好漂亮的药柱!!
谢谢!
新人发帖,如有不当之处请批评指正。(视频上传出了问题,为了您的耳朵,请静音播放)
理论:
使用12寸/40*5.5mmPPR管,耐压2MPa,某宝购买。
发动机设计数据如图下图所示:
软件模拟的工作时间为0.83s,总冲31.7N/s,最大室压0.84MPa。
推力曲线与室压曲线下如图所示:
使用熔铸法熬制KNSB并浇筑到摸具。摸具由3D打印制做,使用Polymaker的HT-PLA材料,无负荷耐高温150度,并且支持普通PLA的打印参数,是模具材料的良好选择。同时,此材料在KNSB的灼烧下能碳化吸热,同时保持形状;起到隔热与支持燃料的作用,因此模具的外壁不与燃料分离,而是直接被发动机的PPR管套住充当隔热层。
模具的设计与建模的示意图如下:
模具边缘均做了倒角处理,孔位直径均增加了零点几毫米,用来更好的装配。模具使用方法见实操部分。
火箭使用深孔点火,点火头直接埋在牙科石膏中,以下为发动机结构示意图,在左侧浇筑的牙克石高完全干燥后,用钻头钻出喷口,两片PLA-HT的隔板与PPR的缝隙用热熔胶密封,隔绝石膏浇筑中的水汽,防止内部药柱受潮。
点火系统使用ESP32单片机控制继电器的通断来打火,单片机接通电源后蜂鸣器会响5秒,之后开启鸣叫与不鸣叫的循环,间隔会越来越短,直到间隔为0,点火。程序如下:
#define d 2
#define f 4
void setup() {
pinMode(d,OUTPUT);
pinMode(f,OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(f,1);
delay(5000);
digitalWrite(f,0);
for(int t=2000;t>100;t=t-100){
delay(t);
digitalWrite(f,1);
delay(t);
digitalWrite(f,0);
}
digitalWrite(f,1);
delay(1000);
digitalWrite(d,1);
delay(500);
digitalWrite(f,0);
digitalWrite(d,0);
while(1){}
}实操:
1.通过某些妙妙渠道获得的KN内部不确定是否有杂质,遂进行重结晶提纯。重结晶的过程没有记录,但展示一下工具:
注:这是在提纯之后拍摄的,提纯之前不会出现装有滤纸-KN-山梨醇-氧化铁混合溶液的烧杯;在室外拍摄,铁盘子的灼烧痕迹也是在室外产生的。
2.KN的研磨与干燥
3.量取SB
4.量取KN
5.先加入SB,控制温度在140度以内持续加热,直到SB中水分完全逃逸变为透明。
6.关键步骤,缓缓加入KN,持续搅拌。温度最好保持在100-120度,此温度下KNSB温度高到具有流动性而且温度低到不会变黄。最后熬制出来的KNSB比较白,十分好看。
持续搅拌。。。
(这次温度没控制好,时间比较长,变黄了。比前几个月熬的黄但估计没啥影响)
7.给模具要脱模的部分抹食用油(圆柱部分不抹)
8.浇筑KNSB燃料
9.持续旋转中间棒子
DJI_20251005233111_0108_D.mp4 点击下载
最终药柱成品也是比较赏心悦目:
DJI_20251005235611_0109_D.mp4 点击下载
开放燃烧:十分的猛,无残留。(第二段视频的黑色渣子是点火药的残留)
火焰前端为黄色,但不知道为啥火焰末端为紫色,推测可能是一些杂质的焰色反应或KNSB完全燃烧本来就具有的颜色。
1212121212.mp4 点击下载
堵头制作
喷口浇筑
潦草的喷口(钻歪了)
带扩大喷管的发动机试车:正常运行。由于手残没有视频记录。
—————————————————————以上为4天假期所做的内容———————————————————————
在假期之后,由于学习原因,制作出的发动机迟迟不能试车,被储存在装有变色硅胶的真空袋中。制作完的前两个月我还勤换着,可在过去的第3、4月,我直接忘了这件事,在再打开密封袋的时候,变色硅胶全变粉色了
,KNSB虽然还能燃烧,但燃速变得十分缓慢,而且开始出现黑色残留。但不论如何,发动机至少还能点燃,遂准备试车。
发动机(烟雾弹)试车:烧了整整15秒。
rocket.mp4 点击下载
改进措施:
1.制作之后及时燃放,如必须长时间保存要定时换干燥剂
2.减小中间棒状模具的直径,更方便浇筑,防止KNSB燃料黏在中间形成空腔。
3.改进喷口制作工艺,固定PPR管钻孔增加喷口精度或直接使用模具浇筑喷口。