文号
879307
阅读
48488
回复
25
收藏
32
[CZSA]国内第一次塞式喷管探空火箭发射
E RIC氢 离子
2020/04/25
原创
IP:浙江
摘要:本文叙述了笔者的塞式喷管火箭发动机项目的延伸项目,(国内业余界第一次塞式喷管火箭发动机试车,国内业余界第一次AP基燃料塞式喷管火箭发动机试车,国内第一只塞式喷管火箭发射,全球第一个复合材料喷管塞式喷管火箭发动机)

   此项目为塞式喷管项目的子项目。

   参与人:ERIC20041219(  火箭总体设计,火箭发动机设计)

                                                           @氢离子(火箭制造,航电设计制造)

===========================================================

塞式喷管介绍

      塞式喷管其实从20世纪60年代就有有关的报道,但是对于塞式喷管应用于航天飞机的主发动机(SSME) 当时认为是不够成熟的。90年代,NASA资助塞式喷管技术应用于重复使用的航天器(单级入轨) ,即现在已经被停止研制的X-33发动机,次项目促进了塞式喷管发动机的发展,比如RS2200发动机已经进行了多次实验,但到目前为止塞式喷管火箭发动机还没有应用到运载火箭上。术应用于重复使用的航天器(单级入轨) ,即现在已经被停止研制的X-33发动机,次项目促进了塞式喷管发动机的发展,比如RS2200发动机已经进行了多次实验,但到目前为止塞式喷管火箭发动机还没有应用到运载火箭上。

      传统的钟型喷管只能在一-个特定高度工作才能达到最佳的性能,而塞式喷管不-样。它通过对流体的扩张比自动调节,提高了发动机的推力系数(C+) 当工作压力小于设计压力时塞式喷管相对于钟型喷管的优的就会体现出来,特别对于单级入轨火箭,发动机要求在大气层和真空两种环境下工作。当实际压力高于设计压力时,塞式喷管的工作情况和钟型喷管基本相似。部分学者认为塞杆式喷管,塞锥式喷管,截短塞式喷管三者之间是可以互换的。

===========================================================

前期试验部分

在经过一系列的试车验证和设计思路验证后,塞式喷管探空火箭的计划就提上了日程。

发动机数据:

燃料:KNSB,669#  推力:160MAX  材质:45#钢

先上几张试车验证的照片以及视频:

IMG_20191011_220317_516.jpg IMG_20191007_121243_330.jpg

这是国内业余界第一次塞式喷管火箭发动机试车:


TRIM_20200425_143654.mp4  点击下载 ‎

国内业余界第一次AP基推进剂塞式喷管火箭发动机试车,因为

估算点火药量的时候忽略了因为喷管增加的体积导致了喘燃和不稳定的工况。

在第二次的试车中得到了改进。


TRIM_20200425_143910.mp4  点击下载 ‎


TRIM_20200116_091407.mp4  点击下载 ‎


三次试车均出现了马赫环,第三次最为明显。

下图是第三次试车的推力数据和比冲计算。

IMG_20200205_231039_222.jpg

===========================================================

  火箭部分

总体介绍:火箭主体由铝合金组成,头锥和尾翼均为3D打印材质,使用H+2.01和

           另一个(神秘)航电作为本次发射使用的航电系统。对于火箭上升的数据可以有效地记录。

(双重开伞更有保障)

复合材料塞锥

81243716E7878FF8DC10F92AC1C7E749.jpg 8372CBDA6330266D20A9757DB1C7C58A.jpg

燃料与火箭

4B8C7852396B22723AE1BD671085525F.jpg

全家福

CB6B3560DE63330C7171389D0BA1E02D.jpg

到达场地,开始布置


02F1BCDD9E79658415FC0845AA7B8A84.jpg 5739E51009144A540438CF98D1C84025.jpg

激动的按下点火按钮,发射成功!


ADAFBA05B2A742FDA3D7AD2FFB60FB05.mp4  点击下载 ‎

就在以为都成功的时候,只见降落伞从空中慢悠悠的飘落。

火箭不见了踪影。。。 sticker 检查伞,发现是被扯断的。看来下次要换一个好伞shen sticker

D963120E77FD77EC12A3201079CECE89.jpg

心有不甘,遂寻之。未果,乃回。 sticker

心情只有两个字:操蛋

================================================================================

总结一下

发射成功,回收失败。伞shen的选择是一大败笔。其他系统均正常工作。

下一步准备改进材质,再次实验。望大家多多关注。

附图:神秘小圈圈

A93E3C5D35FC69D872FE0A7D2DD7F2D9.jpg

[ 修改于6年7个月前 - 2020/04/25 23:10:07 ]
+1
科创币
负负得正
2020/04/25
前排资瓷,留下脚印
+0.5
科创币
UIMicro
2020/04/25
滋磁
+1
科创币
Entropysilence
2020/04/25
支持
+0.5
科创币
Lihua
2020/04/26
支持,继续努力
25
21
 
