关于火箭壳体材料的研究
ksama2011/07/20喷气推进 IP:天津
    各位老师前辈大家好啊 在KC火箭潜水一年了 今天出来把自己关于材料的研究都整理出来 供大家也供自己参考 版主大人 这不算茶话吧 呵呵 欢迎大家积极批评指正
        OK 正文开始
  广大火箭玩家在论坛上的火箭壳体材料各种各样 主要分为以下几种:
        外壳材料
               1纸筒
                   极其原始的火箭壳体材料,目前坛子里也基本不用了 耐压低 耐温低 适合小型火箭和及小型火箭  先介绍以下我自己的第一发火箭,那个就是用硬纸筒做的 额 不说了 那时候我才13岁 一点理论基础都没有就敢往里灌黑火药
                   NB_1的外壳参数 外直径38mm 内直径34mm 管壁厚2mm  长 600mm
                                                                      黑火药装填 喷口:无.....      试验结果:你懂的
                   以上各位看官当个笑话看吧 我觉得十年前赶往那里边塞1KG黑火药是需要勇气的  谁让咱喜欢这个呢
                
                   纸制外壳火箭现在还能在商业模型火箭发动机上看到 例如四凯的模型都是纸质的发动机外壳
                        
                    
                                            
                                     QQ截图未命名.png
+50  科创币    jrcsh    2011/07/21 下边的
+50  科创币    xj198398xujing    2011/07/21 优秀
来自:航空航天 / 喷气推进
10
已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也
ksama 作者
13年6个月前 IP:未同步
309149
2 PVC材料
       PVC材料现在是火箭爱好者最喜闻乐见的火箭外壳材料 具有经济 材料容易获取等优点 小直径PVC管材耐压都能达到1MP -2MP  而且标称的压力是安全压力 火箭发射可以承受150%的压力没有问题 (不过出于安全考虑还是应设计成在标准压力下工作的火箭发动机 我对这些技术指标信不过)
       聚氯乙烯(Polyvinylchloride,PVC)
       熔化温度:185~205℃  氯乙烯具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差,软化点为80℃,于130℃开始分解变色,并析出HCI。
       比重:1.38克/立方厘米
       成型收缩率:0.6-1.5%,成型温度:160-190℃。  
       特点:力学性能,电性能优良,耐酸碱力极强,化学稳定性好,但软化点低. 适于制作薄板,电线电缆绝缘层,密封件等    

