多谢!
星孔用这个算的
数据忘摆上来了
迫于初三党学业繁忙,退坑了好几个月······突然想起来这个总结,不想让它烂尾,就将其完善了。
通过塑料机大致了解KNSB的制作工艺与特性后,SIRIUS-V金属发动机项目启动。发动机用途主要是上箭,因为其设计比较激进,不适合用于燃料探索等。
设计部分
首先阅读了论坛里许多前辈的设计,初步决定燃料为一致性较好,工艺也较为安全完备的KNSB。且KNSB所需的合适喷燃比300-500,与部分AP燃料相仿,以后可以直接换用。固定采用螺丝,喷管为复合环氧树脂(第一次试车时采用光固化树脂),隔热层采用外径32mm,壁厚1.2mmPVC线管。燃烧室压强定位15Mpa.由于是上箭需要,设计需较高出架速度。那么
取火箭质量m=2KG(质量往大的取,才能暴力起飞)
取△V=20m/s
加速时间0.5s
则a=40m/s^2
所以推力F=ma+mg=100N
现在拿出第一个软件进行模拟尝试,
完美
假设线性的话,实际推力会因为两相流损耗,
因此试剂装机时不进行端面绝燃。面会导致
药柱燃烧斜率变小拉高初始喷燃比,降低最大
喷燃比。
接下来,拿出祖传的SRM的软件,都走一遍
用这些软件计算的时候喷燃比这些值可以稍微取大一点(当然,如果发动机耐操,取大亿点也是可以的)
我就取大了亿点点而已~
制造部分
基本符合设计预期后,就可以建模了。
光固化树脂加入部分耐火氧化物后,还是能耐住KNSB短时间冲刷的。但是一定得加铁垫片作衬吼!主要是打印喷管较为便宜,设计也方便。这里特别感谢@氢离子 的打印!
如果做成金属或酚醛材质,画图加工就得了。
下图是酚醛树脂的
至于堵头就没那么多讲究了,光固化打印一个,加一块铁垫片就能用很多次了。(找不到图了,大概看一下,会意即可)
接着买好6061铝管,打孔制造发动机
OK,发动机制造就是这么简单
药柱制造
KNSB最好什么都不加,追求刺激可以加2%~3%氧化铁,压力瞬间爆顶或者像我一样少加点东西把药柱调成自己喜欢的颜色这里用的是氧化铅和氧化铜(极少量,调色用!)
3D打印一个模具固定四氟棒
至于KNSB制造,我就不多赘述了,一定注意把山梨醇先熬成半透明状,然后分批加入KN搅拌均匀即可。流动性超级好。
制造流程嘛,直接上图
药柱浇筑完后放冰箱冷冻柜里冻硬实,然后才能抽棒子。一转一敲就弹出来了。
做出来的药柱让人看着就想咬一口(悄悄告诉你们,苦的)
烧一下残渣很少,主要是氧化铅残渣。如果什么都不加做出来的65:35的KNSB是没有任何残渣的。
VID_20200502_145220.mp4 点击下载
最后就是装机喽
Tips:
隔热层的PVC管会很难塞进铝管,三种解决方法:
a.做药柱前把PVC管火烧软让后立刻塞进铝管,重复几次后就能抽插自如了
b.用车床削掉一层
c.买铝管的时候内径比隔热层大1mm(比如PVC管外径32mm,可以买33mm*38mm铝管),然后隔热层用纸包一层,厚度正好能塞就行。
试车台&推力采集设备
就简单做个展示吧,有需要的话以后再单独写帖子介绍
试车
点火药采用KN-Mg-Al点火药,65:25:10
VID_20200604_211429.mp4 点击下载
QQ视频_a8087bd33802f8c532b9b1b03045b1401596207448.mp4 点击下载
试车圆满成功!从排气射流来看,实际工作情况与设计一致。
发动机拆解&数据采集分析
采集推力曲线较为平稳
具体视频请移步B站观看XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/video/BV1Gt4y1D7Ho
AV号:BV1Gt4y1D7Ho
结语
至此,该项目暂时告一段落。在Sirius-V项目研制过程中,也发现了自己不少问题,花了不少功夫和资金才解决。至今还记得疫情期间,自己趁着网课中午午休时间,踏着辆小摩拜跑遍大厂区买各种材料,铝管,丝锥······也都是秉着自己的一份热爱和梦想,不断攻克难题,也让自己成长。把这一个发动机研究过程发出来是为了给新手坛友们一个设计发动机的模板,至少按照这样设计的发动机肯定不是个简简单单的窜天猴。
学习繁忙,没时间再肝了。文章中若有什么不当之处或者错误,欢迎大家砸砖!
