Encore une semaine de travail sur la fusée.
Dans ce numéro, nous étudierons les causes de la panne des buses, trouverons des solutions et réparerons.
Réparations
Dans le numéro précédent, lors des tests, la pression dans la chambre de combustion a arraché la buse du moteur et le support a été endommagé. Plus de détails peuvent être trouvés ici . Nous devons juste rentrer chez nous, regarder le matériel et essayer de comprendre ce qui n'a pas fonctionné.
Mais avant tout, nous avons décidé de restaurer les performances de notre compteur principal. Nous avons commandé de nouveaux guides ronds et les avons insérés à la place du guide cassé. Nous avons également remplacé les cellules de pesée défaillantes et restauré la géométrie du culbuteur et recalibré.
Compte rendu
Le stand est à nouveau prêt à fonctionner, nous devons maintenant comprendre où nous avons mal calculé. Dans le post précédent et dans PM, beaucoup ont demandé à regarder le graphique de poussée de plus près. S'il vous plaît! J'ai spécialement fait des captures d'écran avec les valeurs: La 10ème photo montre le moment de développement de l'effort de 135 kg. Nous ne pouvons pas dire que la poussée à ce moment-là était exactement la même, car après cela, très probablement, les jauges de contrainte ont échoué. Il ne peut être garanti que ce n'est pas inférieur à cet indicateur. Logiquement, cet indicateur a également été influencé par l'effet de recul - le moteur a jeté une partie de sa masse sous la forme d'une buse, c'est pourquoi notre stand s'est transformé en un chariot de canon d'artillerie, de sorte que le guide ne pouvait pas le supporter.
Même au ralenti, il était possible de voir qu'immédiatement après le démarrage, le moteur passe bien dans un mode dans lequel il fonctionne de manière stable pendant une courte période de temps, après quoi la pression du jet à la sortie de la buse commence à augmenter (et devrait être approximativement égale à la pression atmosphérique, selon nos calculs), ce qui est une conséquence augmenter la pression dans la chambre de combustion. Il peut y avoir plusieurs raisons à l'augmentation de la quantité de gaz combustibles (ainsi que leur combinaison est possible):
- Combustion de carburant de cratère
- Détonation de carburant
- Fractionner la charge de carburant
- Étranglement de la gorge
- Combustion sur une surface hors conception
- Calcul de la buse incorrect
- Calcul incorrect du profil de carburant et des contrôleurs
Nous suivrons le contraire. L'option avec la buse colmatée par le démarreur a été immédiatement abandonnée, car la vidéo montre clairement comment elle est éjectée de la buse avant même que le moteur n'atteigne le mode. La division des damiers est également peu probable - ils ont non seulement été collés avec du carburant, mais également collés aux parois des tuyaux avec de l'époxy. La combustion de cratères est extrêmement improbable, car lors des tests de carburant de la première série, nous avons brûlé le bloc le plus défectueux avec des signes évidents de cratères, et aucune combustion inégale n'a été observée. La version détonation est également inopérante: la pression augmenterait si brusquement que le tuyau éclaterait sans même avoir le temps d'arracher la buse, et la vidéo montre comment le carburant continue de brûler après la panne. Et le carburant au caramel n'est pas sujet à la détonation - il n'est pas ammonal.
Maintenant sur les raisons les plus probables. Les camarades du MCA ont conseillé de regarder vers la transition de la combustion de la surface intérieure du contrôleur à la surface extérieure, ce qui a conduit à une forte augmentation de la quantité de gaz combustibles. Et la raison en était le manque d'armure sur la charge de carburant. Le carburant a brûlé du canal jusqu'au bord même, puis la combustion est passée à la couche externe, augmentant considérablement la surface. La prochaine fois, nous serons plus intelligents et ferons une réservation.
Un calcul incorrect de la buse est probable, cependant, cela dépend de la précision du calcul du carburant. Plus précisément, sa loi de combustion. Dans nos calculs, nous avons utilisé les valeurs tirées du programme Meteor, mais cela ne signifie pas du tout que les caractéristiques du carburant que nous avons soudé correspondent parfaitement à celles du tableau.
Calcul de la loi de combustion
Le taux de combustion du carburant est directement proportionnel à la pression à l'intérieur de la chambre de combustion et est mesuré en mm / s. Pour réaliser de tels tests, la méthode de la bombe Crawford est utilisée , qui consiste à créer une installation du type approximativement suivant: ( source ) L'essence des tests consiste à brûler un contrôleur de carburant de petit volume dans une chambre, à l'intérieur de laquelle une pression est injectée et à mesurer le taux de combustion à différentes pressions. Le résultat des mesures sera à peu près un tel graphique, selon lequel il sera possible de calculer la loi de combustion pour chaque combustible individuel, en tenant compte de ses caractéristiques: pureté des réactifs, humidité, qualité de pressage / coulée, etc. ( source )
Nous avons décidé de mener de tels tests et de comparer la correspondance entre les caractéristiques de notre carburant et celles du tableau. Pour cela, nous allons construire un nouveau stand. Nous avons pris l'extincteur au dioxyde de carbone OU-7 comme base et en avons enlevé la charge. Nous allons y mettre de petits pions, injecter de l'azote (au fait, nous avons déjà acheté une bouteille d'azote) et tester à quelle vitesse le carburant brûlera à différentes pressions. En ce moment, nous sélectionnons les bons raccords et les équipements de contrôle et de mesure, en cours de route, un programme est en cours de rédaction pour la prise de mesures. Lorsque nous aurons terminé le débogage, nous fournirons le code.
Vidéo de la série:
Merci de rester avec nous!