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50mm发动机固体火箭发动机设计制作试车
2023/07/30
原创
IP:山东
摘要:50mmknsb固体火箭发动机

新人发帖请多多关照

以下为发动机srm计算数据,上图

-168e08454a36d79d.jpg 6a09093842882a68.png -15daaec8feb5b9c.png

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科创里超音速喷管计算图找不到了(悲)

下面是发动机各部分图片

IMG_20230630_152651.jpg CR10u_20230630_152603776.jpg CR10u_20230630_152620273.jpg IMG20230630145621.jpg CR10u_20230630_163024811.jpg

两台发动机造价差不多320r

使用knsb燃料

这次发动机喷口没有加喉衬,基本是用一次就废,后期应该会再加工一个带石墨喉衬的喷口

发动机壳体为6061铝管 4mm厚

其实根据壁厚计算的结果来看2mm就够,但是本人怕死所以加到了4mm

使用20颗m8机米螺丝固定

计算数据峰值推力1031N,但估计会小一些

燃料:knsb

用的一节外径20mm的ppr管作为模具(四氟棒有些贵了),涂了凡士林,脱模倒没什么问题

底部端面以及各个端面四周了一层ab胶,又在各个药柱加了线径3mm的密封圈

_f72ad000939cc9d8e0ebd67c3872cbc5_-1795103913_Cache_2da046f76e5a0c2.jpg _6fcdaf1f57db9e2873e23be7065b492b_1659717290_IMG20230721160530.jpg

试车

试车地点选择在村庄的地里,靠墙加几块大石头压着 _003814f71044b36d02218861e7e94ac0_2070571120_Cache_-7834f9760ee53589.jpg _ab6d9bd6fa0ee70315acb3278b345d6f_369452626_IMG20230721190029.jpg

这里感谢LSEQY的试车台以及拍摄工作(KCID:91584)

相机视角

7月21日 (1)(2).mp4  点击下载 ‎

无人机视角


无人机视角.mp4  点击下载 ‎

从试车来看有一些侵蚀燃烧和欠膨胀,好在发动机没有漏气,工作也正常

工作过后的喷口

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QQ图片20230730160500.jpg

QQ图片20230730160457.jpg

隔热成这熊样了,我跟我爸搞了1个多小时才取出来

以下为推力曲线图

QQ图片20230730160312.jpg

目前这台发动机的工作已经完成,后期就是上箭发射等工作了

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大概会在8月份上旬进行发射到时候会发帖子跟大家汇报

【【试车】50mm金属火箭发动机试车成功(多机位拍摄)】XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

这是鄙人的b站视频感兴趣的朋友可以去看看

再次感谢LSEQY,御坂还有很多朋友的帮助和建议

3年3个月前IP:山东
923411
1楼

长径比有点离谱药柱侵蚀燃烧有点厉害

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3年3个月前IP:安徽
923419
2楼

这也太长了吧 

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3年3个月前IP:山东
923468
3楼

吹爆楼主😁祝火箭发射成功


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3年3个月前IP:贵州
923712
4楼

好长啊,真装火箭打算怎么规划空间?

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3年3个月前IP:北京
923782
5楼

用石头压着的操作不大规范吧(见本版置顶帖)

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极光作者
3年3个月前IP:山东
923819
6楼
引用codingxile发表于5楼的内容
用石头压着的操作不大规范吧(见本版置顶帖)

使用的石头从视频中应该可以看出来,相当大而且重,两个人才能把它抬起来,另外,有试车台啊,而且还绑了铁丝固定发动机

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1年11个月前IP:河北
940081
7楼

太长了吧

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4个月22天前IP:吉林
950496
8楼

1,首先祝贺试车成功(疑似挖坟,严重迟到。),实验过程只能说十分凶险,大概拜楼主的4mm铝管所赐没发生事故。楼主似乎很久没有登录KC了,火箭项目大概也鸽了。不过考虑到可能仍然有想设计中大口径KNSB的KCer翻出帖子,还是评论一下这个实验缺陷

2,发动机制造工艺没得说,非常漂亮。但设计上怎么能这么大的长径比?这燃通比不得飞天上去,大概率发生了侵蚀燃烧(推力曲线已经可见一斑),不过可能因为无催化剂的KNSB没那么暴力加上楼主这个发动机安全冗余太高,没有爆轰

