Lot suborbitalny- osłona termiczna.

[wrx]

Witam, w ubiegły weekend przetestowałem korek jako materiał na osłonę.



Wymiary te same, no może oprócz grubości, tym razem były to 2mm.

Użyłem korka o "bardzo wysokiej nie-przewodności cieplnej", używanego do docieplania i/lub wyciszania pomieszczeń.



Filmik z testu ( tym razem nie zapomniałem włożyć pamięci do kamery ):

http://youtu.be/LhIBB_ahpxg

Na nagraniu nie za dobrze to widać, ale miejsce w które "dmuchał" palnik zaczęło się wybrzuszać, aż w końcu cała osłona pękła na 3 części, zapowiadało się dobrze, ale wyszło jak zwykle.







Wszelkie pomysły, sugestie i komentarze mile widziane.

[Tofifi]

Jako, że ewidentie nie masz pojecia o tym co chcesz stworzyc stosujesz niewłaściwe metody.

Rozumiem, że po cześći jest to spowodowane twoim młodym wiekiem, dla tego pozwolę sobie nakierować Cię w pewnym stopniu:

Palenie samego korka absolutnie nie ma sensu dla tego że ten materiał nie koniecznie spełnia wymagania konstrukcyjne. - rakiet nie buduje sie z korka od dociepleń.

Poważne konstrukcje posiadaja szakielet którego zadaniem jest przenoszenie obciążeń i to jest ich głowne zadanie.
Osłony termiczne z kolei nie muszą tego robić bo ich głównym zdaniem jest izolacja cieplna.
Ciężkie jest znalezienie materiału który spełniałby oba zadania więc stosuje się ich kombinacje iw tym kierunku powinieneś iść.

Żeby testy miały jakiś większy sens powinieneś zbudować jakąś solidną sztywną ściankę do którek przymocowałbyś badany materiał tak by miał solidne oparcie na calej swej powierzchni, po drugiej stronie znajdowała by sie np sonda temrometru, którą mieżyłbyś zmiany temperatur.

Całość wyglądałąby jak kanapka, gdzie na samej górze masz badaną izolację, poniżej np stalową/aluminiową płytkę którą chcesz chronić, a na samym dole miernik temp, żeby określić po jakim czasie i do jakiej temperatury nagrzała się warstwa powyżej.

W takich prowizorycznych warunkach możesz posprawdzać różne materiały, jak wspomniany korek.

[rafciodz]

ale nie spal chałupy/trawnika - bo ich osłona termiczna zależy od wyobraźni testera i innych mieszkańców .

Dodam do tego co napisał Toffik jeszcze to, że osłona musi działać określony czas - potem się ją wymienia/naprawia - załóż sobie określoną długość testu. No chyba że to ma być test - aż się spali...

[wrx]

Witam.
[quote=Tofi]Jako, że ewidentie nie masz pojecia o tym co chcesz stworzyc stosujesz niewłaściwe metody.
Rozumiem, że po cześći jest to spowodowane twoim młodym wiekiem, dla tego pozwolę sobie nakierować Cię w pewnym stopniu...[/quote]

Być może..., wiem, że osłony mają "wewnętrzny szkielet", jednak chciałbym tego uniknąć.

Poza tym "finalna" wersja osłony będzie miała postać kanapki, inaczej się nie da, a na razie testuje pojedyncze materiały.



Co do spalenia trawnika..., wiem, że wygląda jakby osłona stała na trawie, ale wszystkie tego typu doświadczenia prowadzę na cegle, staram się oczyścić teren z wyższej trawy itd. a obok stoi gaśnica...

P.S. dzięki za pomysł ze ścianką.

P.S.2. Osłona ma działać 3 min. i 30s, na razie żadna tego nie przetrwała, więc są to testy „ do spalenia”.

[PIOTR]

Do czego prowadzi smażenie korka w temp. 1200stC? Do zniszczenia co jest oczywiste bez testu.

