对SRM设计固推的验证
抛物线2024/09/03原创 喷气推进 IP:江西
关键词
KNSBSRM

针对SRM的可靠性进行了一个验证。

设计药柱成分KNSB,外径23(毫米,下同),内径6,长度120,PVC水管隔热层,仅内孔燃烧。铝合金外壳,不锈钢喷管和不锈钢堵头,氟胶O型圈,设计最大压强8MPa。

SRM预测的总冲为98.6牛秒,比冲123.8秒(1213米每秒),平均推力79.5牛,时间1.2秒,推力曲线如下。

image.png image.png

我使用的试车台为铝型材框架,arduino主控,传感器为应变片测力计和HX711。采样频率为10Hz。虽然我相信各位都有更好的试车台,但大家还是不要笑话采样率太低了。

{@7Y{{VM5NKUHO~%YOOP3DO_tmb.jpg

由于浇筑药柱的时候没有完全按照设计长度,所以测试用的药柱全部都是长度为115mm的。换言之,装药量比设计量更少。

普通药柱(65 KN 35 SB)的测试结果如下,Y轴是推力(牛),X轴是时间(秒)。22号的结果是总冲76.2牛秒(77%),比冲965.2米每秒(80%),平均推力31.8牛(40%);24号的结果是总冲75.8牛秒(77%),比冲1052.9米每秒(87%),平均推力31.2牛(39%)。这表明普通KNSB药柱总冲和比冲已经达到了SRM预测性能的八成左右,且推力曲线基本重合,说明普通KNSB药柱的一致性是非常出色的。

22号和24号

image.png

此外,还对掺铝药柱(65 KN 35 SB 5 Al)进行了测试,结果如下,可以看出一致性很差。此外,总冲在50牛秒的水平,比冲在700米每秒的水平,反而不如普通KNSB。这说明掺铝的KNSB可靠性很差,不如使用普通KNSB。

20号

image.png

21号

image.png

总体上讲,SRM对于KNSB的预测是值得信任的,预测的性能大概乘0.7或0.8的系数就是实际传递的性能。但掺铝之后的KNSB完全不符合预测结果,也没有什么实用价值。

试车视频     

22号

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24号

24.mp4 点击下载

20号

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21号

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原始数据

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SRM

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[修改于 2个月13天前 - 2024/09/05 22:43:42]

来自:航空航天 / 喷气推进
4
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~~空空如也
虎哥
2个月13天前 IP:四川
936966

铝粉有没有反应却是个问题。有个曲线更缓,难道压强指数降低了?

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抛物线作者
2个月13天前 IP:江西
937015
引用虎哥发表于1楼的内容
铝粉有没有反应却是个问题。有个曲线更缓,难道压强指数降低了?


可能确实没完全反应,而且可能浇筑的过程中铝粉就和熔化的推进剂反应了一部分

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某科学的超级屑
1个月18天前 IP:贵州
937967
引用抛物线发表于2楼的内容
可能确实没完全反应,而且可能浇筑的过程中铝粉就和熔化的推进剂反应了一部分

不大可能,可能是根本没上温,铝粉在发动机内燃烧需要的温度较高,记得是近两千多度才能较为完全且正常地燃烧,而且Kn基有大量固体熔融物互相胶粘在一起让铝粉更难点燃

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如雨
1个月17天前 IP:山东
938001
引用虎哥发表于1楼的内容
铝粉有没有反应却是个问题。有个曲线更缓,难道压强指数降低了?

或者说al导致对燃面的热反馈减少的原因后期因为压强上升火焰区离燃面距离减少

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