抛开费用和法规等,单纯从技术上总结一下以上几位的发言,有几个难点需要攻克。
难点1:高比冲燃料设计
包括高能燃料的配方,燃料柱的制作工艺。要有较高的效率,燃料比冲起码达到200以上。
军用燃料例如改性DB,业余条件很难保证安全。AP燃料在很多应用上取代了DB。基本上可确定采用AP燃料。
目前,焓熵版主已经基本上联系到能提供球形抗结块AP的货源。
而AP燃料中,以HTPB(端羟基聚丁二烯)AP复合燃料的比冲最高(大于260),但受业余条件限制,HTPB基本上无法买到。
聚硫橡胶AP复合燃料,液态生橡胶也不容易获取,硫化也是个麻烦事。
PVC-AP复合燃料的机械特性先天不足,而且PVC中含大量Cl原子,影响比冲。
RAP燃料,原料廉价易购,便于浇铸加工,国外测试实际比冲超过230,与国内早期资料207有较大出入。应该有应用前景。
但RAP的燃速过快,燃烧温度过高,也是业余条件要解决的问题。
难点2:高总冲发动机设计
微型业余火箭的发动机总冲很小,工作时间也短,因此不必过分考虑喷喉的烧蚀以及壳体强度的变化。
但是探空火箭第一级发动机的工作时间动辄几十秒到几分钟,而AP系高能燃料的燃烧温度都超过3000K,喷喉在这里不得不作为重要考虑的问题。
发动机壳体,为减小无效载荷,应该选择比强度较高而又有一定的高温耐受性的材料,按性能排列可以是碳-玻纤复合玻璃钢,玻璃钢,钛,7075-T6铝合金,现在坛友qix001正在打造玻璃钢发动机制作设备,期待获得良好的效果。
隔热层,从多次试验RAP来看,PVC管作为隔热层使用有良好的阻燃和隔热性质,可以考虑使用。
难点3:姿态控制
个人觉得这是难点中的难点,重点中的重点。矢量控制系统应该有耐高温,高灵敏度,高重复精度,2维运动。
刀兄说到除了矢量控制比较难可以慢慢搞,用燃气舵(V2用过)或者喷管二次液体注入(SITVC,在早期的固体导弹和日本的固体运载火箭上用过)方式。柔性喷管估计短时间内业余条件无法做到。希望大家积极思考,提出建议。
难点4:多级发动机
每级的总冲,时间等计算
级间分离,爆炸螺栓或什么方式,这个我不在行,高手补充
难点5:航电系统
制导系统,个人感觉惯性制导和GPS制导比较靠谱,电视制导的难度太大。处理器速度现在已经不成问题了,ARM,FPGA应该足以摆平,关键是算法。
通信系统,个人认为箭载无线通信系统并无多大意义
难点6:回收
何种回收方式?如何保证落点?