【廣局神作】改性RAP-50規格發動機測試

文号t45427

51057

【廣局神作】改性RAP-50規格發動機測試

焓熵`2012/05/26喷气推进 IP:北京

KCSA-301研究所在燃料改性的研究從未停止過……

經過近2個月的配方優化工作之後，在RAP系列燃料的改性研究中得到了可喜的收貨！！

RAP系列燃料最初由我壇特邀專家（ehco）成功製造XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/33078

並與去年4月進行了多次發動機試車XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/33147

與去年5月進行了32規格發動機的成功試飛 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/33541

在去年8月的安順火箭年會上，我也參加了RAP的藥柱製造，並從中獲得了很大的經驗。

但從以往的發動機測試中，RAP也並不是完美無缺，其燃料的穩定性及工藝細節在後來的X光分析及微觀標準分析後，均發現細小問題，例如藥柱中存在氣泡，發動機喘燃斷燃等問題。

為此，KCSA-301研究所希望能通過對這些問題的解決與改進，使RAP普及化，安全化

首先，我們以小規格發動機最為最初的基礎試車平臺對RAP改配的新型燃料進行初期試車實驗以收集其性能特性，並分析其中的不足

很多很多的“小手雷”發動機，8mm噴口，45#噴口堵頭，304殼體，燃燒室規格為內徑32*長度50mm

對樣品藥柱進行外形加工

成品藥柱及發動機合影

從3月末開始，我負責對RAP配方進行優化調配，其中進行了進10次的小發動機測試，損毀發動機6台

其中包括添加HTPB改善力學性質，添加DOS作為增塑劑，改變燃料原料配比，改變粘合劑比例，改變AP粒徑，改變粘合劑類型，添加催化劑等多方面的調配測試

相關的視頻有：
RAP-HTPB燃料（喘燃）

二茂鐵催化RAP燃料  （爆炸）
[flash=640,480]XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXp/sid/XMzgwNjc4MTI0/v.swf[/flash]

改配RAP三號裝機測試  （燃速過慢）
[flash=640,480]XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXp/sid/XMzgwNjc4MjY0/v.swf[/flash]

改配RAP四號裝機測試  （性能穩定）
[flash=640,480]XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXp/sid/XMzkxMzE0NTgw/v.swf[/flash]

還有很多實驗視頻，由於參考價值不大，或者拍攝環境較為敏感，因此沒有上傳

最終在進行了數次配方改進之後，終於獲得了穩定的RAP燃料配方，其加工性能優異（主要體現在藥漿流動性好，加工時間較長），並且有著非常均勻的燃燒效果

其配方為如下圖（改配RAP五號）

（注意：改配RAP六號的配方有著嚴重缺陷，由於GCC137活性較強，極易以AP發生置換反應，生成大量氨氣，並放出熱量促使藥柱迅速固化）

並進行了小規格試車
[flash=640,480]XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXp/sid/XMzk1NTQ4ODk2/v.swf[/flash]

（其燃料規格為，外徑28mm*長度50mm*中孔8mm   發動機噴吼直徑4mm）

之後，我們還對藥柱就行了50規格的藥柱就行了X光透視及密度計算：

質量：165.85g

直徑：44.2mm

長度：64.1mm

通過簡單計算後得出其密度為： 1.687 g/cm3

並與今天下午成功進行了50規格改配RAP五號燃料發動機試車

其發動機有效燃燒室長度為220mm，噴吼直徑9mm

燃料採用4段雙C型藥柱進行填裝，外徑46mm，中孔15mm，長度55mm，孔深度40mm（2段藥柱中其中一段的深度，另外一段為通孔）

發動機試車採用1g 200目銀藥進行點火，遙控雙保險啟動

不多說廢話了，來記賬測試時的勁爆瞬間

點火1/30s後，成功吐出一串馬赫環

約3s，好吧~~ 噴口終於吃不消了，噴吼-擴展段轉角處燒化瞬間

最終發動機工作了114幀，（30幀/秒）

燃燒效果均勻，同時也在3s後成功操爆嬌嫩的噴口……

視頻鏈接：

[flash=640,480]XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXp/sid/XNDAyODczODE2/v.swf" target="_blank" style="font-size:20px;">点击此处查看视频

之後，進行了試車後開機驗屍工作…………

噴口被燒爛了……

細節特性…… 有明顯在高溫下拉伸沖刷過的痕跡

4根PVC隔熱層，兩個完好，離噴口最近的兩個合二為一了

焓熵表情無辜的說說，我是不小心掰斷的……

擴展段撕裂處的細節特寫

收斂段有均勻的沖刷沉積碳層

最終，RAP改配系列實驗以接近完美的發動機測試為階段性實驗畫上了圓滿的逗號[s:274]

