Народный космос-Z

Объявление

ВНИМАНИЕ.

Гости могут оставлять сообщения только на форуме "Поговорим".

Экскосмиты могут оставлять сообщения только в "РУГАТЬСЯ - СЮДА" и на собственном форуме, если таковой имеется.

ПОРТАЛ.

Освоение космоса.

Форум Космопорта--astrotema--Космодром "Плесецк"--"НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"--ОБЩЕПЛАНЕТАРНЫЙ ФОРУМ им. Королёва.Академия космоса и космонавтики--Owalon--Путешествие в космос--Сайт "Знания-сила "

Астрономия.

Астрофорум--Y-Astro

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Народный космос-Z » Техническая работа. » Строим экспериментальную ракетку.


Строим экспериментальную ракетку.

Сообщений 1 страница 20 из 49

1

ДЛЯ ТЕХ КТО ПРИСОЕДИНИЛСЯ ПОЗЖЕ.
ОЗНАКОМЬТЕСЬ СНАЧАЛА С ТЕМОЙ "ЛИКБЕЗ ПО РАКЕТОСТРОЕНИЮ" ХОТЯ БЫ В ОБЩИХ ЧЕРТАХ.

Прежде, чем делиться своим опытом, хочу чтобы меня теперь немного поучил Himik. От этого будет зависеть некоторые детали конструкции.
Я хотел в качестве окислителя выбрать перекись водорода, но в моей литературе по домашней химии нет ни слова, как ее приготовить дома.
Himik можно ли дома изготовить перекись водорода и в какой концентрации она стабильна?

Отредактировано Zenixt (2007-03-20 09:01:46)

2

Все, никаких изменений в конструкции. У всех ли есть возможность купить пергидроль?

3

Пергидроль купить есть возможность - 1$ за литр. Но это всего лиш 30%ая перекись.
Посмотрите в википедии статью "перекись водорода".
Сам с концентрированой никогда не работал, только с пергидролем. В течении нескольких дней постараюсь в универе найти людей которые работали именно с конц. перекисью.
А вообще в книжках пишут что отгонку воды сначала можна произвести при 15мм.рт.ст и 30гр С, а когда температура достигнет 50градусов, в перегонной колбе остаётся очень конц. раствор перекиси, из которого при сильном охлаждении могут быть выделены её белые кристалы. Вот.

Впринципе можна в гараже сделать - литр пергидроля 1$, водоструйный насос 4-5$, холодильник 10-30$(точно не знаю, может больше), несколько колбочек.

Отредактировано Himik (2007-03-18 11:47:18)

4

Великолепно. Я примерно такой эксперимент по выпариванию перекиси хотел поставить. Неграмотный я в химии, потому-что. :/
Нам для экспериментальной ракетки, работающей по вытеснительному принципу понадобится всего пол-литра концентрированной перекиси водорода в жидком  виде. В качестве баков для горючего и окислителя потребуются 4 двухлитровые пластиковые бутылки из под газировки. Подойдут "Новотерская", "Ах- Очаково","Irn-Bru", "Биттер, Лемон", в общем любые двухлитровые, у которых в пробке есть прокладка.
В принципе можно обойтись и двумя двухлитровыми бутылками. Одна для окислителя - 500 грамм, вторая - для керосина 30 грамм.
4 бутылки - это чтобы давление незначительно упало.
Это для 50-процентной перекиси водорода. Получится такую получить?
Можно ли содержать перекись и керосин примерно 1 час в полиэтиленовой бутылке из-под газировки?

5

Да, вот что еще надо сразу выяснить. Не взаимодействует ли перекись водорода при нормальных условиях с резиной от велосипедной камеры и железом?
Второе. Будет ли гореть смесь паров перекиси и керосина, или придется использовать катализатор для разложения перекиси на воду и кислород?

6

Великолепно. Я примерно такой эксперимент по выпариванию перекиси хотел поставить.