             PVC管制作火箭壳体的最大不足就是耐温不够 必须在内壁加绝热层 小型PVC火箭可以用纸代替 在此感谢ABC大师 QQ截图未命名2.png
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
ksama作者
13年6个月前 IP:未同步
309150
3 PPR 材料
             PP-R又叫三型聚丙烯管、无规共聚聚丙烯,采用无规共聚聚丙烯经挤出成为管材,注塑成为管件。作为火箭发动机具有材料易得 经济 重量轻 耐压好的优点
             聚丙PPR烯无规共聚物也是聚丙烯的一种,它的高分子链的基本结构用加入不同种类的单体分于加以改性。乙烯是最常用的单体,它引起聚丙烯物理性质的改变。与pp均聚物相比,无规共聚物改进了光学性能(增加了透明度并减少了浊雾),提高了抗冲击性能,增加了挠性,降低了熔化温度,从而也降低了热熔接温度;同时在化学稳定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能(低气味和味道)方面与均聚物基本相同。
             聚丙烯管分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和无规聚丙烯(PP-R)3种。PP-H、PP-B、PP-R管材的刚度依次递减,而抗冲击强度则依次增加。给水用聚丙烯管是用非凡的PP-R制成。PP-R管作为一种新型的管材,
             具有以下性能特点:        
                       耐热、耐压、使用寿命长PP-R管的长期使用温度达95℃,短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃,工作压力为1.2MPa条件下,长期连续使用,寿命可达50年以上。
                       轻质高强、流体阻力小PP-R管密度仅为金属管的1/8,耐压力试验强度高达5MPa,且韧性好、耐冲击。由于内壁光滑、不生锈、不结垢,流体阻力小。PP-R管的
             主要技术指标如下:密度0.9g/cm3弹性模量(20℃)800MPa热膨胀系数1.8×10-4/K导热系数0.2W/(m.K)纵向收缩率2%冲击试验破损率≤10%液压试验短期1h,环应力16MPa无渗漏长期95℃,1000h,环应力3.5MPa无渗漏表1为几种材质管材性能比较。
             物理性能:一般地说,无规PP共聚物比PP均聚物的挠曲性好而刚性低。它们在温度降至32°F时,还能保持适中的冲击强度,而当温度降至-4°F时,有用性就有限了。共聚物的弯曲模量( 1%应变时的割线模量)在 483~1034MPa范围内,而均聚物则在1034~1379MPa范围内。PP共聚物材料的分子量对刚性的影响不如PP均聚物的大。带切口的悬臂梁式冲击强度一般在0.8~1.4英尺·磅/英寸的范围内。  
            耐化学性能:无规PP共聚物对酸。碱、醇、低沸点碳氢化合物溶剂及许多有机化学品的作用有很强的抵抗力。室温下,PP共聚物基本不溶于大多数有机溶剂。而且,当暴露在肥皂、皂碱液。水性试剂和醇类中时,它们不象其它许多聚合物那样会发生环境应力断裂损坏。当与某些化学品接触时,特别是液体烃。氯代有机物和强氧化剂,能引起表面裂纹或溶胀。非极性化合物一般比极性化合物更容易为聚丙烯所吸收。
            在综合性各方面因素 PPR管的一般耐压好一点的6个压力左右,一般的4个压力左右 对于KNDX KNSU来说都可以更好的提高发动机工作效率 但耐压高也决定发动机发是失败所产生的爆炸威力更大 大内径的壳体还是适用于比较专业的玩家 1229062998.jpg
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
ksama作者
13年6个月前 IP:未同步
309153
4 金属材料发动机外壳
      金属材料发动机具有耐压高 耐温高 机械强度大的优点 适合制作中 大型火箭 火箭爱好者常用钢或铝作为火箭外壳材料 缺点为加工工艺复杂 成本高发射失败后风险大等缺点 钢制壳体在同等厚度具有更高的耐压 但重量大 很大程度上牺牲了火箭的载重 铝质壳体单位重量较轻 但机械强度相对小 采用铝合金材料可以改善壳体强度 834_e1871311179140500371590087ed5.jpg

          本人的大型火箭正在构思阶段 在综合各方面因素后放弃使用金属发动机
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
ksama作者
13年6个月前 IP:未同步
309154
金属发动机图感谢 德阳李 的自制火箭 呵呵 做工真不错 忍不住贴了上来 下面我将讨论新型火箭外壳的制作材料
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
ksama作者
13年6个月前 IP:未同步
309159
5 纤维强化塑料
     纤维强化塑料又称玻璃钢 这是我研究防雹弹的时候想出来的 那个就用得是纤维强化塑料
     玻璃钢(FRP)亦称作GRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬,不导电,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。
     玻璃钢是火箭外壳的优秀材料 具有耐压高 耐高温 重量轻 机械强度大等优点 缺点是价格不和谐 加工工艺复杂 但也不是不能加工 关键看喷口和堵头的连接方式 在喷口和堵头处理很好的情况下其性能高于金属发动机 为什么坛子里没有用玻璃钢做发动机外壳的呢 还是我没看到?? 以下给出玻璃钢的简介
     轻质高强
    相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至玻璃钢超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。
      因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。
     热性能良好
  FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷
     可设计性好
  ①可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。   ②可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。
工艺性优良
  ①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。   ②工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更突出它的工艺优越性。
    淘宝就有加工店 不过价格不很和谐 大家可以找找这方面的资料 我真的认为玻璃钢发动机比金属哦发动机好 QQ截图未命名4.png
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
ksama作者
13年6个月前 IP:未同步
309162
6 碳纤维材料
   这种材料有大爱..... 固体高压发动机的首选
      碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
 碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。
   碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型 。通用型碳纤维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。
   碳纤维管现在用于军用导弹的外壳材料 耐温也超高  缺点也是价格不和谐 很不和谐 加工困难 QQ截图未命名uy67.png
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
ksama作者
13年6个月前 IP:未同步
309591
碳纤维发动机啊  大爱 那一个55*45*800MM的管子要1000米 哎.....
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

所属专业
上级专业
同级专业
ksama
学者 笔友
文章
20
回复
147
学术分
1
2011/06/03注册,2年7个月前活动
暂无简介
主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:邮箱
IP归属地:未同步
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
收藏
取消收藏
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
管理提醒
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}