В посудной плавке: в России создали космический двигатель из керамики | Статьи

Российские инженеры впервые в мире разработали технологию, позволяющую сделать ракетный двигатель из керамики. Предполагается, что он будет выдерживать более высокие температуры, чем деталь из металлических сплавов, и за счет этого станет более эффективным. Кроме того, керамика легче металла, то есть с разработкой можно снизить массу устройства и повысить вес полезной нагрузки. Это позволит ракетам поднимать на орбиту больше грузов при использовании меньшего количества топлива. Также из керамики теперь можно сделать турбины для различных тепловых машин, применяемых в энергетике, считают разработчики.

Некоторые любят погорячее

Инженеры из российской компании «Экипо» создали двигатель из керамики, который позволит снизить массу космических аппаратов. Тогда можно будет не только сэкономить на топливе, но и поднять на орбиту больше грузов. Нужного эффекта ученые достигли, научившись сращивать детали из керамики воедино.

Одна из главных характеристик двигателя — так называемый коэффициент полезного действия (КПД). Он показывает эффективность системы в плане преобразования энергии, и чем он выше, тем более экономно расходуется топливо.

Фото: Экипо

Макет ракетного двигатель из керамики

Сегодня уровень КПД тепловых двигателей, в том числе двигателей внутреннего сгорания, уперся в технологический потолок. Поднять его за счет изменения конструкции устройства уже практически нереально. Однако можно повысить КПД за счет роста температуры рабочего тела. Проблема в том, что современные двигатели сделаны из металлических сплавов, которые выдерживают температуру максимум 1700 ℃, а чаще их возможностей хватает только на 1200–1400 ℃.

Один из выходов — применять керамику, то есть соединение на основе Al2O3 (оксид алюминия), которое выдерживает 2000 ℃. Главная проблема в том, что для создания такой сложной конструкции, как турбинный двигатель, нужно собрать воедино несколько элементов, рассказали в «Экипо». Ранее считалось, что невозможно «склеить» керамические элементы так, чтобы они представляли собой монолитный образец. Точнее, это вероятно, но полученная конструкция будет очень хрупкой и не выдержит никаких нагрузок.

— Мы сделали образец турбины и реального ракетного двигателя, который получился размером всего с ладонь, — рассказал «Известиям» руководитель проекта по созданию метода склейки керамики Вячеслав Темкин. — На вид в нем ничего необычного, однако сейчас никто в мире подобный двигатель сделать пока не смог. Мы научились сращивать керамику так, чтобы швы были малозаметны, а их прочностные характеристики совершенно не уступали параметрам основного монолитного материала. Даже если разбить полученную конструкцию и изучить под электронным микроскопом, структура шва будет слабо выделяться на фоне структуры основного материала.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Дмитрий Коротаев

Для этого инженеры разработали особую технологию сращивания керамических деталей. Швы промазывают нанопастами и соединяют детали при определенных температурных режимах, учитывающих фазовые переходы в процессе нагрева.

Если сделать из керамики турбинный двигатель, такой же по конструкции, как из металлических сплавов, это повысило бы КПД более чем на 15%. Как объяснили разработчики, это осуществимо за счет повышения температуры рабочего тела и отказа от системы охлаждения.

Как показали испытания, керамические изделия, изготовленные по новой технологии, эффективно выдерживают так называемый термоудар, который возникает в жидкостных ракетных двигателях. Это перепад температур в течение полутора секунд от комнатной до почти 2000 ℃, возникающий при начале работы двигателя. Согласно протоколу испытаний и отчету, переданному «Известиям», элементы турбинного двигателя и прототип маршевого ракетного двигателя (используемого для вывода на орбиту) выдержали более 120 таких термоударов.

Легкие времена

Как говорят эксперты, детали из керамики применимы не только для космоса. В энергетическом машиностроении для генерации энергии, в том числе для портативных электростанций, керамические турбины тоже пригодятся. Они тоже подвергаются воздействию жара, и чем более жаростойким будет материал турбины, тем выше можно делать температуру рабочего тела, тем самым поднимая КПД.

