silnik marszowy - założenia konstrukcyjne

[PINOT]

Dostałem kilka wiadomości po tym jak napisałem, ze silnik startowy powinien być o spalaniu czołowym a marszowy o "kanałowym". Nie odbiło mi, napisałem to z pełną swiadomością - mam poważne wątpliwości co do obiegowej i popularnej opinii, że silnik marszowy powinien być o spalaniu czołowym. Nie jestem pewien, czy ta opinia ma jakiekolwiek poparcie w praktyce, fizyce etc. No, może z wyjątkiem tego, że silnik papierosowy rzeczywiście zapewnia długą "ścieżkę " spalania, ale czy to wystrczy jako argument?



Czy możecie przytaczać argumenty, dlaczego tak miałoby być?



Przecież:

- Szybkie spalanie (startowy) to krótki czas działania gorących gazów na ścianki silnika;

- czołowy zapewnia idealne zagospodarowanie przestrzeni w komorze silnika (startowy) dlatego silnik raczej ma mały stosunek L/D

[Paul]

Witam,

Pomijajac duze rakiety, gdzie silniki na paliwo stale tzw. booster`y faktycznie spalaja sie czolowo gdzie silnikiem zasadniczym jest zazwyczaj silnik na paliwo ciekle.



Jezeli chodzi o silniki na paliwo stale dla "naszych potrzeb", to silnik startowy musi wygenerowac max. sile ciagu w bardzo krotkim czasie by przezwyciezyc mase bezwladnosci rakiety. Najprostrzym sposobem jest wlasnie zrobienie kanalu w paliwie zwiekszajac powierzchnie spalania do potrzebnego maximum. Po osiagnieciu pewnej okreslonej predkosci jest dobry silnik palacy sie dlugo ktory jedynie podtrzymuje juz uzyskana predkosc i to moze zapewnic jedynie silnik o spalaniu czolowym. Z tad tez silniki modelarskie na proch czarny maja rowniez maly kanal w celu uzyskania tzw. "kopa" , a pozniej spalaja sie jak papieros dajac mniejszy ale za to dluzszy ciag.



To jest moje zdanie na ten temat, moze sie i myle, ale w ten sposob to wlasnie zawsze rozumialem.



Paul

[Bullet]

Moim skromnym zdaniem, wszystko zalezy od zastosowanego paliwa.

To czy beda baetsy czy papieros, nie ma wlasciwie zadnego znaczenia.



Energia wytworzona w tym czy innym przypadku bedzie taka sama.

Zaleta papierosa jest lepsze wykorzystanie "pojemnosci" komory silnika, wada - odpowiednia izolacja termiczna. Jesli dysponowalibysmy paliwem ktore jako papieros spalaloby sie szybko i przewidywalnie, a jednoczesnie nie generowalo wysokiej temperatury, bylibysmy w domu



Niech mnie ktos poprawi, jesli sie myle.

[PINOT]

W tym zdaniu dotknąłeś sedna w tej kwestii. Zgadzam się w całości, że powinno się raczej mówić o paliwie marszowym i paliwie startowym. Geometria paliwa powinna optymalizować nie tylko ciąg, ale kwestie konstrukcyjne silnika. Bo jakaż jest lepsza ochrona komory silnika jak nie blok paliwa przy konstrukcji np. bates.

W silnikach czołowych musimy się liczyć z koniecznością stosowania drogich, ciężkich i zmniejszających pojemność komory silnika osłon termicznych, ktre są narażone na obciążenia termiczne połączone z burzliwym przepływem gazów spalinowych. Aby zaś móc wyeliminować osłony w silniku czołowym - musimy skrócić czas pracy!

[wapniak]

Wszystko zależy co i jakimi środkami chcemy osiągnąć.



Np lot na 10 km to silnik startowy 2,2 kg karmelki przez 2,5 s +marszowy 1,5 kg tegoż paliwa przez ok. 20 sekund. Oczywiście wszystko w kalibrze 75 i nie większym. Gdybym znał paliwo palące sie stabilnie 1-1,5 mm/ s to bym myślał o paleniu kanałowym, a skoro nie znam, i pozostaje tylko karmelka, to marszowy siłą rzeczy jest, bo musi być, papierosowy. To tak z punktu widzenia amatora...



