MY-82固体火箭发动机

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目录

1,关于本项目的其他文章

2,内弹道设计

3,669燃料真空浇筑震动沉降及端面阻燃工艺

4,可溶性泡沫芯模制造燃料异形内孔工艺

5,发动机试验数据补充及分析


1,关于本项目的其他文章

https://www.kechuang.org/t/85758(发动机介绍及设计方案)

https://www.kechuang.org/t/86017(发动机试验及部分图片视频)

https://www.kechuang.org/t/85847(发动机设计参数及相关图纸)

2,内弹道设计

https://kechuang.org/t/85751 成功测得了669燃料a n数据,在此基础上我们根据总体设计https://www.kechuang.org/t/85758 确定的指标展开设计。为防止严重的侵蚀燃烧发生,我们根据经验确定了燃通比不得超过50的指标。同时为了满足总冲及推力方案的要求,我们对原方案进行了修改,新方案采用了圆孔-锥孔-翼柱方案,在避免侵蚀燃烧发生的前提下提升了发动机的装药量。

692A0CD817A74278817FAC6B38B546D1.jpg

由于现有仿真软件并不支持异形孔所以我们使用SW等距曲线功能求出了不同时间步长的燃面面积,随后将燃面面积带入SRMS软件中,得出了仿真结果,最后根据结果反复优化,即可完成设计。

M82 Pt.png M82 Ft.png M82 Knt.png

3,669#燃料真空浇筑震动沉降及端面阻燃工艺

花板真空仓直接使用75mm的PVC隔热层作为承压壳体,使用3D打印制造底座用于密封,固定震动电机和芯模,打印件在使用前需打磨并涂覆脱模剂,便于后期离型。浇筑药浆前先浇筑足量环氧树脂于底层作为端面阻燃层,待此层环氧固化后开始浇筑主装药,真空仓盖使用了PC板作为观察窗,板上开口接注射器,浇筑时可将真空仓吊起悬空降低震动电机的噪声。由于669#燃料适用期较短,为保证药柱一致性我们使用了较为繁琐的分批浇筑法,待第一层药完全固化后再浇筑下一层,此法有效避免了大型气泡的产生。待装药固化后再次浇筑环氧树脂作为上端阻燃层,至此装药浇筑及端面阻燃工作完成。

Screenshot_20210809_131900 (1).jpg

支柱用于固定支撑芯模,侧面使用密封圈防止药浆流出,使用前应涂覆足量脱模剂防止药柱与固定件黏连,由于打印件气密性不佳所以外表面涂覆了红色密封胶。

Screenshot_20210809_132209 (1).jpg

固定震动电机

Screenshot_20210809_131929 (1).jpg

气密性测试

mmexport1624535061654 (1).jpg

连续分层浇筑法造成的大气泡

mmexport1624535063686 (1).jpg

分批浇筑药药浆气泡问题明显改善

4,可溶性泡沫芯模制造燃料异形内孔工艺

通过查阅文献及多次试验,我们开发出了一种较为简便可靠的异形孔成型工艺。

芯模主体采用了发泡聚苯乙烯塑料(EPS)通过热切割成型,使用时在EPS表面均匀涂覆凡士林,并包裹聚乙烯薄膜,固定于真空仓开始燃料及阻燃层浇筑,随后便可进行溶芯操作。

溶芯操作需要用到具有挥发性的易燃有机溶剂所以请一定确保在安全的环境下操作,同时准备好消防设备及个人防护设备。操作开始前可准备一个容器将药柱竖直放入容器中并固定,随后便可从上倒入足量溶剂,待芯模完全溶解后将聚乙烯薄膜撕除即完成操作。溶剂可以使用硝基漆清洗剂,PE薄膜和端面阻燃层可防止溶剂与药柱直接接触对装药造成影响。需要注意的是硝基漆清洗剂是由酯、醇、酮、苯等溶剂组成的和混合物,每个厂家的配方都有不同,所以实际使用时需先进行溶解试验,如果发现溶解情况不理想可在使用前进行热水浴加热(严禁使用明火或类似明火的加热设备)


溶解试验.mp4 点击下载



1327987591.jpg

EPS棒

mmexport1624535072763 (1).jpg mmexport1624535045283 (1).jpg

成品药柱

5,发动机试验数据补充及分析

https://kechuang.org/t/86017 经两次失败后,我们在第三次热试车中成功测得内弹道曲线,并由此计算出推力 ``3FHWBN~6@WT3YEJW[2FCK.png

由图可见,测试结果与仿真数据大致吻合,由于本发动机长径比较大,为保证发动机点火的可靠性,我们使用了多点火药包方案,两个药包用胶带固定于玻纤管上分别置于圆孔顶端及翼柱顶端,点火药采用了 https://kechuang.org/t/84416 中的kn-Mg-Al点火药,虽然点火延时时间达到预期,但由于点火药粒度过细导致了初始压强峰的产生,同时由于浇筑过程中残留部分微小气泡造成了与仿真结果的偏差。


 







[修改于 4 个月前 - 2021-08-14 13:14:31]

来自:火箭技术 / 喷气推进动手实践:实验报导
8
山氰水溴 作者
3个月22天前
1楼

抱歉咕了那么久,欢迎大家拍砖蛤

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地震带上的人
3个月19天前
2楼

不错的技术贴!

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虎哥
3个月17天前 修改于 3个月17天前
3楼

溶剂可能只有一两种成分在起作用,建议确定具体哪种效果最好,如果是苯的话,危害太大,宜禁止使用。甲苯危害小得多,不过好像管制了?网上有说四氢呋喃,二甲苯,乙酸乙酯可以的。泡沫也有一些要求,要聚合度低,密度小的,也就是俗话说的,越烂越便宜的越好,只要不会被燃料压瘪就行了。

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wangyi528528
1个月27天前
4楼

厉害

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TNTlab
1个月27天前
5楼

很好奇lz如何做到电热切割后不留残渣和那些凹凸不平的小洞的。

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山氰水溴作者
1个月26天前
6楼
引用TNTlab发表于5楼的内容
很好奇lz如何做到电热切割后不留残渣和那些凹凸不平的小洞的。

我的芯棒是找外面厂家切的。切割速度过快或速度不均匀都会导致不良的表面光洁度,得调整合适的切割速度和电热丝温度。


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TNTlab
1个月26天前
7楼
引用山氰水溴发表于6楼的内容
我的芯棒是找外面厂家切的。切割速度过快或速度不均匀都会导致不良的表面光洁度,得调整合适的切割速度和电...

好的谢谢。

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