+200 科创币

wesker 2012/05/26 羡慕嫉妒

+50 科创币

麒麟 2012/05/26 神作神作啊、、。。马赫环，

+50 科创币

旗舰 2012/05/26 高质量发帖

+29 科创币

delete 2012/05/26 很好

+25 科创币

极度深寒 2012/05/26 帅。。

+20 科创币

秀逗的乌鸦 2012/05/26 这喘燃。。。。。。。

+50 科创币

乖雪狼 2012/05/26 怎么一个“好”字了得！太帅了，含商广州局又有新进展了！

+200 科创币

ehco 2012/05/27 学术分已经有人加了，俺就鼓鼓掌吧！恭喜广局喜获成功！

+25 科创币

delete 2012/05/27 Cool~

+20 科创币

judema 2012/05/27 怎么声音越来越小，是不是那个人正在飞奔

+100 科创币

kevin 2012/05/27 第一个视频太萌了。。。。。。

+200 科创币

dracula1429 2012/05/27 为了那性感的萌音而加分！

+24 科创币

银色荆棘 2012/05/27 太帅了！

+25 科创币

zill25 2012/05/27 祝贺祝贺！咋觉得那50发动机有点过膨胀啊？

+1 科创币

火箭爱好者 2012/05/27 继续加

+200 科创币

warmonkey 2012/05/27 RAP无敌

+50 科创币

10班陈大葱22号 2012/05/28

+100 科创币

猎鹰 2012/05/28 帅气的马赫环

+50 科创币

gongluzhu 2012/05/29 强大强大  恭贺  恭贺啊

+40 科创币

wuym 2012/05/31

+1 学术分

拔刀斋 2012/05/26 科学的方法，持久的努力，丰硕的成果

+1 学术分

qharryq 2012/05/26 50mm发动机的环太漂亮了，RAP试验很成功嘛！

来自：航空航天 / 喷气推进

全部只看作者

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~~空空如也

拉风

12年9个月前 IP:未同步

400474

1楼

安顺局发来贺电[s:269]

+100

科创币

焓熵`

2012-05-26

多虧了廠長的發動機，才玩的出馬赫環哈

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焓熵`

作者

12年9个月前 IP:未同步

400477

2楼

大圖殺貓

+49

科创币

火箭爱好者

2012-05-26

+22

科创币

20！Dopaminor

2012-05-27

..  喷口都爆了...

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麒麟

12年9个月前 IP:未同步

400481

3楼

哟西。。期待装箭

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旗舰

12年9个月前 IP:未同步

400486

4楼

这才是真的神作啊。
癸二酸二辛酯(DOS)神马地方有买？[/b]

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wall哥

12年9个月前 IP:未同步

400488

5楼

回楼主(焓熵`) 的帖子

我这里只有第一个视频能看的

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eifheowvd

12年9个月前 IP:未同步

400497

6楼

SpaceX公司发来贺电[s:274]

恭喜KCSA火箭研究工作再次取得巨大进展

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helium

12年9个月前 IP:未同步

400498

7楼

回 2楼(焓熵`) 的帖子

呵呵，高考完后，暑假我打算弄个塞式喷管发动机带去广州找焓熵同学帮忙试车，不知版主意下如何~~~~~~~~~~~~~~
PS：我现在资金不是很多，估计弄了个发动机后就没钱买原材料做燃料了~~~~~~~~
已经画好图纸了（个人YY），点火头装配在堵头上，设计燃料是RNX，望版主届时提供一下燃料~~~~~~~~~~~[s:313]

话说最后的那个试车，我被那喷管萌翻了~~~~~~~~~[s:309]

科创币

焓熵`

2012-05-26

求塞式發動機圖紙，別告訴我是你自己畫的

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chaozhou

12年9个月前 IP:未同步

400509

8楼

应该给喉部降温（可以看一下我在 RNX-HTPB中的发贴，不知可行不）

科创币

jrcsh

2012-05-27

喉部降温 ~~~其实测试之前~~~已经作了。。。在凹处注水了....直接烧干了

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天然呆

12年9个月前 IP:未同步

400522

9楼

宝贝加油啦~

+10

科创币

焓熵`

2012-05-27

乃這個小汝子有溜達出來幹神馬

+200

科创币

焓熵`

2012-05-27

來來來~   俺給連人一起買下來了咯

+100

科创币

焓熵`

2012-05-27

滿含熱淚的歡迎老婆大人蒞臨本壇指導工作

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chaozhou

12年9个月前 IP:未同步

400525

10楼

回楼主(焓熵`) 的帖子

看着火一会小一会大，一会只有烟，一会儿还有补燃的尾焰，一会有像欠膨胀……糊涂了。希望版主给个压强变化曲线（不用很精确，也不用真实大小数据，只画个曲线看出大小变化就行了）。

