内容:
石墨能不能用是个工程优选问题,在不同的优化目标模型下可能有不同的结论,最好把目标和考核方式说清楚。单.....

受教了

39楼
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引用:LS 发表于37 楼的内容:
用刺猬的话来说,顶部点火是一种趋势,因为我的堵头用螺丝和垫片作为加固和承力结构,所以顶部点火是可行的.....

顶部点火可以认为是最佳点火方式,因为可以最快点燃所有燃面。

点火装置建议参考《固体火箭发动机设计》一书,好好设计电发火管(就是点火头)、点火药等部分。

LS(作者)
40楼
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最新动态:ppr壳体已经到货,近几天开始加工发动机。

现在用的摄像头不怎么好,就发之前的图凑合凑合吧。。。。。。

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LS(作者)
41楼
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引用:Winter 发表于34 楼的内容:
@浪里黑条高强度牙科石膏强度和耐冲刷程度远比水泥好,至于大喷管不能不能用在大发动机上这个说法,你可以.....

qu8k是石墨喷喉,那么大的喷管会被压碎的。

2019-2-27 22:27:08
LS(作者)
42楼
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加工好的喷管,ppr管壳体,ppr管子还没有钻螺丝孔。

2019-3-15 21:42:25
LS(作者)
43楼
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模具不小心被弄坏了,药柱没法制作。预计几天后会加工新的模具。


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