置顶回复

6年7个月前修改于 6年7个月前IP:浙江
879314
2楼

至此,国内第一只塞式喷管火箭发射成功。全球第一个复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机通过验证。

声明:本文是国内最早发布的塞式喷管探空火箭上箭发射报告,御坂18650兄台的火箭由于:1:发布较晚,2:没有可靠的,可以证明发射的依据(1为重点)所以以无效对待。顾本文中的火箭是国内第一只塞式喷管火箭。

本文中的火箭发动机使用了新型的复合材料塞锥,在本文发布前,全球没有关于复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机的各种实验报告。以及实测报告。顾,本文中的发动机为全球第一台复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机。


1
 
高赞回复 

6年7个月前IP:江苏
879491
18楼

抢第一啥的…没意义。不过是个好听的虚名罢了。技术和实力才是真正应放在标题里强调的。😂


17
6年7个月前IP:山东
879349
11楼

首先祝贺楼主发射成功,制造水平有较大进步。不过想要抢第一的话很遗憾没有实现,塞式喷管在国外早就有不少上箭发射记录,我没存图,有兴趣可以找找。国内的话我的第一个线塞发动机上箭发射是4月18日,仍然使用了试车时的燃料配置,总冲和推力都较低,但是发射时手机内存满了没有录到,于是就没有发出来,只能上组装完成的图看看了

3165C0D6-9CA1-46A6-92CA-A84B5CC5485D.jpeg 94472EB5-A2BC-4F11-9F79-9DD55E7FEF62.jpeg

希望楼主继续努力,不过也要注意安全啊,在有人的地方尽量不要发射比较好


14
6年7个月前IP:湖南
879943
21楼

所以说,楼主打算什么时候搞单级入轨? sticker

+0.5
科创币
zx-84573
2020/05/03
……
+0.66
科创币
ERIC20041219
2020/05/09
.。。。。。。。。。。。
12
6年7个月前IP:浙江
879310
1楼

占个位,后续说明原因

引用
评论
6年7个月前修改于 6年7个月前IP:浙江
879314
2楼

至此,国内第一只塞式喷管火箭发射成功。全球第一个复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机通过验证。

声明:本文是国内最早发布的塞式喷管探空火箭上箭发射报告,御坂18650兄台的火箭由于:1:发布较晚,2:没有可靠的,可以证明发射的依据(1为重点)所以以无效对待。顾本文中的火箭是国内第一只塞式喷管火箭。

本文中的火箭发动机使用了新型的复合材料塞锥,在本文发布前,全球没有关于复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机的各种实验报告。以及实测报告。顾,本文中的发动机为全球第一台复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机。


引用
评论
1
6年7个月前IP:浙江
879320
6楼
引用虎哥发表于5楼的内容
请问推力数据是实测的还是计算的,如何计算的?若是实测的,总冲、比冲的计算具体是怎么做的?这个实验环境还是比较危险,火箭掉下来如果砸到人基本上必挂,看视频中地面人口密度不低,有没有校核砸人概率,是否低于...

报告虎哥,数据是实测+计算的。

总冲=平均推力×时间

比冲=总冲÷燃料质量÷g

砸人这个的确没有考虑好,下次我一定会注意。 sticker

引用
评论
3
6年7个月前IP:浙江
879368
13楼

恭喜发射成功,但是

1:没有发射记录

2:我是最早发出来的

所以还是抢到了。


引用
评论(2)
1
6年7个月前IP:浙江
879369
14楼

接下来准备进行更大的塞式喷管探空火箭项目,将实验新型的燃烧室装药和新的回收结构,望大家多多关注 sticker

引用
评论
1
6年7个月前IP:浙江
879474
17楼
引用20!Dopaminor发表于16楼的内容
用的什么伞绳,做过拉力测试没另外现在去把名字改成“世界第一”还来得及吗应该出个发射及测试流程指导,强制执行严禁违反比如0. 发动机仿真;材料限制1. 发动机试车2. 可靠开伞系统(头锥负重测试)3. ...

就是因为没有做拉力测试才悲催的,另外第二句话没听懂

引用
评论
6年7个月前IP:浙江
879494
19楼
引用TonyStark发表于18楼的内容
抢第一啥的…没意义。不过是个好听的虚名罢了。技术和实力才是真正应放在标题里强调的。😂

强调什么并不是很重要,我做的事在稳定技术就可。

还有我觉得你应该把你的技术稳定了,再来评价他人吧。

引用
评论
6
笔记
{{note.content}}
{{n.user.username}}
{{fromNow(n.toc)}} {{n.status === noteStatus.disabled ? "已屏蔽" : ""}} {{n.status === noteStatus.unknown ? "正在审核" : ""}} {{n.status === noteStatus.deleted ? '已删除' : ''}}
  • 编辑
  • 删除
  • {{n.status === 'disabled' ? "解除屏蔽" : "屏蔽" }}
我也是有底线的