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qg2010

12年9个月前 IP:未同步

400527

11楼

LS又现身了

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乖雪狼

12年9个月前 IP:未同步

400529

12楼

怎么一个“好”字了得！太帅了，含商广州局又有新进展了！

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五帝座一

12年9个月前 IP:未同步

400542

13楼

原来9楼还存在着啊，下文呢？那帖子都被人挖坟了，就给点回复吧

+50

科创币

jrcsh

2012-05-27

求真象

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nongmiintou 一表人才

12年9个月前 IP:未同步

400544

14楼

厉害这都多少个环了？

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ehco

12年9个月前 IP:未同步

400551

15楼

恭喜广局成功突破RAP点火瞬间爆轰的问题，实乃一大要事啊！
还有喷管扩张比不足，或是实际燃烧室压高于设计室压，导致焰型发散严重。

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虎哥

12年9个月前 IP:未同步

400555

16楼

恭喜，这发动机终于功德圆满了，试了多少次车啊，应该立碑纪念之

注意停顿以后的第二次燃烧，速度或面积比第一次暴力

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拉风

12年9个月前 IP:未同步

400571

17楼

[s:226]看见我产的发动机烧成这样子悲催

+10

科创币

jrcsh

2012-05-27

好耐操了~~~~功成身死

+10

科创币

焓熵`

2012-05-27

燒了總比炸了好……  安慰安慰

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kevin

12年9个月前 IP:未同步

400581

18楼

第一个视频太萌了。。。。。。

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飞天狂想

12年8个月前 IP:未同步

400588

19楼

发动机喉部太薄了，哈哈，加厚少许，应该不会那么容易烧歪了

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warmonkey

12年8个月前 IP:未同步

400604

20楼

重复使用第四次了[s:275]

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kevin

12年8个月前 IP:未同步

400606

21楼

猴子应该考虑喷口用陶瓷。

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邪恶的yin

12年8个月前 IP:未同步

400624

22楼

LZ可以考虑用铅降温。或着再加个罩，多灌点铅

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zill25

12年8个月前 IP:未同步

400648

23楼

祝贺祝贺！咋觉得那50发动机有点过膨胀啊？

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bh，王者归来

12年8个月前 IP:未同步

400658

24楼

弱弱地问一下，660A是什么？

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艺术就是爆炸

12年8个月前 IP:未同步

400699

25楼

不考虑环境污染的话可以再喉部弄点汞齐，汞蒸发带走热。。。不过喷口就是一次性的了。。。

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yanli12321 千古风流

12年8个月前 IP:未同步

400780

26楼

渐渐远去的倒计时是广局的一大特色[s:178]

科创币

jrcsh

2012-05-27

这直径~~~不跑出~~200米外~~ 一有意外不知怎么死阿

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jrcsh

12年8个月前 IP:未同步

400866

27楼

引用第26楼yanli12321于2012-05-27 17:35发表的 :
渐渐远去的倒计时是广局的一大特色[s:178]

其实~~~~ 焓熵同志还有当运动员的潜质的。

你看~~~以百秒冲刺的速度~~~~开留边跑还能边倒数~~~~~~[s:178][s:178][s:178]

科创币

焓熵`

2012-05-27

好歹也是註冊的國家二級運動員

科创币

拔刀斋

2012-05-28

强悍的焓熵

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拔刀斋

12年8个月前 IP:未同步

400980

28楼

回楼主(焓熵`) 的帖子

看起来这几张图对应的压力一直在增加。

前面第1，2张喷流直径比喷管出口直径小，过度膨胀。
最后第5张喷流呈发散状、直径比喷管出口直径大，欠膨胀。

中间喷出无焰超音速烟雾的第3张，看起来像熄火，但仔细看喷流形状，恰好接近完全膨胀。喷流完全膨胀的时候内能向动能的转换最完全，此时喷流温度最低。RAP在6.8MPa下的燃烧温度为2289K=2016℃、完全膨胀时的喷流温度仅有929K=656℃，说明这种高性能燃料的效率非常高。

之后很暴力的第4张，喷流刚出喷管时也是暗的，经过第一个马赫环的激波压缩才变亮。无论欠膨胀还是过度膨胀都会在喷流中形成明显的激波。由于喷流的初始温度低而动能高，动能经过激波损耗重新转化为内能时喷流被明显的加热，形成明亮的马赫环。

相比之下，RNX在6.8MPa下的燃烧温度为1647K=1374℃、完全膨胀时的喷流温度为1009K=736℃，能量转化效率逊色多了。激波压缩造成的升温相对于喷流自身温度较为不明显，再加上大量烟雾的遮盖，很难看到马赫环。