3,电木喷管不加衬喉肯定不行,这东西非常不耐冲刷,只能利用它的机械强度固定石墨衬喉。

4,这么大的KNSB机端面不绝燃就得再加一层隔热层,不然火焰直接灼烧金属外壁,从拆解图片来看隔热层外壁有明显窜燃痕迹,我估计任然是因为你这个4mm厚度的铝管安全冗余高所以没出事。端面不绝燃发动机只要在隔热层外包几层纸就能起到阻燃和密封空隙的作用了,只要密封得当基本不会烧蚀纸层(仅限KN系燃料,ap我没实践过)

5,楼主实验环境可以说异常凶险啊!首先在室内熬燃料本就是极不推荐的,工作环境旁边还能可见鞋子等可燃物以及木制家具,燃料制作更是狼狈!搞得隔热层和工作区域满地都是就不谈了,熬制用不锈钢盆边缘到处逸散着燃料,甚至似乎不锈钢盆下就是电炉!我们实际上只提出禁止明火加热,但实际上电炉这种热源裸露的加热方式同样是极其不安全的,加热台面温度高于燃料燃点,再加上楼主这个恶劣的实验环境,万一燃料滴漏后果不堪设想。(nakka已经在他的网站上明确写了禁止使用热源裸露加热器加热热熔性燃料,需要用温控油锅等所有外露表面温度都受到控制的加热器。退一万步说就是用电炉也要严防燃料从容器中洒出啊!)并且不锈钢盆加热也是不推荐的,这种盆太薄导热性又好,一旦电路表面温度不均超温极容易导致容器内局部超温。应当使用铸铁锅等散热保温性能较好的容器

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4个月20天前IP:云南
950533
9楼

所以你打那几个孔是干啥

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4个月20天前IP:广西
950534
10楼
引用TonyStark发表于8楼的内容
1,首先祝贺试车成功(疑似挖坟,严重迟到。),实验过程只能说十分凶险,大概拜楼主的4mm铝管所赐没发生事故。楼主似乎很久没有登录KC了,火箭项目大概也鸽了。不过考虑到可能仍然有想设计中大口径KNSB的...

怎么又一个说knsb爆轰的

有意思的是,高燃速燃料侵蚀燃烧反而没有低燃速燃料那么严重



+1
科创币
Always_with_myself
2026/08/23
knsb爆轰确实有点扯
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4个月20天前修改于 4个月20天前IP:吉林
950536
11楼
引用她叫我哥布林发表于10楼的内容
怎么又一个说knsb爆轰的有意思的是,高燃速燃料侵蚀燃烧反而没有低燃速燃料那么严重

所以KNSB为什么不会爆轰?

事实上衡量所谓的侵蚀燃烧严重程度一般用侵蚀燃烧导致的相对增燃比r/r₀决定,其中r₀由燃料初始燃速决定,r=r₀+re ,其中re为附加热反馈 。

所谓低燃速燃料侵蚀燃烧没有高燃速燃料严重,只是因为在附加热反馈 re 类似的情况下,同一质量通量,低燃速推进剂的 re/r₀ 更大,所以相对增燃比增加更明显。

1781244897681.png

但这并不意味着高燃速燃料发生的侵蚀燃烧更小。高燃速燃料更易产生较大质量通量,在引发侵蚀燃烧后压强恶化和高质量通量正反馈更易导致爆轰。


[1] MA Y J, BAO F T, SUN L, LIU Y, HUI W H. A New Erosive Burning Model of Solid Propellant Based on Heat Transfer Equilibrium at Propellant Surface[J]. International Journal of Aerospace Engineering, 2020, 2020: 8889333. DOI: 10.1155/2020/8889333.

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4个月17天前IP:江苏
950578
12楼
引用TonyStark发表于11楼的内容
所以KNSB为什么不会爆轰?事实上衡量所谓的侵蚀燃烧严重程度一般用侵蚀燃烧导致的相对增燃比r/r₀决定,其中r₀由燃料初始燃速决定,r=r₀+re ,其中re为附加热反馈 。所谓低燃速燃料侵蚀燃烧没有...

应该得看喷管材质吧,树脂类和金属类的特性应该是不一样的

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27天5时前IP:河南
952427
13楼

本人也准备制作50毫米发动机,感谢楼主提供的资料,让我信心倍增,加油

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我也是有底线的