> А от чего зависит геометрия конуса?
Угол раскрытия сверхзвуковой части конического сопла при заданной площади критсечения и степени расширения выбирается из несколько соображений:
- из условия безотрывности течения. Максимальный угол в случае конуса - около 32 градуса. Чем выше давление и расход, тем большим может быть этот угол. Но разница, если идти от примерно 5 атмосфер на срезе до одной - порядка два-три градуса.
- из условия параллельности газового потока - чем меньше этот угол, тем лучше. В случае небольших двигателей с тягой порядка пару тонн-силы этим обычно пренебрегают. Вот у крупных двигателей сопло не конусное, а профилированное, колокольчиком. Сразу после критики угол порядка 40 градусов, а около среза сопла - порядка 5...15.
- из условия уменьшения смоченной поверхности сопла - это ведь потери. По этому соображению надлежит выбрать как можно больший угол. К тому же такое сопло легче.
- из конструктивных соображений. Тогда можно встретить все, что вздумается, и еще такое, которое в тверезом виде не изобрести
Я видел небольшой РДТТ с метровым соплом. Это, по сути, было уже не сопло, а сверхзвуковой газовод
> От скорости горения топлива зависит?
Нет.
> У меня корпус отработавшего маршевого движка от выстрела ПГ-9 лежит, так там конус даже на глаз другой: критика 11 мм, широкая часть - 25 мм, высота - 50 мм. Угол раскрыва раза в полтора меньше. Не знаю, как в смысле эффективности, но военный смотрится круче.
Маршевый двигатель ПГ-9 - классический пример, когда эффективность сопла разменяли на место для складывающихся перья стабилизатора. Такое решение имеет место быть и в очень массовом авиационном НУРСе С-5 во всех его модификаций.
> Топливо там, правда, тоже, мягко говоря, не карамель.
Топливо НДСИ-2к
Состав:
Коллоксилин "Н", 12 % азота - 58.5 ± 1
Нитроглицерин - 27.0 ± 0.7
ДИНА (1,5-динитрат-3-нитро-3-азапентан) - 10 ± 0.7
Централит II - 1 ± 0.3
Карбонат кальция - 2.5 ± 0.3
Оксид свинца (II) - 0.5 ± 0.2
Вазелиновое масло - 0.5 ± 0.2
Сажа газовая канальная - 0.1 ± 0.02
Стеарат цинка - до 0.008
Влага - до 0.7
Все в процентах.
Теплота сгорания при воде жидкой - 1066 ± 10 kal/g
Температура горения - 2850К
Единичный импульс в данном двигателе порядка 220 kfg.s/kg
Заряд:
Диаметр - 43-1 mm
Диаметр канала - 10.5+/-0.5 mm
Длина - 216-2 mm
На боковой поверхности есть три зига по образующей с высотой 1.5 mm.
Масса заряда - 0.460 kg.
> И еще одно "конструктивное" замечание: при таких переходах, как в том месте, где сопловая шайба с резьбой в конус переходит, у нормальных токарей принято галтель делать - плавное закругление такое, чтобы устранять кольцевой концентратор напряжений.
Ценное замечание.
> Да и опять же, с чисто эстетической точки зрения...
Пусть и с эстетической. Если не входит в противоречии с сопроматом
Кстати, предостерегаю от использования данного двигателя и/или заряда в любительских целях - это двигатель высокого давления, до 370 атмосфер на плюсАх. Камера может разрушится от элементарной царапины, которая при толщины порядка 1 миллиметра является концентратором напряжения.