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chaozhou

12年8个月前 IP:未同步

401046

29楼

回 28楼(拔刀斋) 的帖子

刀版你说压强比相同时RAP的温度比比RNX大（温度降得多），那扩张比是不是也大，是不是不同的燃料在同样的压强完全膨胀的扩张比不一样？请刀版说一下扩张比与压强等的关系（看过刀版发过一个表，我抄下来了，，但没说哪一种燃料，是不是都适合）

科创币

焓熵`

2012-05-28

不同工作壓力對應不同擴張比，和燃料無關

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chaozhou

12年8个月前 IP:未同步

401133

30楼

那是不是某个确定的燃烧室压强就对应某个特定的扩张比（在外界压强一定的情况下，比如取一个大气压）。还有跟喷气速度又有什么关系？
那温度变化又跟什么（比如喷气速度等）成怎样的关系。谢版主赐教。

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chaozhou

12年8个月前 IP:未同步

401136

31楼

感觉很多人对这些理论知识都不太懂，很多人设计的拉喷扩张比都超过合理的扩张比较（边猜边设计的），希望版主能给大家上一节课，普及一下理论知识。

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Missile

12年8个月前 IP:未同步

401140

32楼

第一个视频有点搞笑.

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拔刀斋

12年8个月前 IP:未同步

401225

33楼

Re:回 28楼(拔刀斋) 的帖子

引用第29楼chaozhou于2012-05-28 13:09发表的回 28楼(拔刀斋) 的帖子 :
刀版你说压强比相同时RAP的温度比比RNX大（温度降得多），那扩张比是不是也大，是不是不同的燃料在同样的压强完全膨胀的扩张比不一样？请刀版说一下扩张比与压强等的关系（看过刀版发过一个表，我抄下来了，，但没说哪一种燃料，是不是都适合）

那一张表格是对于空气的表格，比热比为1.4，当时没注意不同气体的差别这个问题。
不同燃料的燃气比热比不一样，同样压强对应的扩张比也略有变化。

比热比是定压比热与定容比热之比，又称绝热指数（等熵指数），
这个数值越大，意味着燃气膨胀做功时吸收的热量越多，发动机热效率越高。

比热比CP/CV (符号γ) 取决于气体分子结构和运动的方式。
单原子分子，转动与平动共3个自由度    γ=(3+2)/3=1.667
双原子分子，转动与平动共5个自由度    γ=(5+2)/5=1.4
三原子分子，转动与平动共6个自由度    γ=(6+2)/6=1.333
燃料燃烧生成的高温燃气，平均近似值    γ=1.2

分子结构越复杂，各种运动方式占用的能量越多，比热比越小，效率越低。
RAP燃气的比热比为1.22，RNX的燃气分子更大而且含有大量占有热量不能膨胀做功的熔渣，比热比仅为1.12。

系统的教程正在编写，刚才的表格是其中的一部分，完整版随后出。

+100

科创币

焓熵`

2012-05-28

為人民服務

+21

科创币

chaozhou

2012-05-30

太感谢版主了，大加正是需要这些理论知识，期待更多的资料出版。

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cvnx

12年8个月前 IP:未同步

401247

34楼

太棒了，特别是发动机燃料配比，可惜我现在还不敢碰AP，只好继续搞KNSU

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bh，王者归来

12年8个月前 IP:未同步

401267

35楼

大神牛逼！

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altair

12年8个月前 IP:未同步

405480

36楼

手点RAP注意安全～～

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eviljt

12年8个月前 IP:未同步

408275

37楼

挺有意思的，顶一下

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蔡炳贤

11年8个月前 IP:未同步

535777

38楼

回 4楼(旗舰) 的帖子

试剂店多的是，

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xiaozibell 浪迹天涯

9年7个月前 IP:四川

775159

39楼

问下660a是啥？哪里有卖？

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nqmtlove

9年7个月前 IP:山西

775179

40楼

恭喜！

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fuwen0202

9年7个月前 IP:浙江

775245

41楼

@ls诸君 660a为环氧树脂活性稀释剂，不挥发，参与固化反应，工业品，无色稀薄液体
在第一个链接点进去里面就有各个缩写所代表的组分XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/33078

AP 氧化剂，化学纯，粒度分布为50目25%，100目50%，200目25%

E51  环氧树脂主要成分，工业品，无色粘稠液体

660A  环氧树脂活性稀释剂，不挥发，参与固化反应，工业品，无色稀薄液体

650    增韧剂，辅助固化剂，工业品，浅棕色粘稠糊状液体

T31   主固化剂，工业品，淡棕色稀薄液体

引用