最后放几张做的药柱啥的···
其实写这个帖子的根本目的,是给刚入门的萌新看的。毕竟这个发动机也没有什么出色的创新设计,只能说中规中矩。所以好久以前写了个开头就没想继续写了。倒是退坑这么久,经常看见哔站或各大交流群中,各种各样的萌新入门后只会电火造烟,还沾沾自喜认为造了“发动机”,实际实在是连窜天猴都算不上。
在网络日益发达的时代,KCer们应当做好新人的引路人,在KC发帖得赋有计算数据,再怎么说,喷燃比得有吧?制作至少具备扩张段的喷管,尽量避免在KC制作直喷水管机等发动机,切勿将这种水管机发到视频网站上,以免外行人看了被误导认为造火箭很简单,水管拼一拼就行。乱模仿,瞎入坑,实际仍然是外行人,不仅有可能城门失火殃及池鱼,也极大拉低了火箭圈子的水准。
不要做拉低入圈底线的事情!
新人要做真正的火箭发动机,我这篇文章中提到的都是最基础必备的,喷管、喷燃比、规范的药柱制作、试车固定台、推力测试,缺一不可!否则不能称为发动机。
对于新人入坑,我们要再视频等他们认识到火箭圈的地方极力引导他们进入KC,KC的喷气推进版也应加快进程做好入门手册,以正确的帖子引导他们入圈,不仅少走歪路,也能杜绝之前说到的情况。
很不错,很长时间没见这样的帖子了很想了解一下这种喷管在工作工作之后侵蚀是否严重,可以用重复几次?
特意把半年前的喷管找出来了
铁垫片几乎没有烧蚀,也就是说喷喉没有扩张。但是扩张段烧蚀较为严重,其实对推力影响不大,毕竟32mm发动机规格很小。当然有能力最好用酚醛树脂加工,不会有明显烧蚀,还很轻。
这玩意烧成这样,必然是一次性了。但是这个打印喷管图的就是廉价方便,复用也没有必要
其实写这个帖子的根本目的,是给刚入门的萌新看的。毕竟这个发动机也没有什么出色的创新设计,只能说中规中矩。所以好久以前写了个开头就没想继续写了。倒是退坑这么久,经常看见哔站或各大交流群中,各种各样的萌新入门后只会电火造烟,还沾沾自喜认为造了“发动机”,实际实在是连窜天猴都算不上。
在网络日益发达的时代,KCer们应当做好新人的引路人,在KC发帖得赋有计算数据,再怎么说,喷燃比得有吧?制作至少具备扩张段的喷管,尽量避免在KC制作直喷水管机等发动机,切勿将这种水管机发到视频网站上,以免外行人看了被误导认为造火箭很简单,水管拼一拼就行。乱模仿,瞎入坑,实际仍然是外行人,不仅有可能城门失火殃及池鱼,也极大拉低了火箭圈子的水准。
不要做拉低入圈底线的事情!
新人要做真正的火箭发动机,我这篇文章中提到的都是最基础必备的,喷管、喷燃比、规范的药柱制作、试车固定台、推力测试,缺一不可!否则不能称为发动机。
对于新人入坑,我们要再视频等他们认识到火箭圈的地方极力引导他们进入KC,KC的喷气推进版也应加快进程做好入门手册,以正确的帖子引导他们入圈,不仅少走歪路,也能杜绝之前说到的情况。
巨佬好 我是新人 想咨询一下制作发动机需要阅读哪方面的知识呢 还有有没有些软件在制作的过程中能用到呢
佬 不敢当。知识就在科创论坛把喷气推进版的帖子看完,学透彻了实践就行。软件,论坛里也有很多,SRM加科创自带的喷管超音速计算就够用入门了。
想问楼主,固体火箭发动机内弹道模拟和SRM模拟出来的推力曲线不一样,这是正常还是?🤔�...
正常,差距会很大。一般来说用SRM只是计算合适的喷燃比,,但是给出的数据并不具有什么参考价值。
不是四氟模具,是用用锯子锯出来的。
想问下lz,为什么我的四氟乙烯棒很难抽出啊。。。因此每次药柱都做的不好看......您是怎样把kns...
KNSB的脱模需要先在冰箱里冷冻到很坚硬,然后用钳子把四氟棒转一转就出来了。必要的时候可以用点脱模剂。至于浇筑成实体药柱再打孔,这个对KNSB不实用,RNX可以。
忽然发现,,我有好多赞上高中了搞研究性学习课题,忽然发现自己初三写过这样一篇文章。直接拿去用了
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