入论坛新作——32mmKNSB固体火箭燃料发动机
free7312022/12/03原创 喷气推进 IP:江西
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32mmknsb固体火箭燃料发动机研制(入论坛后的第一台)。
关键词
火箭喷气推进

    本人第一次论坛发帖。如有不当之处,敬请谅解

    咳咳,先上试车图:

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其实试车早在十月份就完成了(群里的一些人应该知道),不过由于本人太懒,一直没有发帖。这几次微机课无事可做,科创上又有之前上传的图片,于是将这么一个远古玩意儿发了出来。

1.发动机结构设计

  32mm内径、38mm外径铝管(整整三毫米的壁厚)堵头喷管均采用车间钢材(本人也不知道是什么钢),使用氟胶圈密封燃气

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烧蚀后的喷口与堵头

IMG20221029182022.jpg

发动机外观

  其实堵头完全可以使用酚醛塑料,但机械加工店内没有该材料,只能临时选用了钢材.固定喷管与堵头的螺丝采用5mm全螺纹十字螺丝

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远古数据图

       由于害怕炸机,压力选择的较为保守。燃料由于隔热层较薄,直接使用铝管内径进行计算。

        本来还有相关的设计图纸,但设计图纸刚出机械加工店就被我弄丢了。

2.燃料制作

        使用两节knsb燃料,长70mm,直径32mm(包隔热层)。内孔为8mm圆孔(不知道如何打十字孔),隔热材料用的是纸杯上裁下的纸。燃料熬制使用的是控温电磁炉+盐浴,旁边备有救火用的一盆水(未拍到)

IMG20221029143601.jpg

燃料熬制现场

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燃料成品

       在制作燃料是也出了点小意外:第一块燃料脱模失败,彻底变形。由于当时没有脱模剂,我临时将食用油涂于模具上,效果居然还不错~~,之后的两块燃料也是成功脱模。

       其实制作燃料时我并没有意识到需要隔热层,只是单纯的想在燃料上卷一层纸。但出乎意料的是,尽管纸卷的隔热能力并不强,但试车后拆机发现纸卷并没有被彻底烧毁。

3.试车

点火使用的是常见的小红头与自制的有线点火器(资金不足,被迫省钱)

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电线长17m的自制点火器

       试车场地选择的是未装修的店面,且位置相对偏僻,不会打扰附近居民。发动机的固定用的是附近捡的砖头~~~~


VID_20221029202536.mp4 点击下载

试车现场声音巨大

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没有任何出环迹象

       工作时间相对理论数据感觉长了一点点(错觉吗?)

       由于是使用的手机拍摄,害怕发动机爆炸把手机一并带走(doge),选择了在两米左右的距离进行拍摄,拍摄出来的并不清晰。

       拆机观察到发动机机壳与堵头几乎没有烧蚀,喷口变色但完全没有影响喷口积碳均匀。可以说插上两块燃料后发动机立马能再次工作。但试车后十几分钟发动机还是非常烫,说明隔热层基本没起到太大作用。

4.总结

这次试车及发帖,存在很大问题

       1.这次试车没有收集到任何推力数据。

        “对于固体发动机测试,必须测定推力,建议测定燃烧室压强。”

        可以说,这一次试车单从这一点上来看,是失败的。当时由于急切地想看一下发动机的效果,并没有制作专门的试车台与推力采集装置。导致试车后,除了知道发动机能够工作,没有得到任何有效的信息。

       2.制作过程没有留心记录。在发动机制作过程中,本人并没有很在意去拍摄,记录。以至于发帖时感觉无图可发。

       3.不够细致严谨。比如模具只是在堵尾后面钻了个洞,插入塑料棒后塞在机壳里;固定螺两边孔只各打了四个;没有留意买的氟胶尺寸以至于加工喷口时临时修改图纸,等等。

       但我自己认为,作为火箭新人的第一次试车发帖,我已经做的可以了。接下来我会继续完善推力采集装置,设计组装试车台。计划在两三个星期后,再来进行一次更加完美的试车。

       (凌晨写完作业又花了不少时间把草稿补充完了。敬请期待下一次试车吧!)


QQ空间视频_202212022259071669993147372.mp4 点击下载

最近完成的推力采集装置初步组装运行

来自:航空航天 / 喷气推进动手实践:实验报导
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~~空空如也
free731 作者
1年7个月前 IP:江西
911472

话说像我这种可不可以试着申请一下科创基金?一直都是自己一个人搞,经常为了省钱浪费大量时间。但本人已经高中了,晚上写作业都要写到12点多,这样下去会严重影响到本人的发展速度。


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free731作者
1年7个月前 IP:江西
911630


在这里对7楼进行逐一回复

(1)燃料总长度是140mm,70mm是指每节燃料的长度,计算出来的话确实是2.1MPa左右。当然这个压力还是很保守,主要是第一次试车怕炸机,下次试车会增加发动机及药柱的长度。

(2)科创上的计算软件上的数据显示这个扩张比还算大了(针对发动机气压),扩张比继续增大会影响到喷管效率(我也不知道为什么,反正数据是这样)。您可以试着用2.1Mpa的气压重新计算几遍。本人在设计喷口之前是有过相关计算的(只是没有截图)

(3)喷口确实是手工车间加工的。虽然师傅技术还好,没有台阶,但仍然比较粗糙。下次试车前先用机子打磨一遍。石墨喷管倒没必要,车个喷口要花大量时间精力金钱(针对本人一个星期半天的假期和遥控点火器都舍不买的经济实力),但效果相差不了多少。

(4)铝管是6061的,隔热层下次也会注意。(个人感觉多卷几层牛皮纸隔热效果也挺不错的)

(5)电磁炉在有盐浴的情况下应该不会发生爆燃。事实上这个电磁炉的控温效果极好,制作出的燃料质量也挺不错

总之,敬请期待



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free731作者
1年7个月前 IP:江西
912256

作为萌新在这里请教一下的几个问题

1:基于arduino的hx711推力采集装置出现故障,示数大规模来回跳动,有时候拔去hx711后仍然跳动,完全测不出压力。想请教大佬大概出现了什么故障,如何解决。是否有必要购买更为稳定高级的FPD lite推理采集卡?

2:科创用户等级是如何提高的?相关基金能否申报?

3:如何打星孔或十字孔?求具体的解决方法/科创上大佬们的帖子。

4:电线17m的点火器在未来发动机上机时是否安全?是否需要购买拼多多上的普通遥控电点火器/专业的安全点火器

5:螺丝固定,外径37内径32的6061铝管大概设计多大的峰值气压较为合适?

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