Po serii prób mam poważne wątpliwości na temat obiegowej opinii na temat silników o spalaniu papierosowym na karmelkę...

[Grafit_alpha3]

Z tego co pamiętam granica przydatności paliw to BR minimum 3 mm/s (Informacja na 80% pochodzi z PDF który ściągnąłem z http://www.dark.dk/ nie mogę go znaleźć)



Na szczęście miałem na dysku twardym. Poprawka 4 mm/s:

http://www.speedyshare.com/files/206410 ... NO3I_e.pdf



Co do głównego tematu - tak naprawdę bez uściślenia założeń konstrukcyjnych można robić na każdy sposób.

Reszta to już przekonywanie że róża jest piękniejsza niż fiołki.



BTW. w tym PDF opisano problemy z nagarem przy stosowaniu aluminium z KNO3. Podobne jak przy paliwie żywicznym.

[robercik]

Co do wykorzystania papierosa w praktyce mogę powiedzieć że niektóre rakiety przeciwlotnicze mają ciąg marszowy realizowany na spalaniu papierosowym.



Jeśli dysponowalibyśmy dowolną średnicą korpusu dla silnika marszowego - zgodzę się, papieros wysiada. Jeśli natomiast mamy średnicę ograniczoną, a tak jest z lotami w troposferze gdzie najwięcej energii zjada opór powietrza, dla 75mm średnicy nie ma szans zbudować silnika na beates 'ach o czasie pracy 20s.



Według mnie technika papierosowa nad którą pracuje <span style="font-weight: bold">wapniak</span> przyda się także dla innych paliw. Co do samego karmelka to myślę że wapniak wkrótce przerzuci się na coś lepszego .



Wykonaliśmy ostatnio test silnika na wolnopalnym paliwie amonowym. Próba nie powiodła się z powodu dobrania niewłaściwego materiału na oprawkę do ultralekkiej dyszy, która "uwolniła się" po 3s pracy. Silnik pracowałby jeszcze max. kolejne 3s.

Średnica zew. silnika 60mm

średnica bloku paliwa 51mm.







http://rakiety.pomorze.pl/AP/HP56.avi



Można więc chyba przypuszczać że silnik fi 75mm będzie pracował max 10s. Z tego względu papieros na marszówkę powinien się przyjąć.



pzdr

[wapniak]

Witam.

Gdyby nie ta pogoda (zasypało mnie), to wiedzielibyśmy dużo więcej. Motorek mający palić sie 20 s od paru dni gotowy...Głupio tak spalić przy domu 1,5 kg karmelki, a wyjechać się nie da...



A i tym lepszym nie pogardzę, oby tylko technologia była powtarzalna.

Ale dopiero wtedy, jak na karmelce zrobimy 10 km

Pozdrawiam

[robercik]

Zaprezentowany przeze mnie silnik miał drogę spalania 17,5 mm co przy szacowanym czasie pracy około 6s daje BR <span style="font-weight: bold">2,9 mm/s</span> przy ciśnieniu około 35 atm. Ciśnienie jest o połowę za niskie żeby w zadowalający sposób wykorzystać możliwości paliwa. Trzeba podnieść zacisk ale wówczas BR wzrośnie być może do 4m/s a może bardziej

Nie jestem za wytyczaniem granic, jednak coś w tym jest .



pzdr

[PINOT]

w kwestii silników marszowych do rakiet bojowych: mówimy o silnikach jednorazowych, to zmniejsza wymaganie co do korpusu silnika. Dodatkowo, z pewnością mówimy tu o paliwie spalającym się bardzo szybko, o bardzo wysokim impulsie właściwym. Tylko w ten sposób z małego przekroju ziarna, w czasie kilku sekund rozwiniemy określony ciąg, który pociągnie aparat latający wyposażony w głowicę. W tym układzie korpus jest prawdopodobnie wykonany z jakiegoś żaroodpornego rodzaju stali lub kompozytu. Nie wspomnę już, że gros silników marszowych jednak nie ma geometrii papierosowej.



Jeśli zastosujemy wolne paliwo, o niskim impulsie i dodatkowo o niskiej temp spalania (tylko takie pasuje do aluminiowej wielorazówki) otrzymamy coś w rodzaju jetexa. Trudno to nazwać silnikiem marszowym - to raczej generator gazowy.