如何保证ppr发动机一致性问题
“鸿鹄”系列火箭:固体燃料探空火箭、具备荷载能力、可搭载探测器进行探空科研、可回收箭体、发射成本低、模块化设计。
1阶段:百米级探空高度
2阶段:千米级探空高度
项目背景:本人目前经过理论学习以及技术测试,经过数次发动机制造,已经成功研发100N级ppr水管固体发动机(C2max型),基本箭体建模已经完成。
先前研究及设备条件:截止目前水管发动机从外经12mm一直到33mm的各型水管已经试验完毕,利用体重秤和水管粗制了一个推力测试台,通过摄像进行推力分析,knsb燃料测试,开伞炸药初步试验了黑火药和硝化棉
方案:火箭分为四个部分:鼻锥、回收仓、航电仓、推进仓。箭体使用3D打印制作,推进仓初步建模如下
发动机部分我使用C2max型knsb燃料发动机,材质ppr铝塑管,外经33内径23,长度可调整(耐压完全没问题)喷口和堵头使用环氧树脂、水泥粉、铁粉混合制成,再打几个螺丝固定。至于发动机一致性,我先裁剪好水管长度,然后打好螺丝孔,浇筑喷口后装药(控制药量),然后再填充堵头,只要每次燃料开孔磨具一致,堵头长度对应调节就可以保证每次发动机制作性能一致
航电部分就装一个延时点火的模块和gps定位模块
降落伞部分:我使用雨伞布作为降落伞,将雨伞裁剪成圆形再穿上尼龙线再装个束绳的瓶盖就完成了。我先把亚克力底部填充开伞炸药,点火头穿过底部和航电舱的延时模块相连,将降落伞折叠放入亚克力管中,并将绳子通过螺丝系紧在管壁上,为了防止降落伞被烧坏一个小活塞帮上绳子放在消化棉和降落伞中间,点火时消化棉燃烧产生气体,推动活塞向前运动推出降落伞。延时开伞:我通过发动机工作推力数据算出加速度和高度(抛体运动),算好时间调整到延时模块,发射时拔掉保险及开始计时
试车台搭建和推力采集:目前我使用简陋的体重称,只能简单测出最大推力,严重阻碍了我的发动机数据采集和飞行高度计算,我打算以一块木板为底座,装两根导轨,中间架上金属支架,螺丝固定,横向固定住发动机,再横着固定一块木板,上面装上传感器采集推力,背面再装好采集卡,金属支架下端连接两根横向滑轨再使用螺丝连接,这样就可以通过旋转螺丝调节直径再垫几块木板与传感器接触
发射架:使用3D打印或者水管和木板手工组装,用,高度1.2m,让火箭先具备一定速度再完全离开发射架
初步研究计划
1、组装试车台开始发动机推力采集测试
2、硝化纤维素制作、降落伞模块组装和延时点火调试
3、发射架搭建
4、火箭发射试验
5、最终整机发射
用途 | 规格型号 | 单价(元) | 数量 | 单位 | 合计(元) |
---|---|---|---|---|---|
试车台 | 推力采集卡主机 | 100 | 1 | 个 | 100 |
推力采集 | FPD lite 2.0推力计 | 100 | 1 | 个 | 100 |
箭体 | 箭体3D打印 | 200 | 1 | 个 | 200 |
木板 | 60x30x3cm | 20 | 2 | 块 | 40 |
光轴组合导轨 | 直径8x0.5m | 20 | 2 | 个 | 40 |
金属支架 | 20x3cm | 10 | 4 | 条 | 40 |
发动机 | 制作成本 | 25 | 1 | 个 | 25 |
开伞气动 | 硝化纤维 | 20 | 1 | 个 | 20 |
火箭回收 | 雨伞布 | 15 | 1 | 块 | 15 |
发射架 | 发射架制作 | 100 | 1 | 个 | 100 |
金属支架 | 直角架20x10cm | 10 | 2 | 20 | |
gps模块 | WTGPS+BD | 50 | 1 | 50 |
时段 | 个数 |
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