— Безусловно, появившаяся возможность создавать из керамики самые различные по форме и составу конструкции, в том числе и чрезвычайно сложные, существенно расширяет сферы ее применения в самых разных областях, — сказал директор Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН Антон Максимов. — Керамические материалы по ряду своих свойств (в частности, по твердости и износостойкости, рабочим температурам, коррозионной стойкости) зачастую существенно превосходят металлы. Это позволяет создавать, например, изделия, выдерживающие не просто большие температуры, но и их колебания. Таким образом, керамические материалы оказываются незаменимы при создании ракетных двигателей, объектов химического и энергетического машиностроения.

Фото: РИА Новости/Александр Кряжев

В качестве эксперимента разработчики сделали такую турбину из керамики размером с ладонь, работающую на кислородно-керосиновой смеси. Ее мощность — 15 кВт, что, по их словам, позволяет обеспечить электроэнергией четыре квартиры.

Применение керамики позволяет отказаться от систем охлаждения в двигателях, которые утяжеляют и усложняют конструкцию, снижают ресурс. Кроме того, керамика сама по себе легче металла, что также положительно скажется на массо-габаритных характеристиках. По расчетам разработчиков, их двигатель будет на пятую часть легче аналога из металлов.

— Такую технологию начали разрабатывать еще во времена СССР, — сказала «Известиям» ведущий инженер-исследователь корпорации «Российские космические системы» Мария Баркова. — Однако тогда ее не смогли довести до ума, вероятно, не было технических возможностей. Сейчас у российских ученых всё получилось, и можно только порадоваться за них. Сам проект я нахожу очень перспективным, широкая область его применения, от космоса до энергетики, позволяет надеяться на прикладную пользу, как техническую, так и экономическую.

Впрочем, керамика — не только жаропрочный материал, но и довольно хрупкий, заметил руководитель направления «Частная космонавтика» центра «Аэронет» НТИ Роман Жиц.

— В ракетостроении существует много этапов, связанных с вибрациями, и керамика будет очень неустойчивой, попросту рассыпется, — пояснил он.

Сейчас разработчики передали материалы для оценки в «Роскосмос» и КБ «Химмаш», однако согласие на их применение пока не получено.

Британцы испытали ракетный двигатель на пластиковых отходах и собираются создать термоядерный космический двигатель

3DNews Технологии и рынок IT. Новости окружающая среда Британцы испытали ракетный двигатель на …

Самое интересное в обзорах


25.11.2021 [14:41], 

Геннадий Детинич

Идея использовать «мусорный» пластик в виде одного из компонентов ракетного топлива не нова и отчасти трагична. Испытания пластика в ракетном топливе закончились в 2014 году для экипажа SpaceShipTwo компании Virgin Galactic смертью одного и увечьями для второго пилота. Но идея продолжает жить и развиваться с надеждой, что «зелёные» ракетные двигатели появятся и проявят себя.

Источник изображения: Pulsar Fusion

Ракетными гибридными двигателями с частичным использованием в качестве компонента топлива переработанного из отходов пластика около десяти лет занимается британская компания Pulsar Fusion. Как сообщают источники, на прошлой неделе на военной базе Министерства обороны Великобритании в Солсбери компания Pulsar Fusion провела первые статические испытания своего гибридного ракетного двигателя.

«Мы в восторге от тестового прожига в Великобритании в COTEC. Это очень важный момент, и мы гордимся тем, что эта ракета построена в Великобритании, — сказал генеральный директор Pulsar Fusion Ричард Динан (Richard Dinan). — Испытания британской ракеты на территории Великобритании — это нечто новое. Pulsar — одна из немногих компаний в мире, которые создали и испытали эти технологии».

Источник изображения: Pulsar Fusion

По словам представителей компании, в ходе тестового прожига образовались сверхзвуковые ударные бризантные волны, которые обычно можно наблюдать в высокотемпературных ракетных выхлопах с большим массовым расходом топлива, что также подтвердило появление впечатляющего огненного шлейфа. На этой неделе компания планирует провести демонстрацию для потенциальных клиентов.

Интересно отметить, что проект по созданию гибридного ракетного двигателя на пластиковых отходах является частью более амбициозных планов компании. Своей миссией инженеры Pulsar Fusion видят создание термоядерного ракетного двигателя для быстрых межпланетных перелётов. С таким двигателем дорогу до Марса можно было бы сократить в два раза, и при этом силовая установка оставалась бы сравнительно компактной и не требовала бы много топлива.

По заявлениям компании, статические огневые испытания термоядерного ракетного двигателя она проведёт в 2025 году. Испытания двигателя в космосе на орбите запланировано в 2027 году. Как тебе такое, Илон Маск?

Источник:


Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Материалы по теме

Постоянный URL: https://3dnews.ru/1054503/britantsi-proveli-staticheskie-ognevie-ispitaniya-raketnogo-dvigatelya-na-plastikovih-othodah-i-sobirayutsya-sozdat-termoyaderniy-dvigatel

Рубрики:
Новости Hardware, на острие науки, космос, окружающая среда,

Теги:
двигатель, ракета, британские учёные

← В
прошлое
В будущее →

Сборка модели ракетного двигателя в домашних условиях. | by Orion Harball

Ракетные двигатели в настоящее время являются наиболее эффективным методом взлета с поверхности планеты. Для компаний, занимающихся исследованием космоса, таких как SpaceX и Blue Origin, разработка наиболее эффективного двигателя является ключом к сохранению их статуса повторного использования. Но насколько сложно собрать одно из этих устройств?

В этой реплике я попытаюсь построить простую модель ракетного двигателя, который используется различными частными космическими компаниями.

Так как же работают ракетные двигатели?

Ракетные двигатели — это устройства, используемые для управления серией взрывов и доставки полезной нагрузки из точки А в точку Б под действием силы тяжести Земли. Серия взрывов создает тягу, силу, которая отталкивает нашу ракету от Земли.

Из чего состоит ракетный двигатель?

Схема двигателя на жидком топливе, показывающая основной принцип смешивания топлива и окислителя.

Проще говоря, ракетные двигатели состоят из горючего и окислителя. Топливо и окислитель объединяются и воспламеняются, создавая большую тягу (серия взрывов). Тяга может быть сосредоточена в одной точке (просто небольшое отверстие для выхода горячих газов взрыва), позволяя управляемому взрыву просто направить ракету к месту назначения.

Какие типы ракетных двигателей существуют?

Существует три типа химических ракетных двигателей: жидкостные, твердотельные и гибридные.

  • Жидкостные двигатели: топливо и окислитель хранятся в баках.
  • Твердотопливные двигатели: Топливо и окислитель смешаны в твердое вещество.
  • Гибридные двигатели: наполовину твердые, наполовину жидкостные.

Преимущества/Недостатки каждого типа:

Жидкостные двигатели:

Посмотрите, насколько сложна конструкция этого жидкостного двигателя F1!

  • Обладает максимальной управляемостью по сравнению с любым другим типом двигателя.
  • Самые экономичные двигатели благодаря своей управляемости.
  • Самые дорогие из-за сложности.

Твердотопливные двигатели:

Твердотопливные двигатели состоят из трубки и сопла, что довольно просто.

  • Может генерировать большую тягу за более короткие периоды времени.
  • Очень простой дизайн, очень дешевый в изготовлении.
  • Не очень легко контролировать, что делает их менее эффективными.

Гибридные двигатели:

То же, что твердотопливный двигатель, но топливо и окислитель разделены.

  • Объедините простоту твердотельных двигателей (дешевле) и управляемость/безопасность жидкостных двигателей.
  • Более эффективен, чем твердотопливные двигатели.
  • Еще менее эффективен, чем двигатели на жидком топливе.

Итак, собираем модель гибридного двигателя!

  • Нам нужно что-то более легкое в управлении и простое в сборке, поэтому гибридный двигатель кажется подходящим вариантом (я люблю жидкостные двигатели, но они слишком опасны для работы).
  • Наш гибридный двигатель будет использовать твердое топливо и «жидкий» окислитель (я использую газ, потому что жидкий кислород дорог!).
  • Наше топливо может быть почти любым! Пока он легко воспламеняется и может поместиться внутри трубопровода двигателя.

Двигатель тоже будет из латуни, которая не очень жаропрочная. Но единственная часть, которая больше всего страдает, это форсунка. Эту деталь можно легко заменить более жаростойкими металлами, такими как сталь, но давайте пока попробуем латунь.

Наш гибридный двигатель состоит из трех простых компонентов:

  • Клапан для управления баком окислителя под давлением.
  • Камера сгорания, хранящая топливо в удлиненной трубе.
  • Сопло для концентрации и направления потока выхлопных газов.

Чтобы получить эти компоненты, мне пришлось придумать разные формы деталей. Клапан для кислорода был простым, он просто должен был соединить кислородный баллон с остальной частью двигателя. Камера сгорания должна хранить топливо, длинная трубка должна давать место для камеры сгорания внутри двигателя. Сопло должно конденсировать горячие газы в меньшем пространстве, направляя поток и увеличивая давление в двигателе.

Топливо и окислитель двигателя также приобретаются в магазине…

Окислитель: Сварочный кислородный баллон.

Купленные в хозяйственном магазине, эти резервуары недорогие и модульные. Они содержат 100% чистый кислород, идеально подходящий для сжигания этого топлива!

Топливо: Изделия из бумаги.

Картонная трубка, казалось, работала лучше всего, она могла быть удобного размера и давала достаточно материала для реакции внутри камеры сгорания. Были и другие варианты топлива, но я был слишком труслив, чтобы попробовать их!

Как мы запустим двигатель:

С помощью простого предохранителя или небольшого куска дерева это невероятно легко сделать. Мне нужно было только поджечь кончик предохранителя зажигалкой, прежде чем быстро отойти от самого двигателя и включить кислородный клапан.

Тест двигателя:

Пробная стрельба была не очень впечатляющей по тяге (Мы даже не смогли бы измерить ее, если бы захотели!) , но пламя выглядело великолепно!

Несколько вещей, которые я узнал…

  1. Разжечь огонь легко, а переместить груз сложно.

Да, все горючее можно использовать в качестве ракетного топлива… Однако есть причина, по которой мы не используем бумагу ни в одной из наших современных ракет.

Топливо и окислитель составляют 80 процентов массы ракеты. Из-за того, сколько места занимает топливо, эффективность является ключом к получению оставшихся 20 процентов от земного притяжения. Таким образом, топливо должно быть чрезвычайно реактивным, создавая большие взрывы с меньшей массой. Многие виды топлива обладают этой способностью, но у них есть и свои недостатки.

2. Хорошее топливо имеет свою цену.

Хорошее топливо может быть коррозионным, легковоспламеняющимся, токсичным или даже всеми тремя одновременно. Даже простое элементарное топливо, такое как водород, может легко убить многих, поскольку оно очень активно взаимодействует с окружающей средой. Материал, который я использовал, не очень вступает в реакцию с окружающей средой, , он должен иметь плотность энергии, аналогичную (вероятно, меньшую) древесине на этой диаграмме , плотность энергии которой составляет менее половины плотности обычного ракетного топлива и даже меньше энергии, чем у дерева на этой диаграмме . чистый водород (Одно из лучших ракетных топлив, так как имеет более высокое соотношение веса и плотности энергии) .

Где сияет жидкое топливо:

Если ракета предназначена для перевозки большего количества груза на большие расстояния, жидкостные двигатели работают намного лучше, поскольку жидкое топливо может иметь гораздо более высокую плотность энергии, чем их твердые аналоги.

3. Даже некоторый контроль лучше, чем его отсутствие.

Наиболее распространенные ракетные двигатели, используемые энтузиастами-любителями ракет, работают на твердом топливе. Твердое топливо недорогое и простое в использовании, но его очень трудно контролировать. В более широком масштабе у твердотопливных двигателей больше шансов взаимодействовать с окружающей средой, поскольку топливо и окислитель находятся в одном месте, что может быть очень вредно для тех, кто работает с этими двигателями (Кому нужна смерть от ракетного топлива?) . Гибридный двигатель немного сложнее по шкале сложности среди ракетных двигателей, поскольку он использует управляемость жидкостного двигателя, но также и простоту твердотопливного ускорителя. Гибридные двигатели более безопасны, так как топливо и окислители хранятся отдельно, что упрощает сборку ракеты без риска для жизни.

Различные компании, занимающиеся космическим туризмом, продолжат использовать гибриды, поскольку они чрезвычайно надежны и безопасны для своей цены. Virgin Galactic — один из лучших примеров использования гибридного топлива, поскольку им нужно перевозить только небольшие грузы (туристов) на край космоса.

Ракетный двигатель | Хакадей

24 января 2022 г., Райан Флауэрс

Представьте на мгновение, что вы член одной из первых марсианских колоний. Вы в затруднительном положении, и единственный способ передать сообщение домой — запустить радио над поверхностью. Что еще хуже, у вас нет ракет! Именно этот мысленный эксперимент побудил [Thoisoi2] экспериментировать с созданием ракетного двигателя, используя только ингредиенты и методы, доступные среднему марсианскому колонисту. Методы, которые он выбрал, можно увидеть в видео ниже перерыва.

Если вы пропустили задание «Ракетная техника 101», вам может помочь быстрое напоминание: ракеты работают, сжигая топливо в закрытой камере, а затем выбрасывая его на высокой скорости в одном направлении. Чтобы топливо сгорало быстрее (и, следовательно, добавляло больше энергии к сердитому концу), к топливу добавляется дополнение, называемое окислителем. Он служит для создания богатой кислородом среды для сгорания топлива. По той же причине кислородно-пропановая горелка горит горячее, чем пропановая сама по себе.

Ракетный двигатель с сахарным двигателем говорит: «Бум!»

Во-первых, застрявшему марсианину понадобится ракетное топливо. Если вы помните фильм «Октябрьское небо» 1999 года, четверо старшеклассников использовали столовый сахар в качестве топлива. Вы также можете вспомнить, что все они, как правило, взрывались. Эта нестабильность заставила [Thoisoi2] отказаться от сахара в качестве топлива в пользу топлива, которое также было бы доступно любому марсианскому колонисту, но с гораздо меньшей вероятностью вызвало бы быструю незапланированную разборку.

А окислитель? В October Sky мальчики экспериментировали с хлоратом калия. Это обычно используется в ракетах, но обычному марсианскому колонисту может быть труднее получить. Но оказывается, что хлорат калия и хлорат натрия, которые можно приготовить из поваренной соли, будут работать одинаково. Однако это немного сложнее.

Простое добавление соли и топлива не делает ракетный двигатель. Нюансы, наука и химия — все это изложено в замечательном видео, которое собрал [Thoisoi2], и мы уверены, что вам оно понравится так же, как и нам.

Вы также узнаете, добирается ли наш застрявший марсианин до дома или его выращивание картофеля было напрасным.

Мы также хотели бы повторить предупреждение в видео: это довольно опасный эксперимент, поэтому не пытайтесь повторить его дома! Обязательно попробуйте сначала у кого-нибудь дома. Или на поверхности Марса.

Недавно Hackaday рассказал об еще одной отличной попытке сделать ракетный двигатель в домашних условиях, хоть и менее удачной, но не менее интересной! Продолжить чтение «Спасение марсианских колонистов с помощью поваренной соли и ракетостроения» →

Рубрика: Майор Том, Наука, КосмосTagged самодельная ракета, модельная ракетная техника, хлорат калия, ракетный двигатель, РУД, хлорат натрия, хлорид натрия, твердотопливная ракета

13 января 2021 г. Эл Уильямс

Мы не знаем почему, но по какой-то причине чем опаснее что-то, тем больше оно привлекает хакеров. Нам нравится иметь дело с высокими температурами, высоким напряжением, опасными химическими веществами и мощными лазерами. Поэтому недавнее видео [Tech Ingredient] о самодельных ракетных двигателях, безусловно, привлекло наше внимание. Однако вам может понадобиться небольшое обязательство. Первое видео (да, там не одно) длится больше часа.

Оказывается, [Техник] на самом деле не хочет использовать ракеты для движения. Ему нужен был источник высокоионизированной высокоскоростной плазмы, чтобы попытаться получить больше энергии от своего магнитогидродинамического проекта. Независимо от того, для чего вы хотите его использовать, это двигатели серьезного размера. [Tech] утверждает, что его конструкция мощная и простая в сборке. У него также есть «секретное» ракетное топливо, которым он делится. Что это такое? Мы не будем портить вам видео, но это приятный сюрприз.

Продолжить чтение «Это не ракетостроение — подождите, может быть» →

Posted in Химия лайфхаки, классические лайфхакиTagged ракета, ракетный двигатель, Ракетный двигатель, твердотопливная ракета, твердотопливный ускоритель

25 декабря 2018 г., Дональд Папп

Rocketry безумен, и [Жеребкинс] делится деталями сборки и дизайна мини-ракеты Cortex 2  , полностью напечатанной на 3D-принтере. Не позволяйте этому обмануть вас, думая, что это какой-то трюк; Cortex 2 — серьезная инженерная разработка с интересными разработками.

Cortex 1 был запущен в рамках C’Space, мероприятия, позволяющего студентам запускать экспериментальные ракеты. S с датчиками и полностью напечатанный на 3D-принтере, Cortex 1 летал хорошо, но парашют не раскрылся в основном из-за несовершенного соединения сборки. Люк восстановили, но ракету потеряли. Уроки были извлечены, и Cortex 2 был разработан до окончания мероприятия.

Некоторые изменения включали изменение формы и снижение веса, а также уменьшение количества плавников с четырех до трех. Плавники для Cortex 2 также усилены вставками из углеродного волокна и крепятся болтами к основному корпусу.

Вот интересная деталь: очевидно, что сохранение оригинальных оперений привело бы к тому, что ракета стала бы «сверхустойчивой». Мы действительно не понимали, что это вещь. Результаты перестабилизации аналогичны ПИД-контуру, где коэффициент усиления слишком высок, а перекоррекция приводит к колебаниям вместо хорошей стабильной траектории.

Cortex 2 использует ракетный двигатель, отличный от его предшественника, что привело к еще одной интересной проблеме конструкции. Новый двигатель похож на твердотопливный двигатель для хобби, в котором через некоторое время после того, как закончилось топливо, взрывается небольшой заряд взрывчатого вещества в верхней части двигателя. Этот заряд предназначен для выброса парашюта, но Cortex 2 не предназначен для использования этого метода, поэтому необходимо выпускать газы. [Жеребкинс] по понятным причинам не был в восторге от выпуска горячих газов через корпус ракеты, в основном состоящий из НОАК. Вместо этого был разработан цилиндрический картридж, который одновременно закрывает двигатель и перенаправляет любые газы от заряда взрывчатого вещества в заднюю часть ракеты. Этот картридж был напечатан по технологии SLA из материала, который, на наш взгляд, напоминает высокотемпературную смолу Formlabs.

Наконец, чтобы устранить причины, по которым Cortex 1 разбился, люк и парашют были переработаны для большей надежности. Сервопривод позаботится об активации системы, а пара магнитов обратной полярности поможет очистить люк. Есть даже небольшой сервопривод, который убирает направляющую для запуска.

Ракета построена только наполовину, но выглядит просто фантастически, и нам не терпится увидеть больше. Понятно, что [Жеребкинс] имеет большой опыт и знания. В конце концов, Жеребкинс превратил принтер Makerbot в станок для гравировки печатных плат с ЧПУ.

Опубликовано в Взломы 3D-принтеров, КосмосТеги 3D-печать, углеродное волокно, авария, экспериментальный, formlabs, высокотемпературная смола, мини-ракета, модельная ракетная техника, парашют, ракета, ракетный двигатель, ракетный двигатель, печать sla, ultimaker

14 декабря 2018 г. Том Нарди

Если вы любите ракетостроение, вы довольно быстро перерастете маленькие изящные моторы Estes, которые продаются в магазинах игрушек. Многие любители переходят к созданию своих собственных самодельных твердотопливных двигателей и экспериментируют с топливными смесями, но трудно понять, на правильном ли вы пути, если у вас нет способа количественно измерить получаемую тягу. [ElementalMaker] решил, что наконец-то дошел до того, что ему нужно собрать недорогой испытательный стенд для своих двигателей, и, к счастью для нас, решил задокументировать процесс и результаты.

Основой подставки является обычный тензодатчик (что-то вроде того, что вы найдете в цифровых весах) в сочетании с платой усилителя HX711, установленной между двумя пластинами, с небольшим отрезком вертикальной трубы из ПВХ, прикрепленным к самой верхней пластине. служить опорой двигателя. Эта конфигурация способна измерять до 10 кг с частотой дискретизации 80 Гц, что крайне важно, поскольку ракетные двигатели этого типа начинают работать всего несколько секунд. Датчик выдает сотни точек данных в течение короткого времени работы, что идеально подходит для построения графика кривой тяги двигателя с течением времени.

Учитывая такое маленькое окно для проведения измерений, [ElementalMaker] не хотел ничего оставлять на волю случая. Таким образом, вместо того, чтобы вручную запускать двигатель и запускать сбор данных, встроенный в стенд Arduino делает все это автоматически. Нажатие красной кнопки на подставке запускает процедуру обратного отсчета с миганием светодиода, после чего с помощью реле запитывается нихромовая проволока «электронная спичка», воткнутая внутри мотора.

На видео после перерыва видно, что у [ElementalMaker] изначально были проблемы с запуском воспламенителя Arduino, и в конечном итоге они отследили проблему до переизбытка тока, из-за которого нихромовый провод слишком быстро разорвался. Замена большой свинцово-кислотной батареи, которую он изначально использовал, на простую 9Батарея V решила проблему, и после этого его первые пробные ожоги на стенде прошли с полным успехом.

Если вам нравятся модели ракет, у нас есть много контента, чтобы занять вас. В прошлом мы рассмотрели создание ваших собственных твердотопливных двигателей, а также электронных воспламенителей для их запуска и даже беспроводного испытательного стенда, который позволит вам немного отойти от действия на Т-0.

Читать далее «Испытательный стенд ракеты на базе Arduino» →

Posted in Arduino Hacks, ScienceTagged hx711, тензодатчик, нихромовая проволока, Ракетный двигатель, твердотопливная ракета, испытательный стенд

23 октября 2014 г., Адам Фабио

[Грант Томпсон, также известный как «Король рандома»] создал отличный учебник по созданию двигателей для сахарных ракет. [Грант] использует топливо на основе нитрата калия и сахара. Эта смесь, известная в ракетном сообществе как Rocket Candy или R-Candy, использовалась на протяжении десятилетий. На самом деле, это похоже на одну из смесей, которые [Гомер Хикам] и его друзья использовали для создания ракет в его романе Rocket Boys .

[Грант] купил дешевый блендер в комиссионном магазине, который он использовал для измельчения ингредиентов. Вы, вероятно, не захотите использовать этот блендер для еды после того, как он был заполнен средством для удаления пней на основе KNO3. Блендер быстро измельчил KNO3 до мелкого порошка. [Грант] затем добавил сахарную пудру и тщательно перемешал их встряхиванием, , а не , запустив блендер.

5-дюймовая труба из ПВХ сортамента 40 изготовлена ​​из кожуха ракетного двигателя. Торцевые крышки ракетного двигателя сделаны из молотого глиняного наполнителя для кошачьих туалетов. [Грант] трамбует слои деревянным дюбелем и молотком. Сначала верхняя крышка из глины, потом ракетное топливо, потом нижняя крышка тоже из глины. Установив все слои, он вручную просверлил отверстие в нижней крышке и во всем топливном слое. Полное сверление превращает двигатель в ракету, сжигающую ядро. Весь топливный цилиндр сгорает изнутри наружу, с большей площадью поверхности, чем горящий конец.

[Грант] испытал свой ракетный двигатель в удаленном месте. Мы, вероятно, использовали бы электрический воспламенитель, а не предохранитель типа фейерверка, но конечный результат тот же. Ракетный двигатель работал превосходно, взлетая на высоту более 2000 футов.