Private Space Launch - создание ракеты на ГРД

Вчера нашел завалящую шашку АНСИАЛА с глухим каналом, которая провалалась в сырости около 4-х месяцев. Я ее покрывал нитролаком (сокол на ацетоне). Удивился, когда подожглась от тычка спичкой и очень активно улетела. Т.е. нитролак достаточно защищает от сырости топливо.

Сегодня днем кормили гнуса полевого своей ракетолюбительской кровушкой. На закись слетелись все комары и мошки с округи, и жуки нас чуть не затоптали. Так, в праведных ракетных трудах, провели время Yalex, Vagrant, Rocki и я за компанию.
В ожидании видеоматериала от участников (сам я камеры не имею) и результатов измерений от Сергея, пока выложу фотки запчастей до и после.

Поясню. С целью теплоизолировать выступающий за срез сопла кусоко трубы, была изготовлена из микросфер на ЭД-20 вставочка. Она не есть продолжение сопла, а изначально со ступенькой в месте перехода от сопла.
Отлично сработала и почти не выгорела.

Результаты измерений обрабатываются. Выложим, но они явно далеки от требуемых.

Хронометраж по видео:
№1. Запал - окончание работы стартовой шашки: 2 сек.
№2. Перерыв между №1 и открытием пироклапана - 0,7сек
№3. Открытие ПК - появление факела - 0,96сек.
№4. Работа двигателя - 1,32сек
№5. Останов - более 5 сек.

Совершенно очевидный ляп с №2 и №3. Эти пункты должны отсутствовать при нормальной работе. Стартовая шашка выгорела, а клапана не открылся. Потом открылся, но свистела жидкая закись.. А потом взял и разгорелся факел через полторы секунды после того, когда нужно было бы "по регламенту".
В результате, в течение 1 секунды или около того (точнее скажет тензометрия и датчики давления), впустую вылетело основное количество окислителя. На максимальную тягу не вышли, т.к. она только в момент старта, пока давление в баке 60 кг/см*2.
По прикидкам на месте, тяга чуть больше 200-240 кг. при требуемой полутонне.

В целом, все прошло успешно. Двигатель запустился, шашка топливная переживет еще 2-3 таких старта. Теплоизоляция всех узлов работает надежно (корпус двигателя выше 100С не прогрелся после останова). Сопло, похоже, имеет правильную геометрию.
После разборки двигателя обнаружились дефекты:
1. Со стороны головки оторвались 2/3 лучей оребрения шашки. Там стоял сегмент, который прессовался самым первым и после прессовки как раз лучи были с трещинами (отслоениями по основанию). Я залил их на горячую эпоксидкой, но, видимо не долечил. Тем не менее, из сопла куски не вылетали, сгорая внутри двигателя.
2. Манжета в пироклапане развалилась пополам и останками ее заткнуло где-то 12 из 60-ти форсунок. Вероятно, при затяжке винта, который регулирует "натяжение" манжеты в запираемом канале, ее сильно растянуло и потоком при открытии отломало по трещине. Оставшаяся часть в каких-то "чешуйках" по всей поверхности. Такое впервые. Под винт надо поставить шайбу.

Со стендом стало гораздо проще работать. Собирается 2-я разводными ключами. Скотчем и ножиком )
Измеряется усилие (тензодатчик на тонну), давление в баке (манометр для целей заправки) и датчик давления, давление в камере сгорания. Так же на баке штатно висит термопара.
Подогрев окислителя в баке осуществляется встроенным в бак кипятильником в 150Ватт.. работающим от автомобильного инвертера на 220V.

Фото "низа" бака и мотора. Видны две магистрали окислителя, пилепленая термопара, разъемы нагревателя, датчик давления на камере сгорания, тензодатчик под движком, трава

Второе - общий вид. На баке болтается датчик давления.
Кстати, опробовали быстроразъемное соединение (БРС) для заправки бака. Потрясающе удобная вещь.

Это "сопловой насадок" после работы. И манжета рваная.

Хм..
300 кг тяги, соотношение компонентов близко к оптимальному. УИ 223сек. С некоторой погрешностью.
Правда не совсем в режиме движок работал из-за низкого начального давления окислителя.

Ускоренными темпами доделывается намоточный станок.
Собрано основание каретки раскладчика ровинга с натяжителем приводного ремня.
Собран узел вращения наматываемой детали (установлен шаговик, натяжной ролик, ремень).
Установлена подвижная бабка, для намотки деталей разной длины. В нужном положении фиксируется эксцентриком. Ручку повернул немного и все мертво.
Yalex принес компютер для оператора станка.

Осталось шпонки установить во все узлы, соорудить шпулярник с натяжителем нити и настроить электронику.
Потом за автоклав примемся.

Что-то задвоилось сообщение.
Фото

Сегодня приделывал ноги к станку, а так же сделал горячую проливку инжекторной головки на предмет повторения задержки открытия пироклапана. Естественно, сопло не устанавливал, горючее не закладывал.
Задержка повторилась. Ревизия показала, что даже небольшой перекос штока клапана относительно оси движения приводит к подклиниванию. Завтра куплю фторопласт и полностью исключу контакт "алюминий - алюминий". Проведем еще одну проливку.
Так же отмечено сегодня, что потоком окислителя повреждает манжету клапана. Ее поверхность становится "бархатистой". Если 2-3 пуска переживет, можно считать дефект несущественным.

Вчера провели очередные испытания. Не однозначные впечатления.

С одной стороны, получена тяга в пике 500 кг. На 50 кг. больше требуемой. Камера сгорания не разогрелась выше 100С. Доработка дала эффект, пироклапан открывает подачу окислителя за 0,15 сек. с момента подачи импульса на запалы. Получены данные о фактическом расходе компонентов, их соотношении, давлении в КС.
С другой стороны, явный недостаток горючего и ожидаемо низкий УИ. Всего 175сек, что просто не приятно.

Избыток окислителя вызван двумя факторами: 1) высокой температурой окружающей среды (+33 гр.С) и чрезмерным давлением в баке 2)20% форсунок не были засорены, как на прошлых испытаниях.

Поскольку полученные данные позволяют расчитать необходимые изменения в размерах шашки горючего,принято решение следующий прожиг делать на номинальное время -15 сек.
Для этого в срочном режиме изготавливается бак на 23 литра, более длинная камера сгорания, теплоизолируется сопло, и прессуется новая шашка горючего.
Шаг рискованный (в смысле больших затрат), но аналогичным образом мы поступали при доводке малого двигателя, где все хорошо пересчитывалось и были получены отличные характеристики.

С товарищами тут посовещались и подумали, может кто-то с Форума заинтересуется приехать на финальные (15-ти секундные) испытания двигателя, 30.06 или 01.07? От Москвы не далеко. Транспорт есть.

Хорошо, тогда с четверга следующего в личку напишу время, место, контактный телефон. Всем кто в Форуме откликнется.
Направление - Киевское шоссе в область.

И я очень постараюсь!!!