Пока забудьте об этом. Перекись конц. очень опасная вещь. Взрывается... Поэтому лучше уж постаратся найти место где продают.

В присутствии ионов тяжелых металов, а также при действии света и нагревании скорость распада резко увеличивается и может происходить со взрывом.

БХЭ(теперь так буду называть большую химическую энциклопедию).
Вообщем я еще пронюхаю этот вопрос до конца.
А что насчет других окислителей?

7

Хорошо, раз химия вызовЕт у всех такие большие затруднения, сделаем для начала экспериментальную воздушно-керосиновую ракетку, работающую по вытеснительному принципу.
Для этого нам потребуются для начала, испортить аж 5 велосипедных камер, 4 одинаковых 2-литровых бутылки из-под газировки, в пробках которых есть прокладки, скотч, бумага, бумажный клей и  тонкий картон от коробки. Из инструмента нужна дрель со сверлами до 8 мм и велосипедный насос, можно моциклетный. В ходе дела выясним, какой еще инструмент требуется.
Сегодня постараюсь нарисовать смонтированные баки из бутылок, а потом буду объяснять дальше.

8

Но не торопитесь ничего делать. Изготовление начнем с двигателя. Это надо для того, чтобы вы знали, откуда что берется. Кстати, для окислителя-не воздух почти ничего переделывать не придется.
1. Штуцер от велосипедной камеры.
2. Железные шайбы.
3. Прокладки из резины от велосипедной камеры.
Снизу все это дело затянуто штуцерной гайкой.
[реклама вместо картинки]
Другим способом герметичности мне добиться не удалось.
Желтым цветом изображен скотч. Зеленым - картон. Отбортовку у картона делайте шире, чем я изобразил.
Все понятно?

9

Теперь рекомендации, по изготовлению. У меня начались чудеса, поэтому буду излагать материал быстрее, если что пропущу, будете додумывать сами.
Для изготвления прокладки из резины от велосипедной камеры необходима просечка. В качестве просечки я использовал сам штуцер, только аккуратно, чтобы его не поредить. Кладете вырезанный кусок резины на древянную доску и ударив по штуцеру молотком, просекаете ее. Потом поворачиваете штуцер и просекаете окончательно.
Для соединительных шлангов по-моему подойдет шланг от автомобильного насоса. Шланги на рисунке изображены черным цветом. Для прикрепления шланга используется хомут из тонкой мягкой вязальной проволоки. Сначала делается петелька, потом проволока прикручивается к месту соединения. В петельку вдевается вороток и затягиваем хомут.
На каждом этапе проверяйте герметичность изделия, накачивая бутылку, бутылки насосом. Если будет шипение, значит брак. Если давление остается в течение часа, значит все нормально.
Только пока ничего не делайте. Реально изготовление начнем с двигателя. :)

10

Для того, чтобы примерно знать давление, измерьте объем рабочей части насоса по формуле V=pi*L*R^2. Количество качков должно быть в четыре раза больше заполняемого объема.

11

Все вышеизложенное мной осуществлено мной на практике. Теперь переходим к двигателю. Увы, с двигателем у меня пока, не считая опытов с воздушным двигателем, почти одна теория.
Итак, все ли видели паяльную лампу в работе? Вопрос в первую очередь к Химику?

12

Ну в общем, смысл в том, что керосин, для того, чтобы эффективно горел, должен поступать в двигатель в парообразном состоянии.
Я придумал два способа у каждого из которых свои достоинства и недостатки. В первом случае струйка керосина бъет в верхнюю стенку двигателя и соприкоснувшись с раскаленным металлом, испаряется.
Во втором случае достаточно длинная часть трубки для того, чтобы керосин успел превратиться в пар, находится внутри двигателя. В этом случае можно применить одноразовый клапан, изображенный на рисунке.
[реклама вместо картинки]
Коричневым показаны резиновые прокладки. При нагревании пружина клапана становится мягкой, и он выдавливается. К этому времени как раз должен превратиться в пар керосин.
Но у меня есть опасения, что нагреваемая часть трубки будет слишком длинной. В общем нужны опыты.
Вам нужно будет найти мягкую железную трубку внутренним диаметром 4-6 миллиметров. Для наиболее эффективного горения разность давлений в двигателе и поступающих воздухе и парах керосина не должна превышать 0.5 атм. Это мы будем рассчитывать потом.

