提问

#楼主# 2017-1-28

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       在进入正题前先说一下有关本次发动机的前传。 现在是使用的燃料棒是在3个月前制作出来的,当时是为了能参加科创论坛举办的首届《KC2017业余火箭大赛》而准备的。 4月初 大赛刚开始时 我向当时的大赛项目负责人 还者先生表明我要参见本次大赛,我参加专业级的。大赛一共分为 初级  专业级 和航天级。此后我开始筹划各种原材料的采购。到了5月中旬时 科创论坛高层 和本次项目负责人发生了分歧,大赛暂时暂停,此时我正在制作燃料棒。直到6月初科创论坛官方贴出有关停止举办业余火箭大赛的通知时,我感觉有点失落。没有大赛就意味着 没有夺奖的机会了。这时我只制作出够两次地面测试的燃料 ,和火箭头锥 与尾翼。在犹豫了半个月后我也决定放弃发射火箭的行动了。已做出的两套燃料棒我打算只进行地面试车 测试数据了.。从节约资金方面考虑 ,原先计划使用定制碳纤维做发动机壳体的  现在我也改用铝管来做壳体,铝管做发动机壳体对我来说是首次 之前没有任何使用铝管的经验,参考了部分文献后 我定制了一根酚醛纸管 .在原先隔热上多加了一层。 几天后发动机制作好了,我迫不及待的把一切 装上后备箱,飞驰的向离家90公里以外的试车场地 去测试。 摁下点火按钮3秒后 发动机开始工作了  不过此时堵头处冒出了大量烟雾   再接着 堵头处开始冒火....................    一分钟后我飞快的跑向发动机,看到被烧穿的壳体 和被烧坏的推力传感器等 我感觉自己没力气了 也不打算去收拾好 把它再带回家.。 我掏出了兜里的电话 向好朋友们宣告本次试车失败。  海边马上要涨潮了 我迅速的回到车里 打道回府。 一路上我并没有太难过,而是再想 如何把剩下的最后一套燃料  “完美的测试成功”   于是有了重操旧业的想法 继续使用碳纤维管来做壳体。
                               严格的来说本次的失败是可以避免的 因为这也是设计上的失误,这次主要是堵头处的内隔热层和堵头衔接的地方加工精度不够 空隙比较大,和没有加密封圈。当发动机点火正常工作后 燃气透过了堵头与PVC连接的地方  接着燃气直接接触到了酚醛纸管 顺着固定堵头的螺丝孔接触到了铝管,在发动机工作了0.5秒后 ,壳体烧穿。


下面我简要的说一下 这次发动机的 规格材料数据等:
发动机壳体:6061铝管(80*90*568mm)
外隔热层:酚醛纸管(75.5*79.5*568mm)
内隔热层:聚氯乙烯(PVC)(71*75*455mm)
堵头:酚醛布棒(细布)
喷嘴:石墨和酚醛布棒(收敛段半角60度)(扩张段半角13度)(扩张比9)
推进剂:HTPB 3元组 推进剂
堵头 喷嘴 与壳体的连接方式:M5*20内六角 每端10颗
理论喷然比:245-345
燃烧室理论峰值压力:5MAP
点火方式:内部药柱式点火
点火药:含铝16的HTPB推进剂 全部使用300目AP制作   不加燃烧催化剂


这是本次发动机的设计平面图:


file:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1DFB.tmp.png

这是铝管里镶嵌酚醛纸管的图片:
file:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1E1B.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1E99.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1F07.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps1F94.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2031.tmp.png



这是本次所使用的燃料棒:
file:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2235.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps265B.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2BF7.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2CB3.tmp.png



这是发动机点火瞬间到堵头处冒火的视频截图:
file:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D31.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D42.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D43.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D44.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D54.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D55.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D56.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D57.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D68.tmp.png

最后这张图片已显示 堵头处已经冒火了。


下面是试车后拍的现场图片:
file:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2D79.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2DE7.tmp.pngfile:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2E74.tmp.png

file:///C:\Users\hp\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2F02.tmp.png


毁了一部手机  和一个电子秤传感器。

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