Vanjskobalistički proračun (program) leta rakete

• 2Ovo se svidja korisnicima: dac, Metanoja
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Hvala raketaš na podršci, puno znači
Tu u ovom tekstu, možda se i ona “anomalija” zapisa sile sa Fagota možda može objasniti. Bio sam jednom natraveljo neke gluposti, ekspandira komora i bla bla gluposti, a zapravo bi moglo biti sve u mlaznici po istim ovom principu…učimo učimo

• 1Ovo se svidja korisniku: Lucije Kvint
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Uloguj se preko Facebooka da bi skinuo fajl:

Dorabotka razrabotke, niš ne ide iz prvog puta, iako ova verzija je već neki dvoznamenkasti broj.
Potražio sam šta ima o tim materijalima koji se mogu koristiti za izradu umetka u grlu mlaznice i kakvi su zapravo stupnjevi erozije. Ne valja onih 1mm po sekundi, to se mora preraditi
Našao sam podatke za dva češće korištena materijala UKKM-1-2 i USP-1-1





Milimetar po sekundi bude, ali na povišenim tlakovima tako da se ovdje ne može računati na to da grlo sa 55mm ode na 65mm. Inače ove linearne funkcije su sa gorivom PD 17/18, a to je još bolji pronalazak jer sam vrlo uvjeren da je baš ovo gorivo u ovom motoru. Kako su radili unutrašnju na nekom svom motoru u kojem je ovo gorivo, moglo se pokupiti par podataka o istom i ipak će biti da je eksponent nešto viši nego što sam u zadnjim razradama koristio tako da sa 3*pk^0,25 prelazim na 2,7*pk^0,3. Također biće da je gustoća nešto manja (1,75 naprema 1,8 ) , a temperatura gorenja je 3240 K.

Ovo sad traži promjenu u mlaznici pa idem na početnih 65mm, a erozija je takva kakva je. Odabrao sam UKKM, i ništa bitno drugačije ne bi bilo ni sa USP jer ovo drugo bi nešto brže erodiralo u busteru, ali kasnije više ne bi imalo odnošenja tako da bi u konačnici u sumi bilo isto odnošenje materijala samo sa malo drugačijom raspodjelom. Dodatno sam odlučio i temperaturu uvesti u integral i dobijem sada ovako

https://www.mycity.rs/must-login.png

• 1Ovo se svidja korisniku: Lucije Kvint
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Sad kad se motor nacrtao red ga je propustiti i kroz robot da pokaže šta daje. Motor je klasične forme, gori po kanalu zvijezda forme i po zadnjem čelu. Po nekoliko fotografija uzdužnog presjeka meni se čini da je 8 krakova u pitanju. Obzirom na raspon godina od razvoja do zadnje proizvedenih, motor je sigurno nekoliko puta mjenjao recepturu goriva, ali sve su kompoziti malo sporije gorući. Ispadne mi ovako na -60, +20 i +60 sa ukupnim impulsom cca 25500-26500 Ns , 11,5 kila goriva.



To je blisko po vremenu koje uputstva daju (3-5 sekundi), a i po opisu sa interneta da je motor sa promjenjivim s vremenom dijagramom potiska sa jačim startnim impulsom.

Ovo je što je EdePro dao za svoj supstitucijski motor, ljepenka gorivo (dvije recepture) u formi cijevi sa gorenjem također iznutra po kanalu i jednim čelom



Bliska forma i vrijednosti tako da može recka na ovaj motor

• 1Ovo se svidja korisniku: Lucije Kvint
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Sada jedna multi reverzibilna metoda, zanima me motor Mk60 Mod.0 sa rakete AIM-54 i šta se krije iza brojeva koji su dani za taj motor. On bi trebao biti kompatibilan sa motorom Mk47, a za ovaj znam jer tako piše, da je blok goriva u formi cilindra i sa prorezima na strani prema mlaznici. Zašto se ne bi uzelo da i Mk60 ima isto to, i ne znam zašto nisam u startu krenuo lakšim putem i uzeo ono što se nudi kao gotovo umjesto da se patim sa nekakvim pokušaj-promašaj metodama.