13

Это для 50-процентной перекиси водорода. Получится такую получить?
Можно ли содержать перекись и керосин примерно 1 час в полиэтиленовой бутылке из-под газировки?

мне вот сказали что у нас на работе на складе именно 50%
Керосин можно, а перекись посмотрю в какой таре держат.
Может гексан возьмём вместо керосина, у него температура кипения всего лишь 69 °С. Легче будет в газ перевести.

14

Zenixt, а может здесь твоего гуся использовать?

15

Мне пока проще рассуждать для керосина. Нам хватит и вытеснительной системы без всяких гусей. Поверьте на слово, у меня все схвачено. Только на вытеснительной системе можно сделать предельно простую ракетку.
Ладно, так я чувствую вас окончательно запутаю. Для начала нужно кое-что объяснить.
Предположим, что выходной диаметр нашего сопла 4 см, сразу переводите в СИ - 0.04 м.
Предположим что температура продуктов горения 1200 градусов Кельвина. Предположим, в баках у нас давление 4 атм. Оставим на подачу топлива 0.5 атм. Тогда начальное давление в двигателе 3.5 атм.
Находим по нашей формуле v^2=(2*T*P0*ln(P/P0))/(ro0*T0) скорость истечения газа из сопла. Она при этих условиях с керосином и воздухом получится 958 м/сек. Тогда ежесекундный расход составит m=ro*s*v=(ro0*T0*P)/(T*P0)*s*v=0.328 кг. То есть 328 грамм. Вот исходя из этого расхода и разности 0.5 атм будем искать диаметр трубок, подающих компоненты.
Но это для правильного двигателя, а нам из-за слишком малых размеров ракетки придется делать неправильный двигатель. На воздушном двигателе я доказал себе, что неправильный двигатель работает даже эффективней правильного. У нас подача будет всего около 4.5 грамм в секунду из них керосин всего лишь 0.5 грамма, примерно как у паяльной лампы.
Эй, але, меня кто-нибудь слушает? :)

16

Эй, але, меня кто-нибудь слушает?

Слушаю, только вот паяльная лампа ту для чего не пойму. И кстате я ни разу не наблюдал  её в действии.

