这段时间关注社交平台和科创还是发现有很多人不会设计发动机，以至于花钱找别人设计或者买别人设计好的。于是我脑袋一热，写了这篇文章，可以让你零基础学会并按照自己的需求设计出符合自己心意的发动机

ps:本帖只是传授个人经验，使用本教程时，应自行承担风险。我不对任何因使用本教程而可能发生的损害或财务损失承担责任。

这个教程分为KN篇和AP篇可以满足大多数基础爱好者的需求

那么废话不多说，我们直接开始

首先要把需要的东西都准备好

1. 一个能正常运行的计算机

2. 加工需要的钱，个人经验要150元以上

3. 一个灵活的脑袋

4. 一些计算工具（放在这篇文章的末尾了）
   

 其次我们还要知道一个可复用的发动机通常由喷口、堵头、壳体、密封圈、螺丝/卡簧、隔热层和燃料构成   

                           我们先来讲kn发动机

Kn基燃料温度相对比AP基燃料温度但同时它产生的残渣会很多，所以我认为KN基燃料可以用304，45钢等金属材料就可以了（没必要加喉衬）

接下来我们开始计算，一些太老的计算软件还是不要用了（别问我怎么知道的），KN燃料拿SRM就可以得吃了

KN燃料拿计算器计算时不懂的数据可以参考这张表

我们打开SRM，通过在蓝色方框内输入自己发动机的尺寸及一些参数，点求解，就可以算出自己发动机的喷燃比、室压等参数。

注：有些电脑运行SRM可能会出现需要宏的提示，但是其实不用管这个提示，不用宏结果也能直接出来

我们先找到压强，填入自己发动机的一些参数

我们根据仿真出的结果可以得知燃烧室最大压强差不多在3.79Mpa，我们再来算壳体壁厚

材料的强度除以安全系数就可以得到许用强度

根据此公式我们可以用专门的壳体设计计算器快速的得出结果

注：我发现很多人取安全系数都太高或者太低，我认为一般安全系数不用取太高，2-5就行（不宜超过10）

由此表可以得出：我这个发动机的6061壳体的厚度为2.7mm在理论上就已经很安全了

算出壁厚以后我们接下来要设计喷管

我这里提供两种方法（我认为这两种计算器最大的区别就是：一种是填入收敛段和扩张段长度和其他基础数据来不断仿真，再结合得出的结果不断更改数据，最终得出最佳的数据。

还有一种是填入收敛段和扩张段角度和其他数据直接得出收敛段和扩张段长度和扩张比等数据）

爱好者可以根据喜好自行选择方法

第一种：使用KC的喷管计算工具

不管是手机端还是PC端，打开KC就能找到这个工具

在上半框填写自己发动机的参数和一些数据，下半框为得出的结果

入口直径就是你发动机的内径（有的时候还要减去喷管的入口壁厚）

收敛段长度就是图片中喷管左宽右窄的那半个类似喇叭的横向长度

喷喉长度就是喷管最窄的那个部分的横向长度

我们要关注下半框的喷管效率（尽量不低于90％），出口压强（尽量在100～120Kpa之间）

如果你仿真出来的出口压强太低或者太高，你可以通过不断更改出口直径来解决。

第二种：就是使用LSEQY最近编写出来的计算器

同样的，只要在对应的输入框填入自己发动机的数据就可以计算了

注：收敛角度半角一般为30-40度

       扩张角度半角一般为15-20度

       出口压力一般取海平面压力为0.101MPa

这样也一样可以得出喷管的参数

如果你不断修改得出的数值符合我以上的要求，那么恭喜你，你设计出来了一个合格的喷管，你就可以进入下一步---画图

画图这里密封圈的槽要说一下，比如你使用密封圈的厚度是1.9mm，那么你设计密封圈槽深度的时候可以设计成1.89mm，这样让密封圈凸出来一点

注：堵头设计的时候上方要提前设计等于或大于壳体直径的一个部分（要不然你怎么取下来）

车床启动！

亮晶晶的一个喷管捏

燃料制作部分我这里就不提了，KC上已经很多了

隔热层的话一般使用环氧树脂管、PPR水管或纸管

有的发动机可能会出现使用密封圈密封效果还是不好的情况，这个时候就可以使用生料带缠绕密封圈，直到发动机不漏气为止

附KN发动机第一次四分之三装药试车视频

lv_0_20240801104809.mp4  点击下载 ‎

