0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двигатель модели ракеты

Конкурс знатоков модельных двигателей

МРД относится к тепловым реактивным двигателям химического типа. Другими словами МРД преобразует тепловую энергию, выделяющуюся при химической реакции горения твердого ракетного топлива (ТРТ), в кинетическую энерг ию потока истекающих из сопла продуктов сгорания, который и создает реактивную силу тяги (тут можно вспомнить формулировку 3-го закона Ньютона).

Двигатели для моделей ракет обычно характеризуются значениями некоторых параметров, что дает возможность проводить их сравнительную оценку. Важнейшие из них: сила тяги (или просто тяга), измеряемая в килограммах или ньютонах; время работы (или продолжительность сгорания топлива), измеряемое в секундах; масса топлива и полная масса двигателя, измеряемый в килограммах (кг); удельный импульс (кГ с/кг или Н с/кг. Важная характеристика двигателя — отношение тяги к его массе. Двигатель малой тяги не сдвинет с места собственной конструкции, не говоря уже о корпусе и оборудовании всей ракеты. Чем больше должна быть скорость ракеты, тем больше топлива должно приходиться на килограмм его массы. Поделив массу всей ракеты (так называемую стартовую массу) на массу конструкции ракеты, получим так называемое соотношение масс. Чем больше тяга данного двигателя и легче конструкция ракеты, тем большей высоты она, очевидно, достигнет. Это общий вывод очень важен и для моделей ракет.

В твердотопливном модельном ракетном двигателе (МРД) — химическая энергия топлива преобразуется сначала в тепловую, а затем в механическую энергию газообразных продуктов сгорания, выбрасываемых из сопла, вследствие чего возникает сила тяги или просто тяга — один из важнейших параметров МРД. В камере сгорания двигателя создается тяга (P) — реактивная сила, которая является результирующей газодинамических сил, действующих на внутренние поверхности камеры во время работы, и сил окружающей среды, воздействующих на наружные поверхности камеры, за исключением сил внешнего аэродинамического сопротивления. Измеряется сила тяги в системе СИ в ньютонах (Н). Другими параметрами, характеризующими МРД, являются: масса топлива (кг); время работы или продолжительность сгорания топлива (с), секундный массовый расход (кг/с), удельный импульс тяги (Н • с/кг) и суммарный импульс (Н • с). Удельный импульс тяги — показатель эффективности топлива, на котором работает двигатель. По этому показателю судят о том, какой суммарный импульс можно получить сжигая 1 кг топлива. Суммарный импульс (I) — произведение тяги на время работы двигателя.

Разрез модельного ракетного двигателя:
1 – корпус (оболочка ), 2 – пыж 3 – вышибной заряд, 4 – замедлитель, 5 – топливо, 6 – сопло,
D – наружный диаметр, L – длина.

Двигатель работает следующим образом. Воспламенитель электрической систе­мы зажигания устанавливается внутрь камеры сгорания (через сопло) так, чтобы топливо находилось с ним в кон­такте. После включения системы зажигания происходит запуск двигателя. После сгорания последнего слоя основного заряда воспламеняется замедлитель (горит он как папироса — с торца). Его цель — задержать воспламенение так называемого вышибного заряда. Прежде чем он выполнит свои функции — выбьет переднюю стенку двигателя, — ракета после старта должна достигнуть определенной высоты.

Вышибной заряд представляет собой запрограммированное пиротехническое устройство, позволяющее простейшим образом выбросить, например, парашют для возвращения корпуса ракеты на землю. В зависимости от объема и формы вышибного заряда можно получать различные полные импульсы тяги.

Международная Авиационная Федерация (ФАИ) рекомендует классификацию модельных ракетных двигателей. Классификация дает возможность проводить соревнования и сравнивать достижения моделей ракет с одинако­выми техническими данными.

Важно то, что двигатель с топливом промышленного производства дает значительно большую гарантию безопасности, чем наилучшим образом приготовленное топливо собственного изготовления.

Читать еще:  Двигатель hr15 какие свечи

Технические характеристики модельных ракетных двигателей .

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Дом юных техников»

Простые модели строятся из лёгких материалов (картон, бальза) и используют одноразовые, твердотопливные двигатели.

Основные компоненты ракеты : головной обтекатель, корпус, направляющие кольца, стабилизаторы, двигатель и тормозная система (парашют или тормозная лента). [2]

В качестве полезной нагрузки могут использоваться: миниатюрный альтиметр, фотоаппарат, видеокамера и другие устройства для проведения экспериментов и обучения.

Добро пожаловать в магазин «Братья Райт»

Модели на радиоуправлении – воплощение детской мечты. Интернет-магазин «Братья Райт» является магазином радиоуправляемых моделей, где вы сможете реализовать свои детские мечты, став обладателем самых разнообразных моделей.

Представляя исключительно высококачественную радиоуправляемую технику, мы готовы предложить максимальный выбор радиоуправляемых моделей в Москве.
У нас можно приобрести радиоуправляемые самолеты, вертолеты и автомобили от наиболее известных и популярных мировых производителей. Так, в широком ассортименте представлена продукция следующих марок: ProBoat, Align, HobbyZone, E-Flite, ParkZone.

Также у нас имеется широкий спектр дополнительного оборудования и аксессуаров, предназначенных для эксплуатации и обслуживания радиомоделей. Магазин радиоуправляемых моделей «Братья Райт» предлагает аккумуляторные батареи, зарядные устройства, свечи накаливания и различные технические жидкости. Кроме того, в нашем магазине вы сможете приобрести уникальные элементы тюнинга и специальный инструмент к своим моделям.

Очень важно, что в отличие от многих других магазинов радиоуправляемых моделей в Москве, где каждый производитель представлен одной или двумя моделями, у нас каждый из имеющихся брендов представлен в широком ассортименте.

Вне зависимости от того, являетесь ли вы новичком в сфере радиоуправляемого моделизма или обладаете значительным опытом в данной области, наши специалисты подберут для вас наиболее оптимальный вариант техники на радиоуправлении. Если же вам нужно приобрести увлекательную игрушку в подарок ребенку, то наш магазин является лучшим местом для этого!

Магазин был основан в 2009 году, его основателями стали профессиональные специалисты-моделисты, имеющие большой опыт работы. С момента открытия магазина ассортимент радиоуправляемых моделей неуклонно растет. Мы внимательно следим за тенденциями рынка и стараемся в полной мере соответствовать требованиям покупателей.

Из всех искусств

Из всех искусств для нас важнейшим является кино, любил поговаривать Ильич. Для ракетомоделистов-любителей середины прошлого века — тоже. Ибо кино- и фотопленка того времени делалась из целлулоида. Туго свернутая в небольшой рулончик и засунутая в бумажную трубку со стабилизаторами, она позволяла взлететь простейшей ракете на высоту пятиэтажного дома. У таких двигателей было два главных недостатка: первый — небольшая мощность и, как следствие, высота полета; второй — невозобновимость запасов целлулоидной пленки. Например, фотоархива моего отца хватило всего на пару десятков запусков. Сейчас, кстати, жалко.

Второй вариант двигателей собирался, так сказать, из отходов деятельности Советской армии. Дело в том, что при стрельбах на артиллерийских полигонах (а один из них как раз находился неподалеку от нас) метательный заряд при выстреле выгорает не до конца. И если хорошенько поискать в траве перед позициями, можно было найти довольно много трубчатого пороха. Самая несложная ракета получалась в результате простого заворачивания такой трубки в обычную фольгу от шоколадки и поджигания с одного конца. Летала такая ракета, правда, невысоко и непредсказуемо, зато весело. Мощный двигатель получался при собирании длинных трубок в пакет и заталкивании их в картонный корпус. Из обожженной глины изготавливалось и примитивное сопло. Работал такой двигатель очень эффектно, поднимал ракету довольно высоко, но часто взрывался. К тому же на артиллерийский полигон не особо походишь.

Читать еще:  Асинхронный двигатель максимальные обороты

Третий вариант представлял собой попытку почти промышленного изготовления ракетомодельного двигателя на самодельном дымном порохе. Делали его из калиевой селитры, серы и активированного угля (он постоянно заклинивал родительскую кофемолку, на которой я его измельчал в пыль). Признаюсь честно, мои пороховые двигатели работали с перебоями, поднимая ракеты всего на пару десятков метров. Причину я узнал лишь пару дней назад — запрессовывать двигатели нужно было не молотком в квартире, а школьным прессом в лаборатории. Но кто бы, спрашивается, меня в седьмом классе пустил запрессовывать ракетные двигатели?!

Вместе с этим товаром покупают

Гарантия
лучшей цены

Если вы нашли этот товар дешевле, мы продадим вам его по этой же цене.

Укажите ссылку на товар с ценой при оформлении заказа
в поле Комментарии к заказу
и после проверки менеджер изменит цену в вашем заказе.

Гарантия
лучшей цены

Если вы нашли этот товар дешевле, мы продадим вам его по этой же цене.

Укажите ссылку на товар с ценой при оформлении заказа
в поле Комментарии к заказу
и после проверки менеджер изменит цену в вашем заказе.

Гарантия
лучшей цены

Если вы нашли этот товар дешевле, мы продадим вам его по этой же цене.

Укажите ссылку на товар с ценой при оформлении заказа
в поле Комментарии к заказу
и после проверки менеджер изменит цену в вашем заказе.

Гарантия
лучшей цены

Если вы нашли этот товар дешевле, мы продадим вам его по этой же цене.

Укажите ссылку на товар с ценой при оформлении заказа
в поле Комментарии к заказу
и после проверки менеджер изменит цену в вашем заказе.

Гарантия
лучшей цены

Если вы нашли этот товар дешевле, мы продадим вам его по этой же цене.

Укажите ссылку на товар с ценой при оформлении заказа
в поле Комментарии к заказу
и после проверки менеджер изменит цену в вашем заказе.