Ovo je motor sa Feniksa, u kalibru 380mm je, masa mu je 211 kila, goriva je 170 kila, za Mk60 Mod.0 kažu slijedeće:
Maksimalni tlak u motoru 700-1000 psi (48-69 bar)
Potisak (srednji) 1000-5000 lbf (4448-22241 N) - ova riječ ''srednji'' je mnogo zbunjujuća
Vrijeme rada 20-30 sekundi
Promjer grla mlaznice 2,18'' (55,4mm)
Ekspanzijski omjer površina mlaznice 18,5

Ovo je ruski motor isto u kalibru 380mm



Tu su negdje parnjaci po godištu razvoja, ali što je bitnije, on mnogo odgovara onome što mislim da je Mk60. Čak i ovi prorezi u trećini dužine, ako sjenke sa prerezanog modela Feniks motora ne lažu, savršeno odgovara. Motori su gotovo identičnog volumena, ovom ruskom kažu da je maksimalni tlak 65 bara, da radi od 18 do 25 sekundi, da mu je masa 232 kile od čega je 165 kila goriva, a 5 kila izolacije. Promjer grla mlaznice je isti, ali je ovome ekspanzijski omjer mnogo manji, 7,5 je u pitanju. Unutra je kompozit naravno i za obadva sam uzeo isti adijabatski koeficijent 1,17 što je neka sredina.



Ukupni impuls mu je samo 30000 kgs što kaže da je Isp za kompozit bijednih 182s. Ali radije ću vjerovati ovakvim brojevima nego nekakvim napuhanim, ali stvarno je mali impuls. Recimo da su u pitanju ruski počeci rada sa kompozitom, da motor ima jako mnogo gubitaka, ali i činjenica je da za ovakve sekunde rada tlak u motoru mora biti dosta nizak, u dobrom dijelu ispod 40 bara što je tlak na kojem rusi daju parametre goriva (40:1). Nemam nekakvih podataka kako se gorivo ponaša na niskim tlakovima, ali vjerovatno dosta izgubi na svom potencijalu kada gori na tako malom tlaku.

Rekoh, ako su motori unutra vrlo slični, što ga ne bi dijelio sa izmjenom samo mlaznice.



Ovo su krajnji slučajevi, minimalna i maksimalna temperatura. Iz potiska sam želio doći do tlaka, a za start integracije sam uzeo 69 i 48 bara, pa onda korak po korak da vidim gdje će odvesti. F -> p -> Ct -> p -> Ct -> F i tako u krug.



Sad sam ovaj tlak ubacio u Feniks motor, odšarafio jednu mlaznicu i našarafio drugu, onu zvonoliku sa 18,5 ekspanzijskim omjerom da vidim šta će ona dati za potisak



Ukupni impuls je još manji, naravno jer ova preekspandirana mlaznica jednostavno uguši motor na atmosferskom tlaku od jednog bara.



Ako ''razvučem'' do 20 odnosno 30 sekundi prateći formu, mislim da to mogu, pretpostavim da je Feniks motor nešto boljeg stupnja iskorištenja, da je gorivo nešto kaloričnije, da ga ima nešto malo više ili da je gustoća nešto veća i da gori zero malo sporije, dođem do vrijednosti koje su na početku dane kao ciljne ako sam ih dobro posadio u razmišljanju. Krivulje gravitiraju prema 22000 N maksimuma i 4500 N minimuma, jedino što stvarno zbunjuje, šta im znači ono ''srednji''

Po istom principu sad uzmem srednju temperaturu i ''rastegnem'' je do za Feniks srednjih 25 sekundi



Opet F, tlak, Ct i vrtuljak



I kao konačno srednja sila potiska u funkciji vremena za Mk60 s tim što sam dodao pored vrijednosti za razinu mora i vrijednosti na 5 i 15 km.



Dole na razini mora je to i dalje bijeda, ali već gore na 5 kilometara ukupni impuls raste na 36500 kgs (Isp 215s) dok je na 15km to dobrih 41400 kgs (Isp 244s).

Pored zbunjujućih ''srednjih'' 1000 i 5000 lbf, dodatno zbunjuje drugi izvor koji za jedan od ova dva Feniks motora kaže da je ukupni impuls 97000 lbs što je 44000 kgs. Iz svega ovoga, ali i bez svega ovoga već samo pogledom da to zvono od mlaznice, ovaj ukupni impuls nema šanse da bude za išta blizo razini mora. To je Isp od 259s, a maksimalni idealni teoretski impuls za kompozit na bazi AP, Al i polibutadiena je 266s i to na omjeru 68:1, znači tlak u motoru 68 bara i savršena i puna ekspanzija do jednog bara.
Ovaj motor po meni niti je blizu 68 bara radnog tlaka niti je blizu idealne ekspanzije, čak naprotiv, dole na razini mora je totalno ugušen.
To je ona formula 18,5^1,2433 * 4,2027 = 158 bara...to bi trebao biti tlak u motoru da mlaznica sa omjerom 18,5 rezultira sa tlakom na izlazu od jednog bara, da potpuno ekspandira.
Kod ruskog motora je to 7,5^1,2433 * 4,2027 = 51 bara što je nešto blizu srednje radnom tlaku iako je po ovom mom računu i on malo preekspandiran što ne bi trebao biti.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Naravno da ovo zadnje napisano qurcu nevalja
Mislim nešto valja, ali osim geometrije koja je kako se čini baš ono što se traži da se nekako pogodi ciljani rezultat, sve ostalo je drek
Otvorim drugu knjigu i doslovno na prvoj strani piše da je gorivo u tom motoru neki prahistorijski krš na bazi tiokola, gustoće 1750 i impulsa stvarno 180-190s.
Već u slijedećem koraku i zamjenom ulivenog sa umetnutim blokom, sa boljim gorivom (poliuretan) ukupni impuls raste na 33300-36300 kgs i to sa samo 151 kilom goriva.
Konačno se i to gorivo mjenja sa slijedećim (PEKA-18D) gdje je ukupni impuls 34000-35600 kgs sa istom masom. Naravno ovo je sve vezano uz marševski motor Neve.

U Feniksovom Mk60 je gorivo na bazi CTPB (СКД po ruski) a PEKA-18D je upravo to. Samo meni treba američka receptura jer postoje razlike. U Feniksu je gorivo neko iz serije RDS 500





Ovo RDS-501 je interesantno, 0,33’’ (8,38 mm/s na 69 bara) gustoća 1744 kg/m3, temperatura 3415K.
Zanimljivo kako su eksponenti u zakonu gorenja za ovih par RDS receptura dosta visoki, a to baš i treba ako se želi dobiti onakav značajan prepad. PEKA recepture su sa 0,3 i okvirnih 8-12mm/s brzine gorenja.
Isto zanimljivo za vidjeti je da je kod ovih par RDS goriva koeficijent adijabate 1,2 dok grupu PEKA guraju u 1,15. Temperature su tu negdje, impulsi isto, gustoće i molekularne mase također, okvirno i brzina gorenja. Razlika je što su PEKA goriva dobrano filovana heksogenom (17-18%).

Meni treba nešto što će ciguljati punih 25 sekundi (20 do 30) ili prosječnih 6mm/s. Neko PEKA je 2,48*p^0,3 i nije baš neko za 56mm kritičnog promjera, te sekunde i inicijalnu površinu, ovaj RDS-501 sa 0,33”/s je recimo 1,54*p^0,4 i s time bi se uz malo šmirglanja grla i picanjenja proreza moglo nešto dobiti

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

goriva sa heksogenom imaju visok eksponent u zakonu gorenja , i velike brzine gorenja na uobičajenim tlakovima ,ne znam napamet , morao bih malo prekopati po svojim sjećanjima i literaturi .

Mislim da si se uhvatio gadnog posla , ali upornost bude dala rezultat

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Malo jeste gadno kad ima nepoznanica, iako ima dosta i poznatog pa i nije tako grdo. Geometrija najviše, kada bi imao presjek sve bi se iskristaliziralo.



Mislim da je svakako u pitanju ova forma, tako nešto ili blisko tome. Drugačije teško da se može dobiti izlaz koji se očekuje, definiran danim podacima. Znači sa 1,53*p^0,4 ; 3380 K (40:1) ; 1744 kg/m3 ; k=1,2 ; R=307,9 J/kgK tom geometrijom goriva i geometrijom mlaznice sa uvedenom erozijom dobijem ovo.



Malo je prejako na kraju ako je u pitanju srednja vrijednost sile od 5000 do 1000 lbf, ali zažmirim na to. Grlo mlaznice je erodiralo sa 55,37 na 60,2 mm što je onako malo, ali i tlak se sa vremenom rapidno smanjuje samom površinom gorenja tako da i ne može biti nešto mnogo veće



Ukupni impuls 33757 kgs je i dalje mali, ali sa takvom mlaznicom veći ne može ni biti. Za provjeru jel ovo pije vode i je li čemu sam odšarafio mlaznicu i navrnio mlaznicu od Neve čisto da vidim šta će dati



Ima smisla, sa tom mlaznicom dole na razini mora impuls bi bio 37747 kgs što ako se usporedi sa stvarnim stanjem (33300-36300 kgs sa 151 kilom goriva) izgleda dobro. Još pride tome, Nevin motor radi na približno stalnih 50 bara dok je ovdje prosjek 40 bara tako da razlika specifičnog 222s naprema 230s se može i time pokriti.
Mislim da ovo nije tako loše, moglo bi biti tako nešto. Inače u više izvora pišu da je motor dvorežimni, ovo nije baš klasični dvorežimni, više kao neki puzajući degresivac

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Isplivale su neke nove informacije o Feniks motoru, ne tako nešto bitne za konačni zaključak kako taj motor ili motori (iako mislim da su Mk47 i Mk60 ko jaje jajetu) zapravo izgleda.
U jednom radu gdje su analizirali razne koncepte su između ostalih konfiguracija dali i šemu klasičnog zvijezda profila



A iza toga jednu malo dorađenu zvijezdu



Razlika je u tome što su iz razloga eliminacije naprezanja u gorivu svaki krak zvijezde produžili skroz do stijenke komore motora, a taj prorez se onda obloži sa izolacijom koja spječava gorenje po tim dodatnim bokovima tako da je površina gorenja zapravo gotovo ista kao kod klasične zvijezde. Slika iz jednog patenta je bolja za objašnjenje



Pozicije 17 su ti slojevi izolacije, a 18 je kalupna kajla da se inhibitor uopće može oblikovati.
Kao komentar odnosno referencu primjene takvog dorađenog koncepta su naveli feniksov motor Mk47 Mod.0, ali napomenom da su u tom motoru prorezi inhibirani. Što je definitivna potvrda da je gorivo u tom motoru sa prorezima. Naravno (barem ja tako mislim) nikako tu ne može biti konstrukcija sa prorezima po cijeloj dužini iliti zvijezda koncept jer to ne bi dalo ništa od onoga što se očekuje kao izlaz.

I dalje mislim da je koncept cilindar i prorezi, slotted tube grain kako je na engleski ili канально щеловой заряд na ruskom.
Usput, u jednom u radu o toj konfiguraciji neki Egipćani su dali model, oni navode sa Neve



Odakle je sad da su prorezi 6x157mm ne znam, zadnje što ja imam je da je šest proreza 8x200mm, ali ko će ga znati, taj motor je isto prošao mnogo izmjena.

Idemo dalje, nadam se ima entuzijasta koji ovo pročitaju i možda im zatreba ponekad. Skroz sam bio pretjerao sa erozijom grla mlaznice, vrijednosti trošenja tih grafitnih uložaka su ipak dosta manje



Princip korištenja za funkciju je forma kao kod brzine gorenja C*p^e , koeficijent puta tlak na eksponent, tlak u psi za rezultat u inch/sekundi.

Zanimljiva tablica se također pronašla



Ukupni impuls navode kao u dokumentu od ranije, 97120 lbs*s i neke abnormalne brzine.
Pođimo redom, Sidewinder 13912 lbs*s / 60 lbs -> Isp=232s
Sparrow 36073 / 135 -> Isp=267s … kako da ne, za motor koji 11 sekundi gusla na malom tlaku
Phoenix 97120 / 375 -> Isp=259s … me nema šanse

Govna kaubojska moraju svoje uvijek pokazati kao najbolje, jebote daj podatak na razini mora kao sav normalan svijet, a ne za neke uvjete bliske punom vakuumu.

Lažu ko paščad, ili ajde ne lažu, ali vole nakitit.
Ovo je zgodna slika za brzi račun ko se ne voli zavitlavati sa koeficijentima potiska nego preko specifičnog



Za mlaznicu omjera 20 (Phoenix je 18,5) i ako motor radi 25 sekundi kako kažu to je srednji tlak ispod 750 psi, to je oko 200s na razini mora, 260s da ali na 15 kilometara

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Konj ih zajašio i za dupe ugrizo ludo kaubojsko…oni kad daju podatke o specifičnom imupulsu i ukupnom impulsu sile nekog motora te cifre konvertiraju u univerzalni slučaj tlaka u motoru od 1000 psi (69 bar) i punu ekspanziju na 14,7 psi (1 bar) sa poluotvorom mlaznice od 15 stupnjeva odnosno gubitakom od cca 2%.
Sad Feniksov podatak 97120 lbs ima potpunog smisla, ipak nisam lud

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Još jedan eventualan koncept koji je mooožda u motoru Mk47 jer ipak njegov početak seže daleko u šezdesete.



Možda Mk47 i Mk60 zapravo uopće nisu slični iznutra (iako ne znam ni kako Mk60 izgleda) osim što daju približno isti rezultat u smislu ukupnog impulsa i ukupnog vremena rada. Mk60 očito, jer tako brojevi kažu, ima nejednoliki potisak dok je Mk47 možda sa stalnim. Ovaj koncept su zvali keyhole iliti ključanica, nije nešto čest u motorima, ali ih je bilo i to tamo u tim šezdesetim kad se svašta nešta radilo.



Daje vrlo ujednačenu površinu pa je i tlak dosta stabilan, nekakvih srednjih 45 bara u trajanju 24 sekunde bi se lako moglo ostvariti.



Naravno time je i potisak stalan, ovo je na zemlji i na 15km. I dalje je to naravno od 340 kNs dole do 435 kNs gore, sve dok je goriva isto i istih ili sličnih karakteristika, bitno drugačije i ne može