17

Всего лишь для того, чтобы представлять разницу в горении струйки керосина и паров керосина. Иначе кто-нибудь может не понять, зачем перед горением керосин нагревать до газовой фазы.
Дальше. Поскольку скорость истечения не зависит от сечения сопла, здравый смысл подсказывает сделать его расширяющимся, чтобы газ быстрее расширился, соответственно длина уменьшилась, а к концу сделать его в виде трубки, чтобы сфокусировать струю газа. Так вот выбросьте все это из головы. Расчеты и ОПЫТЫ на воздушной ракетке показали мне что мы можем сделать весь двигатель в виде трубки постоянного сечения без деления на камеру сгорания и сопло. Сейчас поясню.
1. Допустим газ у нас сгорает в самом верху в некоторой центральной точке, точнее полусфере. Пока газ не прогорит, его давление остается практически неизменным. Далее продукты горения расширяются в виде полусферы в результате стремительно набирая скорость, при этом газ вне этой сферы расширения образует нечто вроде сопла. Думаю больше, чем на словах это объяснять не стоит. Есть и еще один нюанс. Совершенно неважно в какой части двигателя будут догорать пары.
2. Далее набравший скорость газ создает такое динамическое давление, что вытесняет воздух из трубки, имея давление в десятки раз меньше этого воздуха. Но это давление вниз а не в стороны. По периметру трубки атмосферный  воздух начинает всасываться нагреваться и выбрасывать ближе к центру. Скорость истечения упадет, а тяга не уменьшится при том же расходе.
Вторая часть доказана мной на неправильном  водушном двигателе. Если же в первой части рассуждений я допустил ошибку, это недолго будет исправить, сделав на двигатель насадок.
Далее, при падении давления в зоне горения разность давлений увеличится и соответственно увеличится приток компонент. В результате давление будет возрастать снижая приток компонент. То есть процесс самостабилизирующийся. Вся теория показывает, что мы можем получить только перерасход компонент, но не потерять тягу. Если случится перерасход, нам это поможет исправить насадок. Двигатель, заправленный 6 граммами керосина в  описанных баках должен проработать не менее 10 секунд. Если он проработает меньше, будем делать насадок. Начальная тяга будет около 400 грамм-силы, которой нашей ракетке хватит с лихвой.
Все, можно запасаться деталями для двигателя. Это железная трубка внутренним диаметром 3-4 см. Для воздуха подойдет любая мягкая железная трубка внутренним диаметром 4-6 мм и длиной 50 см, лучше иметь запас. Для керосина лучше взять мягкую трубку внутренним диаметром 2 мм.
Химику. Если вам легче достать гексан, чем керосин, то в дальнейшем сможете сами пересчитать все на гексан. А гексан не взрывоопасен??????

18

Химику. Если вам легче достать гексан, чем керосин, то в дальнейшем сможете сами пересчитать все на гексан. А гексан не взрывоопасен??????

Практически каждый день с ним имею дело. Литрами выливаем :)

19

Из меня объясняла, как из дворника балерина. :D Но если все переварилось, то теперь два печальных момента. Во-первых один конец трубки-двигателя должен быть герметично закрыт. Я не вижу другого выхода, как заварить его, приварив железный пятак, либо сразу надо найти заглушенную с одного конца трубку диаметром 3-4 см. Второй печальный момент трубка-двигатель должна в натяг входить в трубку насадка.
Ищите и обрящете.  :)
Понятно ли для чего потребуется ножовка для металла? Для обрезания всех трубок в нужные размеры. Еще нам потребуется паяльная лампа, на крайняк можно купить примус, "Шмель", кажется, называется и свинцовый припой для железа, с какой-то кислотой. Химик должен подсказать, а уменя склероз, забыл  :(
Теперь займемся изготовлением трубки для керосина. Ждите рисунок.

20

[реклама вместо картинки]
Только не торопитесь ничего делать, пока не сложится общая картина.
Теперь рекомендации по изготовлению трубки. Для это потребуются тиски. Если кто-то сумеет обойтись без них, то я очень рад за него, а я буду рассказывать с тисками.
Берем деревянный брусок. Просверливаем в нем отверстие диаметром меньше на миллиметр, может два, наружного диаметра трубки для керосина. Распиливаем брусок посередине отверстия. Вставляем в пазы двух половинок трубку и зажимаем крепко в тиски. После этого из гвоздя изготавливаем пробойник примерно на миллиметр больше внутреннего диаметра трубки. Затачиваем его конец так, чтобы он свобоно входил в трубку, и понемногу забивая пробойник в трубку, вытаскивая его через каждых несколько мм проходки, расширяем один конец трубки. С первой стороны хватит сантиметра или полтора расширения. Аналогично расширяем второй конец трубки. Здесь длина будет определяться опытами в дальнейшем по испарению керосина.
Теперь опять берем деревянный брусок, просверливаем в нем отверстие, чтобы расширенная часть влезала с услилием, просовываем трубку, чтобы наружу торчало около двух миллиметров и молоточком аккуратно развальцовываем эту часть.
Все понятно?


Вы здесь » Народный космос-Z » Техническая работа. » Строим экспериментальную ракетку.