Outra semana se passou - estamos compartilhando os resultados de nosso trabalho em nosso foguete.
Quem está conosco pela primeira vez, para entender o que está acontecendo, aconselho que se familiarize com a história das edições anteriores. Peço convidados sob o gato.
Damas de colagem
Em edições anteriores, nós soldamos combustível e os moldamos em xadrez com um canal dentro. Essa técnica foi escolhida por uma questão de facilidade de fabricação, já que fundir todo o bloco e prensar o combustível é bastante problemático dado o equipamento que temos, e não é fato que vai dar certo. Portanto, decidiu-se lançar pequenas peças de damas e depois colá-las.
O mesmo combustível será usado como cola para obter homogeneidade. Para isso, cozinharam uma pequena porção fresca, processaram as pontas das damas, cobriram-nas com combustível e combinaram, observando o alinhamento. Ao processar os verificadores, lembre-se que o combustível é muito frágil e pode se desintegrar durante o processamento, por exemplo, com uma faca, por isso é melhor fazer isso com uma lixa. Mais uma vez, eu te lembro deMedidas de segurança ao trabalhar com combustível: evite fontes de chamas abertas e aquecedores potentes próximos ao combustível e tome cuidado geral.
O resultado é um grande verificador longo, consistindo em cinco menores - exatamente o que você precisa instalar na carcaça do motor.
Montagem do motor
Como a ideia do plugue roscado falhou devido à impossibilidade de cortá-lo no tubo, decidimos não nos incomodar e apenas soldar a ponta não útil.
Na extremidade oposta do corpo do tubo, o bico mal é colocado, por isso vamos sentar "no calor". A fixação será realizada com três parafusos M5 fixados a 120 graus.
Mas primeiro você precisa perfurar um bico para encaixar os parafusos. As brocas usuais que estavam em estoque recusavam-se terminantemente a perfurar aço inoxidável, uma invasão à loja de ferramentas mais próxima reabasteceu o arsenal com brocas de cobalto, mas uma mão inepta quebrou imediatamente duas delas com um diâmetro de 3 mm. Ligamos para o tio Kirill e perguntamos como perfurar esse aço. As dicas eram mais ou menos assim:
- exercícios de cobalto - feitos
- baixas rotações
- alta força de alimentação
- Refrigerante
Foi proposto o uso de ácido oleico em qualquer forma como refrigerante. Só tínhamos sementes de girassol disponíveis. Na perfuração, é importante não reduzir a pressão sobre o material e não aumentar a velocidade de rotação da broca, uma vez que o aço inoxidável é rebitado no ponto de contato e aumenta drasticamente sua dureza, sendo quase impossível perfurá-lo com a mesma broca. Com todas essas dicas em mente, os furos foram feitos sem problemas com uma chave de fenda manual em duas passagens: primeiro com uma broca de 3 mm, depois com uma broca de 5,2 mm.
No tubo, já apenas aço (St30, ao que parece), foi furado sem problemas, roscas foram cortadas nos orifícios.
Ablação
Antes de instalar a carga de combustível no motor, você precisa pensar sobre o ablator. Resumindo, trata-se de uma camada de material que protege o corpo dos efeitos do aquecimento por sua própria fusão e sublimação, que é onde se gasta a energia térmica. Uma espécie de camada sacrificial. No nosso caso, a ablação deve ser aplicada dentro do corpo do motor, no espaço entre a parede e o combustível. Ao fazer damas, foi dada uma tolerância a esta camada.
Decidimos usar resina epóxi como ablator, que tínhamos em abundância. O problema da distribuição uniforme do epóxi na superfície interna do tubo foi resolvido por rotação com o uso de um motor de chave de fenda e um suporte simples.
Depois que o epóxi se espalha, inserimos uma carga de combustível pronta no corpo e instalamos um dispositivo de ignição elétrico, cujos fios passamos por um bico, que, por sua vez, aquecemos e sentamos no tubo, tendo previamente selado o local de pouso com um selante resistente ao calor. Apertamos os parafusos de fixação e nosso motor de teste está pronto!
Testes de fogo
Os testes de motores de foguete são uma tarefa extremamente perigosa, portanto, o local de sua condução e preparação deve ser levado o mais a sério possível. Para nossos testes, escolhemos a cidade fantasma abandonada de Adularia - uma antiga cidade militar nº 310 VCh 51850 quilômetros a 80 de Moscou. Um dos fatores que influenciaram essa escolha foi o fato de a unidade militar servir ao sistema de defesa aérea S-51 "Berkut", o que foi significativo para nós, projetistas amadores de foguetes.
Um dia antes do teste, fui para Adularia para reconhecimento. A cidade realmente acabou por ficar abandonada e desabitada por muito tempo, mas o território foi escolhido por vários tipos de cineastas (aliás, na época da exploração, havia uma equipe de filmagem de algum videoclipe no local), além de jogadores de airsoft (como evidenciado por um grande número de bolas para drives) e fãs de armas de fogo ( cartuchos de rifles, pistolas e rifles de caça estavam por toda parte). A atração principal são dois prédios de cinco andares frente a frente.
No dia seguinte, partimos para as provas com força total. Na chegada ao local, eles escolheram um local para testes, onde foi possível instalar câmeras e ao mesmo tempo se esconder atrás de abrigos. A segurança está em primeiro lugar nessas questões. Montamos um estande e o consertamos, cravando-o no solo com alfinetes, fizemos uma vistoria, durante a qual verificamos se tudo estava funcionando normalmente e não sofreu danos durante o transporte.
Em seguida, fixamos o motor na carruagem do estande, mais uma vez nos certificamos de que não havia pessoas na zona de perigo, colocamos no abrigo e pegamos fogo.
Tudo aconteceu tão rápido que nem tivemos tempo para ficarmos surpresos ou assustados. Alguns milissegundos após o início do fusível, ouviu-se um apito, que foi abruptamente interrompido por um forte estouro.
Saindo do esconderijo, descobriram que faltava o bocal do motor e restos de fumaça saindo do casco. Depois de olhar o registro, vimos que o motor cuspia o starter regularmente, após o que ele entrava em operação, porém, depois disso, a base do bico colocado no corpo da tubulação começou a se expandir, arrancou os parafusos e saiu voando na direção do movimento do gás.
A bancada de medição mostrou um aumento extremamente rápido da força de impulso até 135 kg, desde que os sensores fossem projetados para 100 kg (2 x 50 kg). Não se pode afirmar com certeza que esse valor foi o máximo, porém, inequivocamente, não inferior ao indicado. Além disso, devido ao choque de carga ocorrido, o carro quebrou uma das guias endurecidas com diâmetro de 10 mm, e o balancim deformou-se, distribuindo a carga entre os dois extensômetros. Este último também sofreu, pois se revelou significativamente curvado e não respondia mais à pressão.
Resumindo: a bancada está danificada, os sensores estão quebrados, nunca encontramos o bocal na grama alta. Voltaremos ao estúdio cansados, manchados de chuva e frustrados, e na próxima edição veremos os motivos do comportamento deste motor e como lidar com eles.
Um vídeo sobre o artigo pode ser visto aqui: