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业余液体动力研制活动——个人历程
2025/01/21
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IP:四川
摘要:简单记录一下我的液发研制历程

卡门线,是一条位于海拔100公里处的虚拟边界,被广泛认可为地球大气层与外太空的分界线。这一概念由匈牙利裔美国工程师和物理学家西奥多·冯·卡门提出,并以他的名字命名。

——Kimi

卡门线,是全世界学生团队、业余火箭制作者和火箭论坛的爱好者们共同的追求。美国的加州理工大学学生团队,率先使用固体探空火箭飞越了卡门线。我认为,这是值得我们追赶并超越的目标。

首先,在固体推进剂(常用的固体氧化剂均为易制爆化学品)管理越来越规范的今天,业余爱好者很难像加州理工那样研制高总冲的固体火箭发动机。因此,有部分爱好者转向了液体火箭发动机和固液混合火箭发动机研制探索活动。

液体火箭发动机的研制困难重重,但其优异的比冲性能、长时间喷射的火舌和平稳的推力曲线又深深的吸引着我。

image.png

(Laucher公司研制的液氧/煤油发动机)

下面讲讲我的探索历程:

从2022年,我计划研制250N四氧化二氮/偏二甲肼发动机开始,我设计建模了不计其数的液体火箭发动机,开发了简单的计算软件,只为某一天能够亲手将其送入太空。E7E1324A-6B17-4D48-8F2B-0A617EF65B62.jpeg

制作偏二甲肼:

https://www.kechuang.org/t/87848

无法完成的250N毒发:

https://www.kechuang.org/t/87797

到2023年,我向父母讲述了我的计划,我的目标。出乎我意料的是,尽管家里经济条件一般,但父母还是拿了一万元给我,以支持我制作一款液体火箭发动机。拿着这一万元,我十分的忐忑,这是我业余火箭活动中第一笔较大的资金,怎么样才能够发挥最大的作用呢?

一开始,我打算建造一个试车台,但当我在淘宝等软件中查找相关的如质量流量计等设备的价格,我意识到,一万元是远远不够建造试车台和发动机的。

令我手舞足蹈的是,翎客航天能够承接液体火箭发动机试车活动,我想,这样一来,不仅能够试车,还能够参观航天公司,学习的他们的宝贵经验,简直是一举两得。

很快,我联系了翎客航天,提出了试车四氧化二氮/偏二甲肼发动机的需求,但却遭到了拒绝。

image.jpeg

毒发的方案行不通,摆在我面前只有两条路:上液氧or放弃研制液体发动机。我翻阅了坛友们的研制报告。

液氧发动机就一个字:贵

这时,我的朋友们:王晨旭、张凇铭、王子游和09。也同时是想要制作液体火箭的团队成员向我伸出了援手,你一千我两千的总共给我了5000多元。(在江阴,我把随身携带的iPad卖掉了,900多元。)

于是我下定决心,要做就做液氧/甲烷!(现在看来是有点拍脑袋下决定)然后很保守的设计了“沼气一号”发动机:

沼气一号研制进展:

https://www.kechuang.org/t/89407

设计存在很多问题:如法兰密封垫尺寸太小,安装困难,焊接未设置颈部,焊后法兰变形严重等,试车时,由于未做压降测定,文氏管压降未知、未做预冷等,发动机功率仅有设计的50%。

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但,好歹是点火了,出了环、没爆炸、没赔钱,我心满意足了。

万事开头难,这台沼气一号对我的意义不仅仅是一台火箭发动机那么简单,有了它,我才能够有进一步攀登的勇气!正是有了沼气一号,我才有底气去联系老师们、专家们,才能和其他团队不卑不亢的交流。

接下来,我开始总结经验,也去工厂学习一点氩弧焊、天天看着车工、铣工师傅操作机床,积累设计经验。

随着自己慢慢地学习,愈发觉得想要做一个液发,难。沼气一号存在太多的运气成分。

2024年,年初房展毅和我一起搭了一个小型试车台,但由于时间紧迫,准备不充分,(压力传感器全都不明原因无法使用,找电子工程师朋友看了仍未找到原因、电磁阀漏液、水罐难以加注,试车台设计过重无法正常卸车,液氧在低洼处聚集、扳手全是油脂、密封垫污染)未能点火,最后闹掰收场。自此我更加坚信,搭建试车台是十分艰巨的任务,短期不考虑。

image.jpeg

5月之后,我到全国各地拜访老师、专家和爱好者们,收获颇多

image.jpeg面对面的交流,真的能够消除误解。

image.jpeg

8月和同学参加了一个比赛,也刚好看了8.22日的长七改发射,更加坚定的我做液体火箭的决心。

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我相信,道路是曲折的,前途是光明的!

接下来我会更新一些简单的业余液体探空火箭总体设计,希望大家勘误。

+11.4
科创币
在下松田诚一
2025/01/21
团队一路走来实属不易,仍需努力再接再厉。
+25
科创币
虎哥
2025/06/14
支持。
+2.1
科创币
PT吧
2026/03/22
支持
1年9个月前IP:广东
941450
1楼

楼主加油

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1年9个月前IP:山西
941461
2楼

了不起,我的榜样



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1年9个月前IP:北京
941496
3楼

你在四川啊?要是在北京也许可以支持你

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1年9个月前IP:甘肃
941644
4楼

不是大便一号吗

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1年9个月前IP:四川
941645
5楼
引用zx-104135发表于4楼的内容
不是大便一号吗[图片]

这台不是我负责的,这是两型发动机

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1年4个月前IP:广东
944841
6楼

欢迎来深圳来玩,这边也有很多的支持帮助实体项目落地,有机会可以交流。

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1年4个月前IP:四川
944880
7楼

最近又点了一枚1kN发动机,两次试车都比较顺利。采用液氧乙醇/再生冷却/针栓喷注/3D打印推力室。本发动机在驭龙航天进行热试。推力稳定,热防护可靠,开关机平稳。IMG_6366.jpegIMG_6541.jpeg

IMG_6336.jpegIMG_6535.jpeg

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1年4个月前IP:四川
944881
8楼

简单进行了一下火箭总体计算,这台发动机应该可以冲击卡门线。不过我打算采用补燃发动机,因此还需要继续在发动机上做文章,如果有同样想冲击卡门线的同学,欢迎联系我。(本团队主要欠缺电子控制相关的技术)

IMG_9580.jpeg

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1年3个月前IP:中国
945508
9楼

IMG_1316.jpegd0d35ae6bfe499c42ceee1b71703efe8.jpegIMG_1177.jpegIMG_1176.jpeg

最新几个发动机

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11个月17天前IP:北京
947705
10楼

楼主您好,拜读了您关于液体火箭发动机的研究历程分享,研究内容很扎实,我十分佩服。

我是一个相关方向的科研团队的本科生,我们的指导老师对您的研究评价很高。老师委托我来联系您,希望能有机会邀请您为我们团队做一次专题分享和交流,

不知您是否方便私信详谈具体事宜?

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