Żeby rozważania miały sens trzeba wprowadzić jakieś założenia. Wiemy że lot suborbitalny czyli obiekt aluminiowy wraca z kosmosu. Pytania podstawowe:
1. Z jakiej wysokości wraca?
2. Jaka będzie prędkość graniczna dla 30km i jaka będzie prędkość wejścia obiektu w początek atmosfery?
3. I ostatecznie co chcemy chronić?

Inaczej ujmując obiekt o jakiejś masie podniesiony na orbitę będzie miał energię potencjalną (w uproszczeniu). Droga powrotna to zamiana energii potencjalnej na kinetyczną. Obiekt o danej geometrii rozpędzi się do prędkości granicznej w danym ośrodku. Czyli wystąpi tarcie (większe w gęstym ośrodku) w wyniku którego część energii zamieni się na ciepło. Pozostaje pytanie ile energii cieplnej mamy do rozproszenia i w jakiej masie?

Zastanówmy się nad materiałami.
1. Materiały o wysokiej przewodności cieplnej rozproszą temperaturę w swojej masie a naddatek energii spowoduje płynięcie materiału. Być może masa aluminium (założenia) będzie wystarczająca do przejęcia energii bez zniszczenia.
2. Materiały izolacyjne o b. niskiej przewodności cieplnej zatrzymują temperaturę na powierzchni. Naddatek energii spowoduje uszkodzenie struktury.

Kompozyt od razu Ci się rozwarstwi. Dla tego przypadku temperatura przekroczy spokojnie 600 st C. Kompozyt dla dobrych żywic wytrzymuje 200 stopni.

To nie musi być wada czyli przyjmijmy jako zaletę. Prosty przykład: pocimy się w lecie bo dla ciałka jest za gorąco. Odparowanie jest niczym innym jak odprowadzeniem energii - chłodzeniem. Osłony termiczne były (może są) wielokrotnie stosowane w rakietach balistycznych. Odparowanie kompozytu w tym przypadku jest zaletą o ile założymy że maja się zniszczyć. Teraz przykład na właściwości konstrukcyjne materiałów: belki drewniane w stosunku do belek stalowych. Drewno jest izolatorem i jest dużo słabsze od stali ale tylko do granicy jaką jest temperatura płynięcia stali. W skrajnym przypadku jakim jest pożar konstrukcja drewniana jest stabilniejsza od stalowej. Budynek drewniany będzie stał do chwili przepalenia belek (przekroju konstrukcyjnego). Natomiast belki stalowe ugną się pod wpływem temperatury a budynek zapadnie szybciej od drewnianego.

Pozdrawiam

[stary Leszek]

Wytracanie prędkości powracającego z "kosmosu" obiektu to nic innego
jak odebranie mu energii kinetycznej. żadną izolacją termiczną tego nie załatwisz.
Nie darmo satelity posiadają powłokę ablacyjną która ma za zadanie
odebranie energii, czy to przez stopienie czy odparowanie.
Osłona termiczna ma za zadanie odizolować wrażliwe elementy od powłoki ablacyjnej.
Jeżeli od obiektu nie odbierzesz nadmiaru energii, to on tak się rozgrzeje,że żadna
izolacja termiczna mu nie pomoże.

[placydo]

Ten temat to i tak jedna wielka pomyłka.

Autor tematu nawet nie sformulowal dobrze pytania a szuka odpowiedzi.

Dlaczego 3 minuty 30 sekund?
Dlaczego taka temperatura?

Co chcesz osiągnąć? Co chcesz osłaniać? Co policzyłeś a co przyjąłeś na pałe?

„Gdybym mial tylko godzine na uratowanie swiata, 55 minut poswiecilbym na zdefiniowanie problemu, a tylko 5 na znalezienie rozwiazania.”
Albert Einstein

[stary Leszek]

Dałem się podpuścić. Placydo ma rację. Jeżeli mamy dyskutować na temat
osłony termicznej to musisz zadać pytanie (powtarzam się za Placydo)
a nie rzucać temat typu: może ktoś gdzieś kiedyś.

[placydo]

http://www.spacetethers.com/reentry.html

Do poczytanie i zrozumienia (rowniez linki i literatura)
Moze to Cie nakieruje na wlasciwy trop i pozwoli uzasadnic swoje "badania"