【业余火箭制式化】打造一个液体火箭发动机试车用推进剂加压储罐
猎鹰2012/12/11喷气推进 IP:四川
为了保证安全,第一步是拜虎哥。
1.jpg


拜了虎哥最多发动机烧毁,假如没有拜虎哥可能会直接炸掉。
拜虎哥,用处大。硬开机,也不炸。





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拜完了虎哥就开始正式的设计了。

首先确定的是储罐的耐压,通常为了保证在意外情况下的安全测试,储罐耐压通常需要使用耐压的5倍以上。
在材料上应该选择耐腐蚀的材料,比如不锈钢或者铝合金。

计算可以使用老大的耐压计算器。
耐压计算.jpg

考虑了成本等因素我选择了使用一根6061铝管作为储罐的罐体,两头使用螺纹堵头堵住。

5.jpg
7.jpg







由于我的推进剂选择了液态氧,属于低温推进剂,所以需要制作隔热层用来保持储罐的低温。
隔热层选用的是一种被商家叫做“隔热棉”的东西,价格约30元一米。这种材料隔热性能不错,在装满了液氧后摸起来也并不感到冰凉,而且不透水能够防止空气中的水蒸气液化降低热阻,但是这种材料有一个很大的问题,引用某人的一句话来形容“好软好软,就像妹子一样软。。。。。。。。。。[s:220] ”

这是之前使用快递包装的泡沫海绵做的隔热层,很快就会结一层霜。
液氧储罐.jpg


在使用这种泡沫后就没有出现结霜现象。
81_19829_a652b1252a79c7a.jpg


在包裹隔热层时,需要在罐体上涂上少量的胶,不然会很容易脱落。在泡沫的边缘与储罐的连接处也需要涂抹胶进行密封,不然会漏气,甚至是会有水蒸气液化堆积在里面。
隔热层.jpg


在储罐的下方及管路阀门也需要进行隔热处理。
单向阀.jpg











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下面就是整篇帖子的重点,管路的设计。

作为试车用的储罐必须满足,安全可靠,可以快速开机,紧急情况下的关机以及储罐的泄压等特点。

这是整个储罐管路的设计图:
管路设计.jpg



阀门作用的讲解:

气瓶减压器:将气瓶内的高压气体的压强降到符合发动机要求的压强,而且压力恒定。

储罐加压阀:让高压气体加入储罐,对储罐内的推进剂进行加压,使推进剂能够进入发动机内部。

单向阀:防止发动机内突然出现的压力升高产生回流,使储罐内部出现意外。而且利用单向阀开启需要的压降可以让储罐内的推进剂不会流出。

汽化泄压阀:由于储罐内的液氧在不断汽化(或者过氧化氢等推进剂在缓慢分解),如果不排出将会造成内压过高,最终罐体出现爆炸。所以需要一个阀门不断排出气体,在准备试车时将该阀门合拢以便高压气体能够给储罐加压。(为了防止意外关闭以及长时间开启过于费电等原因没有使用电磁阀,而用普通的阀门代替)

不知道这个阀门的生产厂家和焓熵有什么关系。。。。。。。。
汽化阀门.jpg



紧急关机泄压阀:其实和汽化泄压阀是相同的,都是起给储罐减压的作用。在紧急关机时需要对储罐进行泄压才能关闭推进剂继续进入发动机,总不可能使用一根线绑在汽化阀门上面,关机时扯线吧。。。。。。。[s:220] 所以又加了一个电磁阀来完成紧急关机时储罐的泄压工作。



吹除阀门:由于管路内会有少量残余的推进剂,很容易出现意外,所以需要吹对管路进行吹除。



整体.jpg
全套阀门.jpg
电磁阀.jpg
吹出用三通.jpg


本来上面的阀门是直接通过黄铜四通接在储罐上,但是后来发现这样传热太快,很快就会把阀门冷冻了。于是在阀门和储罐间加了一根管子隔离。
隔离胶管.jpg
psb.jpg


在储罐的上方我还单独钻了一个孔,这个孔可以用于推进剂的加注。
开启+加注孔.jpg


但是液氧在加注瞬间会出现汽化现象,导致罐内压力升高无法继续加注,于是我就将上面的堵头直接打开将液氧直接倒入。这时可以利用这个小孔上的管路和中间阀门的管路间的距离产生一个较大的力矩,把整个储罐打开。
81_19829_5bee2b8f4ccc926.jpg
81_19829_a745f9d06d9583c.jpg






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+100  科创币    leeqingyang    2012/12/11 高质量发帖
+200  科创币    qharryq    2012/12/11 相当牛逼!
+50  科创币    极度深寒    2012/12/12
+150  科创币    qg2010    2012/12/12 高质量发帖
+30  科创币    yanli12321    2012/12/12 像妹纸一样软+30
来自:航空航天 / 喷气推进
9
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~~空空如也
猎鹰 作者
12年1个月前 IP:未同步
478389
我擦,你们这群插楼的。。。。。。。。。。。。。。。 [s:215] [s:215] [s:215] [s:215]




实际操作的流程:
1.检查所有电磁阀均关闭

2.关闭汽化阀门,然后这样。

81_27147_4e8d030f9f47184.jpg
81_27147_549f6cee330e2a0.jpg



3.打开气瓶减压器

4.按下点火开关

5.按下给储罐加压的阀门,这时发动机点火就成功了。

6.发动机工作完毕,并且关闭所有阀门。

7.靠近发动机并打开汽化阀。

8.关闭气瓶减压器。





假如发动机突然出现故障 在5和6之间加入以下流程。
1.打开紧急泄压阀

2.关闭储罐加压阀

3.打开吹除阀门

如果有条件的可以同时完成。









此贴完毕,送上液氧发动机试车的马赫环
暴风截屏20121211031205.jpg
暴风截图20121237099000.jpg
暴风截屏20121211031157.jpg



暴风截图20121231283921.jpg
暴风截图20121231286187.jpg
暴风截图20121231291562.jpg
暴风截图20121231271890.jpg
暴风截图20121231275890.jpg



最后上妹子(感觉发妹子震楼效果不好,改成虎哥了)
81_8089_ab4353255ba0296.jpg
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