眼尖的朋友可能已经发现了这枚发动机的问题——就是发动机在工作时出现了漏气的现象。

针对这个问题我采用了在燃料柱和端面堵头之间放一个密封圈的方法来解决

果然，在第二次全装药试车时，可以观察到没有漏气（喷口与壳体连接处燃烧的那个东西是被高温引燃的生料带）

Video_1722604674163.mp4  点击下载 ‎

                   接下来开始AP篇

由于我使用的是粉AP（粉AP制作出的发动机直径要≤32mm），因为a、n值不确定[a是燃烧常数，意思就是1Mpa下的燃速，n是压强指数（燃速r=aP的n次方）]，所以算内弹道不是很准确。但又因为我的发动机比较小，所以我是大概估测室压在4Mpa左右

得出室压以后再进行壁厚计算

所以壳体厚度为2mm绰绰有余了

AP基燃料最容易遇到的问题就是喘燃，这个其实就是最小喷燃比太低的原因。所以我们要把发动机的最小喷燃比提升到140以上当然你最大喷燃比也不要太大，尽量小于300

注： 喷燃比和是不是粉AP无关，所以也可以使用SRM来进行计算（SRM会比这些远古软件更准确）

接下来设计喷管

同样的也是有两种方法

第一种：使用KC的喷管计算工具

注：AP燃温比kn高一点填2268K就行。

在上半框填入你的发动机的参数和一些数据之后，点击计算，看下半框得出的结果。我们要关注一下喷管效率和出口压强（喷管效率一般90 %以上就很好了，出口压强一般接近于大气压强就是100~120Kpa之间）

如果你的某一个参数没有在我说的这个范围之间，你可以通过更改喷喉直径、出口直径等喷管的参数来不断调整

直到数值在我说的范围之内，那么恭喜你，你就设计出了一个合格的喷管

第二种：就是使用LSEQY最近编写出来的计算器

同样的，只要在对应的输入框填入自己发动机的数据就可以计算了

注：收敛角度半角一般为30-40度

       扩张角度半角一般为15-20度

       出口压力一般取海平面压力为0.101MPa

       这样也一样可以得出喷管的参数

理论完成，接下来就是画图了

画图这里密封圈的槽要说一下，比如你使用密封圈的厚度是1.9mm，那么你设计密封圈槽深度的时候可以设计成1.89mm，这样让密封圈凸出来一点

至于喷管材质这个问题我得说一下，AP的燃温比kn高，所以我建议AP发动机如果不上箭的话可以使用45钢，如果要上箭的话可以使用电木、石墨。当然不嫌麻烦的话使用喉衬也是一种不错的选择。

mmexport1711710982968.mp4  点击下载 ‎

附赠一段试车视频

其实当时试车前出了一个小插曲：

本来我是带上了我制作好的金属试车台

但是我也不知道咋回事，在试车前校准传感器的时候，采集卡采集出来的数据始终都是0

lv_0_20240817154703.mp4  点击下载 ‎

我当时心里就咯噔一下，然后最后调试了一个多小时还是显示出来都是0我就放弃了

最后插在土里试车，好在发动机也不负众望的成功运行

petal_20240503_170225.mp4  点击下载 ‎

隔热层还是非常完好的

可以看到电木制作的喷管试车之后有很明显的烧蚀痕迹，所以电木制作成的喷管基本上只能用个一两次

而且这次发动机喷出来的火，肉眼观察会感觉有点虚，我事后猜测应该是出口压强有点低的原因；

并且出现了明显的过膨胀现象

所以我在下次设计时应要考虑减少两相流损失、散热损失和气流扩散损失等因素，还通过改进装药设计，控制燃烧速率和压力分布，从而减少过膨胀现象。同时对燃料进行提纯和细磨，以提高燃烧效率 。

由于我上述的内容都是我在近一年里跌跌撞撞自己摸索出来的，所以如果有不专业的地方，我希望能有大佬指出。同时，我也希望有很多小白能在看了我的文章之后学会制作可复用的金属发动机。

在这一年来，我要感谢支持我的家人，是他们给予了我追逐热爱的勇气;我也要感谢我的朋友，是他们在我遇到问题时耐心的给我解答并提供帮助

最后，我要感谢KC吧，让我的精神世界更加丰富

附一些计算工具

计算工具.zip 785.22KB ZIP 141次下载