中国首台业余硝酸液体火箭发动机1KN级20%功率点火试车成功
时间:2015年5月23日21:25
地点:四川省都江堰市试验场地
发动机类型:硝酸为氧化剂的液体火箭发动机。
工作时间:正常工作时间1.5s(共5s),由于管路出现了堵塞,造成后面硝酸没有正常流入燃烧室,大量燃料喷出。
工作时间完后发动机隔热层和喷嘴略有烧蚀痕迹,成功的验证了以红烟硝酸为氧化剂的火箭双组元燃料的可靠性,材料方面也验证了304不锈钢,6061铝合金材料耐硝酸的腐蚀性性能。同时也证明喷注器设计的成功,为之后的测试奠定基础。 0.jpg
来自:火箭技术 / 喷气推进
 
地震带上的人 作者
5年11个月前
1楼
这个计划是在2014年9月提出的,在这一年的时间中,我和猎鹰自己查阅资料,制定设计方案,利用周末时间进行交流,并且完成了很多验证性试验,比如:燃料的测试,材料的测试,管道的测试等。为试验成功打下了基础,同时也为后来的发动机设计带来了经验。
在这里也要感谢科创论坛的科创资金,以及好基友的支持,拔刀斋前辈的提示和指导,猎鹰同志的勇气,warmonkey提供的相关帮助等。
那么一下将展出这次发动机的配件
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地震带上的人作者
5年11个月前 修改于 5年11个月前
2楼
发动机燃烧室,喷注器由304不锈钢制造而成,喷管和隔热材料采用酚醛树脂棒车成,内部涂上704硅橡胶,用于初步烧蚀隔热。在这次试验中酚醛树脂喷嘴有一定烧蚀,并且暴露出其中的纤维,隔热材料704硅橡胶在试验后被烧蚀,隔热材料本体4mm厚的酚醛树脂管表面烧蚀,同样暴露出纤维。整个发动机从整体情况来看,304不锈钢制成的喷注器在这次试验中没有被腐蚀的痕迹。整个发动机再次做隔热材料维护后仍然可以再次使用。
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这些是发动机的燃料罐和加压用的黄铜三通阀门。燃料罐是按照落压式燃料罐设计的,在这次试验中表现出色,没有发生燃料泄漏的现象。燃料罐由6061铝合金制成,在红烟硝酸和胺类的情况下仍然能保证不被腐蚀。下端分别连接两个由304不锈钢制成的单向阀,大大简化了阀门上面的问题,并且使整个燃料供应系统的可靠性提高,不足之处在于无法像电磁流量阀那样可以调节氧化剂与燃料的流量。导致后期出现燃料过多,导致发动机氧燃比改变的情况出现。黄铜三通阀是因为本地没有304材料的燃气阀才这样代替的。实验后结果表明,全系统必须使用304不锈钢材料的部件,如果是一次性使用短时间可以这样。链接氧化剂储罐的那段在实验后已经无法转动其阀门。
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猎鹰
5年11个月前
3楼
发动机方面测试是很成功的,唯一的不足就是管路出现了堵塞造成氧化剂在后面没有输入工作时间偏短,管路的问题会在下一次测试中改进。
题目叫20%功率其实不是很科学,叫做20%压力可能更合适。
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地震带上的人作者
5年11个月前 修改于 5年11个月前
4楼
发动机加工
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地震带上的人作者
5年11个月前 修改于 5年11个月前
5楼
接下来是测试场地,测试场地原本定在距离都江堰市3km的白沙乡的水泥掩体里面,考虑到没车和运输以及时间问题,就在我家背后的实验场地(上次的RNX铝机场地)进行了实验。实验开始前,我将所有东西运往试验场地进行组装

3421.jpg

找物管借来的三轮车(用来运输垃圾的)
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此测试平台用于之后的发动机测试
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地震带上的人作者
5年11个月前 修改于 5年11个月前
6楼
组装完毕后已经是晚上的21时许。在我的指导和监护下,猎鹰的同学进行氧化剂的加注,我开始进行燃料加注,并且负责在加注完成后拧紧罐盖,并且接好加压气管。在之前的测试中,由于加压问题,我们讨论决定将原本1.5mpa的启动压力降为1mpa,后来实际测试中压力在0.5mpa左右,猎鹰同志负责开启阀门,由于燃料是自燃性燃料,所以他打开阀门的时候就相当于点火。


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地震带上的人作者
5年11个月前
7楼
到激动人心的时候了,谁也不知道接下来会发生什么,是成功还是失败,是爆炸还是正常工作。谁也不知道,作为这次硝酸机总设计师的我捏了一把汗,猎鹰和他的同学也十分紧张。随着我的口令下达,猎鹰同志快速开启了挤压气瓶,接下来就看到火光冲天的一幕。刚开始还以为是燃料运输管道脱落造成燃料燃烧,结果不然,我们在查看手机视频后,终于放下心来。实验很成功,但是后期的氧燃比变化导致燃料过多,唯一不足就在这里。

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地震带上的人作者
5年11个月前
8楼
以上就是整个实验过程,谢谢各位
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LShang001
5年11个月前
9楼
楼主的氧燃比 流量的控制是通过用黄铜三通阀门调节加压气瓶进入燃料罐和氧化剂罐的压力而控制的吗?
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地震带上的人作者
5年11个月前
10楼
引用 liushang100:
楼主的氧燃比 流量的控制是通过用黄铜三通阀门调节加压气瓶进入燃料罐和氧化剂罐的压力而控制的吗?
不是,三通阀门仅仅是一个连接作用
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LShang001
5年11个月前
11楼
引用 地震带上的人:
不是,三通阀门仅仅是一个连接作用
那怎么控制氧燃比?
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地震带上的人作者
5年11个月前
12楼
引用 liushang100:
那怎么控制氧燃比?
无可奉告
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地震带上的人作者
5年11个月前
13楼
引用 liushang100:
那怎么控制氧燃比?
杜绝伸手党,请层主自己探究
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fusecn
5年11个月前
14楼
引用 地震带上的人:
无可奉告
。。。。。。。。。。-_-||汗
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古明地觉
5年11个月前
15楼
恭喜
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mouse
5年11个月前
16楼
恭喜,烧蚀冷却效果很好,想看喷注器和喷嘴的设计图纸!!!
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dracula1429
5年11个月前
17楼
红烟硝酸自制的么?我四处打听过,买不到红烟硝酸,基本上它的用途就是在航天或军工上。不知道方不方便透露你所使用的红烟硝酸所含四氧化二氮的含量。
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Johnny-Wei
5年11个月前
18楼
引用 地震带上的人:
不是,三通阀门仅仅是一个连接作用
仅仅链接作用可以用不锈钢车个连接器,不要冒险使用黄铜材料,硝酸非常容易腐蚀黄铜。链接管路用的橡胶煤气管也不适用于硝酸环境
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bh,王者归来
5年11个月前
19楼
哎,以后啊,出去搞实验,就别穿校服了,多没品位
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南飞扬
5年11个月前
20楼
恭喜
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tomsonryan
5年11个月前
21楼
楼主 上个视频看看啊
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smith
5年11个月前
22楼
厉害,这个基本上算是具备升空性的液机了。
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LShang001
5年11个月前
23楼
引用 地震带上的人:
不是,三通阀门仅仅是一个连接作用

楼主难道不是通过三通阀上的阀门控制高压气瓶进入氧化剂储罐和燃料储罐的压力而达到控制氧化剂和燃料的流量从而达到控制氧燃比吗?
QQ图片20150526191342.png
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LShang001
5年11个月前
24楼
看楼主设备的结构,能够控制流量的就只有这一个地方了,燃料罐、氧化剂罐和燃烧室之间仅仅有个单向阀,不可能控制氧燃比
QQ图片20150526192155.png
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dome
5年11个月前
25楼
用硝酸作为氧化剂是不是太冒险了,应该用H202。看到了楼主的福袋
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猎鹰
5年11个月前
26楼
引用 t502187408:
用硝酸作为氧化剂是不是太冒险了,应该用H202。看到了楼主的福袋
其实过氧化氢比硝酸危险多了。
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神の左手
5年11个月前
27楼
非常励志,想到了当年,在此送你们当年我做的一台液体发动机以做鼓励,发动机详细请看(https://www.kechuang.org/t/55123
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novakon
5年11个月前
28楼
成功的验证了以红烟硝酸为氧化剂的火箭双组元燃料的可靠性,材料方面也验证了304不锈钢,6061铝合金材料耐硝酸的腐蚀性性能。同时也证明喷注器设计的成功,为之后的测试奠定基础。
-------------
问题1: 燃料的可靠性是指什么?是说燃烧时温度的稳定性?还是贮藏的保质期?
问题2: 怎样证明喷注器的设计是成功的?通读全文,只看到“没有腐蚀痕迹”,和结构设计无关。
问题3: 吴晓飞你这么忙,怎么会有时间上论坛?
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乖雪狼
5年11个月前
29楼
由于工作忙,已经很久没上科创来看看了。年轻人的干劲和创造力就是不错,值得学习。看你用的应该是气体挤压燃料,压力不是很大。可以考虑用微型齿轮泵,压力可以达到1.5mpa,这样还可以控制流量达到适合的氧燃比。
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神の左手
5年11个月前
30楼
引用 novakon:
成功的验证了以红烟硝酸为氧化剂的火箭双组元燃料的可靠性,材料方面也验证了304不锈钢,6061铝合金材料耐硝酸的腐蚀性性能。同时也证明喷注器设计的成功,为之后的测试奠定基础。
-------------
问题1: 燃料的可靠性是指什么?是说...
哎没办法,老板跟小姨子跑了,现在翎客的战士们都靠打零工为生!你那有好的工作吗?介绍一个!
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李松
5年11个月前
31楼
看的让人分外眼红......
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拔刀斋
5年11个月前
32楼
热烈祝贺成功,顺便推荐一些硝酸推进剂的参考资料:
液体火箭燃料的历史和基本问题
三乙胺与硝酸_27S自燃技术研究
https://www.kechuang.org/t/68687
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FROZEN巨擘
5年11个月前 修改于 5年11个月前
33楼
恭喜点火成功,但是喷注设计是否太过原始?虽然看起来(看过视频)好像没有推力,还是赞赏LZ的第一步。

有能力这么玩,好羡慕...
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地震带上的人作者
5年11个月前
34楼
引用 FROZEN巨擘:
恭喜点火成功,但是喷注设计是否太过原始?虽然看起来(看过视频)好像没有推力,还是赞赏LZ的第一步。

有能力这么玩,好羡慕...
有的,推力小
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gongluzhu
5年11个月前
35楼
好久没看到这些了 可喜可贺……不过你这应该是红了的发烟硝酸吧    红燕的不加压NO2也是很难搞的吧     发烟硝酸汽油应该试试  很是经典 或是直接硝酸
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gongluzhu
5年11个月前
36楼
呃 没写完就摁了出去……  发烟硝酸汽油  或 发烟硝酸MTBE也可以试试
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地震带上的人作者
5年11个月前
37楼
引用 gongluzhu:
好久没看到这些了 可喜可贺……不过你这应该是红了的发烟硝酸吧    红燕的不加压NO2也是很难搞的吧     发烟硝酸汽油应该试试  很是经典 或是直接硝酸
自制红烟硝酸,不是存放过久的,话说红烟硝酸制作方法有很多,而且我们所用的是将硝酸冷却通二氧化氮罢了,没有那么复杂。而且红烟硝酸在常温常压下是可以存放的
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地震带上的人作者
5年11个月前
38楼
引用 gongluzhu:
好久没看到这些了 可喜可贺……不过你这应该是红了的发烟硝酸吧    红燕的不加压NO2也是很难搞的吧     发烟硝酸汽油应该试试  很是经典 或是直接硝酸
而且我是玩化学出来的,明白什么是红烟硝酸和分解后的硝酸
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