Outra semana de trabalho no foguete.
Nesta edição, investigaremos as causas da quebra do bico, encontraremos soluções e repararemos.
Reparos
Na edição anterior, durante os testes em nossa câmara de combustão, o bico arrancou o motor e o suporte foi danificado. Mais detalhes podem ser encontrados aqui . Só temos que ir para casa, assistir ao material e tentar descobrir o que deu errado.
Mas antes de tudo, decidimos restaurar o desempenho de nosso medidor principal. Pedimos novas guias redondas e as inserimos em vez da quebrada. Também substituímos as células de carga com falha e restauramos a geometria do balancim, recalibrado.
Interrogatório
O estande está pronto para funcionar novamente, agora precisamos entender onde calculamos mal. No post anterior e no PM, muitos pediram para olhar o gráfico de impulso mais de perto. Por favor! Fiz screenshots especialmente com os valores: A 10ª foto mostra o momento de desenvolvimento de um esforço de 135 kg. Não podemos dizer que o empuxo naquele momento foi exatamente o mesmo, já que depois disso, muito provavelmente, os extensômetros falharam. Só pode ser garantido que não é inferior a este indicador. Logicamente, esse indicador também foi influenciado pelo efeito de recuo - o motor jogou fora parte de sua massa em forma de bocal, por isso nosso estande virou carreta de artilharia para que o guia não agüentasse.
Mesmo em câmera lenta, foi possível perceber que logo após a partida o motor entra bem em um modo em que funciona de forma estável por um curto período de tempo, após o qual a pressão do jato na saída do bocal começa a aumentar (e deve ser aproximadamente igual à atmosférica, segundo nossos cálculos), o que é uma consequência aumentando a pressão na câmara de combustão. Pode haver vários motivos para o aumento na quantidade de gases combustíveis (assim como sua combinação é possível):
- Queima de combustível da cratera
- Detonação de combustível
- Dividindo a carga de combustível
- Engasgo de garganta
- Combustão na superfície fora do projeto
- Cálculo incorreto do bico
- Cálculo incorreto do perfil de combustível e verificadores
Seguiremos do oposto. A opção com entupimento do bico pelo motor de partida foi descartada imediatamente, pois o vídeo mostra claramente como ele é lançado para fora do bico antes mesmo de o motor entrar no modo. A divisão das peças também é improvável - elas não foram apenas coladas com combustível, mas também coladas nas paredes do tubo com epóxi. A queima da cratera é extremamente improvável, já que durante os testes de combustível na primeira série, queimamos o bloco mais defeituoso com sinais óbvios de crateras, e não foi observada queima irregular. A versão de detonação também é inoperante: a pressão aumentaria tão bruscamente que o cano explodiria sem nem mesmo ter tempo de arrancar o bico, e o vídeo mostra como o combustível continua queimando após a quebra. E o caramelo não é propenso a detonação - isso não é amônia.
Agora, pelos motivos mais prováveis. Os camaradas do MCA aconselharam a olhar para a transição da combustão da superfície interna do checker para a externa, o que levou a um aumento acentuado na quantidade de gases combustíveis. E a razão para isso foi a falta de blindagem na carga de combustível. O combustível queimava do canal até a borda e então a combustão passava para a camada externa, aumentando muito a área. Da próxima vez, seremos mais inteligentes e faremos uma reserva.
O cálculo incorreto do bico é provável, no entanto, depende de quão corretamente o combustível foi calculado. Mais precisamente, sua lei da combustão. Em nossos cálculos, usamos os valores retirados do programa Meteor, mas isso não significa de forma alguma que as características do combustível que soldamos correspondam totalmente às tabeladas.
Cálculo da lei de combustão
A taxa de combustão do combustível é diretamente proporcional à pressão dentro da câmara de combustão e é medida em mm / s. Para realizar esses testes, é utilizado o método da bomba Crawford , que consiste em criar uma instalação aproximadamente do seguinte tipo: ( fonte ) A essência dos testes consiste em queimar um verificador de combustível de pequeno volume em uma câmara, dentro da qual é injetada pressão e medindo a taxa de combustão em várias pressões. O resultado das medições será aproximadamente esse gráfico, segundo o qual será possível calcular a lei de combustão para cada combustível individual, levando em consideração suas características: pureza dos reagentes, umidade, qualidade de prensagem / fundição, etc. ( fonte )
Decidimos realizar tais testes e comparar como as características do nosso combustível correspondem às tabeladas. Para isso vamos construir um novo estande. Pegamos o extintor de dióxido de carbono OU-7 como base e sopramos a carga dele. Vamos colocar pequenas peças, injetar nitrogênio (aliás, já compramos um cilindro de nitrogênio também) e testar a rapidez com que o combustível queimará em diferentes pressões. No momento, estamos selecionando acessórios adequados e equipamentos de controle e medição, ao longo do caminho, um programa está sendo escrito para realizar as medições. Quando terminarmos a depuração, forneceremos o código.
Vídeo da série:
Obrigado por ficar com a gente!