Твердотопливные ракеты: конфигурации

Читая описание для современных твердотопливных ракет, часто можно найти вот такое:

«Ракетное топливо состоит из перхлората аммония (окислитель, 69,6 % по весу), алюминия (топливо, 16 %), оксида железа (катализатор, 0,4 %), полимера (связующей смеси, удерживающей топливо вместе, 12,04 %) и эпоксидный отверждающий агент (1,96 %). Перфорация выполнена в форме 11-конечной звезды в переднем сегменте двигателя и в форме дважды усеченного конуса в каждом из остальных сегментов, включая конечный. Такая конфигурация обеспечивает высокую тягу при розжиге, а затем уменьшает тягу примерно на треть спустя 50 секунд после старта, предотвращая перенапряжение аппарата во время максимального динамического давления». — NASA

Здесь объясняется не только состав топлива, но и форма канала, пробуренного в центре топлива. «Перфорация в виде 11-конечной звезды» может выглядеть вот так:

Твердотопливные двигатели обладают тремя важными преимуществами:

  • простота
  • низкая стоимость
  • безопасность

Но есть и два недостатка:

  • тягу невозможно контролировать
  • после зажигания двигатель нельзя отключить или запустить повторно

Недостатки означают, что твердотопливные ракеты полезны для непродолжительных задач (ракеты) или систем ускорения. Если вам понадобится управлять двигателем, вам придется обратиться к системе жидкого топлива.

Любительское ракетостроение, как я делаю ракеты и мои ошибки на которых я учусь (part 1)

Написанное в этой статье не является инструкцией к применению. Вы всё делаете на свой страх и риск. Соблюдайте технику безопасности

Корпус — варианты материала и различные факторы выбора корпуса

Корпус каждый для своей ракеты выбирает свой и для каждого в приоритете свои факторы выбора материала. Я выбираю корпуса с учётом на наименьший вес и наибольшую прочность. Вес нужно уменьшать для более стабильного и высокого полёта, а прочность нужна что-бы корпус в полёте не расплавился и не разлетелся от давления.

Читать еще:  Двигатель k4m 697 характеристики

Сначала я выбирал ПВХ трубки для корпусов ракет. Они достаточно прочны, но весят не то что-бы сильно много, но вес нужно сводить к минимуму. Именно из-за веса я потерпел фиаско в пробных запусках, но об этом позже.

После я искал другие материалы или новую технику изготовления корпуса и нашёл технику склеивания бумаги в тубус. После суток клей застывает и корпус становиться прочным как ПВХ труба и в теории легче. Пока-что я эту технику не проверял, но в теории всё звучит достаточно заманчиво.

Виды топлива и двигателей

Топливо

Чаще всего в любительском ракетостроении используются твердотопливные двигатели. Так как для жидкого топлива нужны системы трубопроводов, отдельная камера сгорания, для твёрдого топлива сам двигатель является камерой сгорания и больше ничего от двигателя не требуется.
Есть много твёрдого ракетного топлива, но для любительского ракетостроения подходит больше всего карамельное топливо. Оно достаточно лёгкое в изготовлении и не такое уж и милое как его название. Это топливо достаточно мощное и при правильном его изготовлении выдаёт внушительную тягу.

Состав этого топлива следующий: 70% калиевой селитры, 25% сахарной пудры и 5% древесного угля. Это топливо сильно воспламеняется при малых температурах. Будьте максимально аккуратны.

Двигатели

Давайте сначала разъясним каких размеров сам двигатель и куда он ставится. Двигатель не должен быть размером во весь корпус. Лично я выбираю вариант размера двигателя разделяя высоту основного корпуса на 1.5. В корпусе должно оставаться ещё место для электроники, парашюта, и разных датчиков температур и высоты. Это свободное место называется «Отсек полезной нагрузки». Сам корпус для двигателя выбирается по тому-же принципу как и основной корпус, нужна наименьшая масса и наибольшая прочность.

Пробные запуски и возможная причина неудач

Вот видео первого пробного запуска двигателя от моей ракеты Starship-1

В видео видно что в начале двигателю не хватает тяги и он поднимается только когда заканчивается топливо. Скорее всего проблема недостатка тяги возникла из-за маленького отверстия под сопло. В результате была маленькая струя подачи тяги и двигатель поднялся в воздух только когда заканчивалось топливо. Но проблема скорее всего не только в подаче тяги, но и в массе двигателя. Эта тяга не могла поднять ПВХ трубу ещё и топливо в нагрузку.

Вывод: проблемы с двигателем возникли в результате:

  1. Малой тяги из-за мелкого отверстия под сопло.
  2. Массы топлива и ПВХ трубы.

Ракетфест № 7 – вид сверху

Седьмой ракетфест мы снимали видеокамерой, установленной на воздушном змее, который висел над местом стартов (было довольно ветрено). Ниже видеоролик с названиями стартующих ракет!

На кадрах, полученных с летающей камеры, сильная болтанка.
И не всегда камера смотрит туда, куда надо. Но кое-что рассмотреть удалось:

Старт «Циклона-2» в обработке Ckona (airbase.ru).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector