【DSA神作】准备啃液机!争取三年入轨!
现在开始造液机,三年入轨不是梦。
Rt,自从一周前使用E44的RLNER燃料的失败,我们意识到:在不管制范围内做固机很有难度。因此,我们商量着开始造液机,等我妈和DSA中一位成员同意再正式开始。争取在三年后入轨(近拱点100km以上),放颗小卫星。
液机最大的优点是几乎不涉及管制化学品 ,燃料多样(EtOH、MeOH、MeH、LH2等),LO2性能好,很便宜,也不管制(N2O4、高浓度H2O2、高浓度HNO3都管制,使用N2O对环境有污染,因此以上四种氧化剂不使用)。不足是结构、理论设计与计算、实际制造与测试等方面比固机复杂的多。
这周回去我先看小一部分《液体火箭发动机设计》(北京航空航天大学出版社),看得懂再正式开始。计划用EtOH-LO2作为推进剂。我们会以严肃的科学精神对待此事。
希望各位坛友针对于此提出意见和建议,小弟感激不尽。(@HXKRRRR @江文。 @154454496

[修改于 3 年前 - 2017-11-11 17:48:41]

来自:火箭技术 / 喷气推进
1
radio
3年5个月前
1楼
这个坑挖的略大...3年要搞定怕是不大可能,特别是楼主只能业余搞这个。
要入轨的话恐怕搞定发动机也只是解决了其中一部分,还要搞定控制,遥测......每个部分都是大坑。
单就管制而言,要申请到用于发射的空域大概要比搞到管制化学品要难若干数量级。
不过还是期待下楼主的液机..
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1
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江文。
3年5个月前 修改于 2年10个月前
2楼
感觉楼主的计划渊源有自😏https://www.kechuang.org/t/71342的液氧酒精
做液机当然是可以,在科创及其他地方都能找到一些相关经验,只是难度比固机大得多。但是达到入轨的水平,需要的金钱,时间都相当多,对于楼主而言太难了。尤其是楼主是中学生,还要兼顾学业的情况下。
感觉楼主为了摆脱管制的束缚做了很多努力,寻求了许多办法,值得敬佩。对于液机我没有任何相关经验,所以也没法给出一些建设性的意见。如果只是因为管制的话,我有个低端燃料可以介绍给你,锌硫燃料,比冲不高(40s~50s),性能也一般,只是密度高。硫磺,锌粉目前应该还没有管制,至少食用级别的硫磺在淘宝有售,私人拥有硫磺应该不是违法的。不过在国内极少使用该燃料的爱好者,国外还是很多的。
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154454496
3年5个月前
3楼
支持!我尽我所能提供帮助
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铅球脑袋
3年5个月前 修改于 3年5个月前
4楼
鼓足干劲,力争上游,多快好省。掀起**主义建设新高潮!

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15224581346
3年5个月前
5楼
找一些40年至70年图纸作参考,现在的民用科技超越那些军用科技,希望有用吧。
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chemistry02作者
3年5个月前
6楼
统一回复~
引用 radio:
这个坑挖的略大...3年要搞定怕是不大可能,特别是楼主只能业余搞这个。
要入轨的话恐怕搞定发动机也只是解决了其中一部分,还要搞定控制,遥测......每个部分都是大坑。
单就管制而言,要申请到用于发射的空域大概要比搞到管制化学品要难若干数量级。
不过还是期待下楼主的液机..
感谢,造个国家级的确实有难度,所以先从小的([/cf]EtOH或PrH等-GO2)开始吧~[/cf]
引用 江文。:
感觉楼主的计划渊源有自😏https://kechuang.org/t/71342的液氧酒精
做液机当然是可以,在科创及其他地方都能找到一些相关经验,只是难度比固机大得多。但是达到入轨的水平,需要的金钱,时间都相当多,对于楼主而言太难了。尤其是楼主是中学生,还要兼顾学业的情况下。
感觉楼主为了摆脱管制的束缚做了很多努力,寻求了许多办法,值得敬佩。对于液机我没有任何相关经验,所以也没法给出一些建设性的意见。如果只是因为管制的话,我有个低端燃料可以介绍给你,锌硫燃料,比冲不高(40s~50s),性能也一般,只是密度高。硫磺,锌粉目前应该还没有管制,至少食用级别的硫磺在淘宝有售,私人拥有硫磺应该不是违法的。不过在国内极少使用该燃料的爱好者,国外还是很多的。
很可惜,硫磺早就管制了。不过感谢支持,慢慢来就好了~
引用 154454496:
支持!我尽我所能提供帮助
感谢!
引用 铅球脑袋:
鼓足干劲,力争上游,多快好省。掀起**主义建设新高潮!

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有点大跃进了,但是还是慢慢来吧,不要刻意干啥的~
引用 15224581346:
找一些40年至70年图纸作参考,现在的民用科技超越那些军用科技,希望有用吧。
现在稍微看得懂一点的资料比较少,会慢慢找的。
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3年5个月前
7楼
液氧加煤油吧,估计要用低温高压泵液体。
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radio
3年5个月前 修改于 2年10个月前
8楼
引用 chemistry02:
统一回复~
引用 radio:
这个坑挖的略大...3年要搞定怕是不大可能,特别是楼主只能业余搞这个。
要入轨的话恐怕搞定发动机也只是解决了其中一部分,还要搞定控制,遥测......每个部分都是大坑。
单就管制而言,要申请到用于发射的空域大概要比搞到管制化学品要难若干数量级。
不过还是期待下楼主的液机..
感谢,造个国家级的确实有难度,所以先从小的([/cf]EtOH或PrH等-GO2)开始吧~[/cf]
引用 江文。:
感觉楼主的计划渊源有自😏https://www.kechuang.org/t/71342的液氧酒精
做液机当然是可以,在科创及其他地方都能找到一些相关经验,只是难度比固机大得多。但是达到入轨的水平,需要的金钱,时间都相当多,对于楼主而言太难了。尤其是楼主是中学生,还要兼顾学业的情况下。
感觉楼主为了摆脱管制的束缚做了很多努力,寻求了许多办法,值得敬佩。对于液机我没有任何相关经验,所以也没法给出一些建设性的意见。如果只是因为管制的话,我有个低端燃料可以介绍给你,锌硫燃料,比冲不高(40s~50s),性能也一般,只是密度高。硫磺,锌粉目前应该还没有管制,至少食用级别的硫磺在淘宝有售,私人拥有硫磺应该不是违法的。不过在国内极少使用该燃料的爱好者,国外还是很多的。
很可惜,硫磺早就管制了。不过感谢支持,慢慢来就好了~
引用 154454496:
支持!我尽我所能提供帮助
感谢!
引用 铅球脑袋:
鼓足干劲,力争上游,多快好省。掀起**主义建设新高潮!

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有点大跃进了,但是还是慢慢来吧,不要刻意干啥的~
引用 15224581346:
找一些40年至70年图纸作参考,现在的民用科技超越那些军用科技,希望有用吧。
现在稍微看得懂一点的资料比较少,会慢慢找的。
不管多大,只要想入轨,搞定这些就是必须的。
参考
https://www.kechuang.org/t/21610
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HXKRRRR
3年5个月前
9楼
液机的问题比固机多,希望楼主能够一一解决。另外,按照楼主说的目标,好像不是入轨而是亚轨道任务啊?
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HXKRRRR
3年5个月前
10楼
另外,业余界能够使用的液体推进剂,比冲都低的要命(液氧酒精才240s左右),要不然就是有严重的技术难题(液氧煤油可以达到290s,但是点火困难,容易不稳定燃烧)。无水肼不知是否管制,但是毒性让人犯怵。偏二甲肼或胺类燃料(混胺-50什么的)倒是可以考虑和液氧搭配。另外,偏二甲肼可以改善煤油的点火性能,楼主如果防护到位可以尝试一下。
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HXKRRRR
3年5个月前
11楼
还有,航天煤油民间是买不到的。普通煤油综合性能太差。
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HXKRRRR
3年5个月前 修改于 3年5个月前
12楼
另外,大气层内飞行段给楼主推荐液体冲压发动机,比冲可达800s以上。
不过得先想想怎么加速到0.9马赫。
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HXKRRRR
3年5个月前
13楼
对了,推荐一本书,《液体推进剂》,好像是中国航天出版社的,定价88元一本,非常详细,我绝大部分液推理论知识都来自这本书。
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马小甲
3年5个月前
14楼
光棍节蛋疼,梦想还是要有的!
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liuxunxing
3年5个月前
15楼
孩子们 咱们说点法律层面的东西吧 天朝律例是否允许个人做这样的航天项目 ? 出了事故怎么算? 国家支持吗? 搞清楚再干。说实话我想做运载火箭很久了
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HXKRRRR
3年5个月前 修改于 3年5个月前
16楼
引用 liuxunxing:
孩子们 咱们说点法律层面的东西吧 天朝律例是否允许个人做这样的航天项目 ? 出了事故怎么算? 国家支持吗? 搞清楚再干。说实话我想做运载火箭很久了
应该没问题,只要能通过正常渠道申请。我现在就在学校做火箭项目呢。
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浪里黑条
2年10个月前
17楼

emmm,看到LZ这个帖子,想问一下这个思路怎么样了?

液氧十分便宜,不涉及管制,能量高,作为液体氧化剂优势多多。但是,液氧的问题在于其-183℃的沸点以及-116℃的临界温度,保存非常困难,在火箭燃料储罐上也要有很好的绝热措施避免控制不当提前……汽化。另外,液氧-酒精这个组合比较浪费性能,比冲只能达到260s左右(甚至不如NEPE固体推进剂),航天煤油又难以购得,肼类燃料又毒性堪忧且似乎涉及管制。液机的设计原理比固机复杂得多,其工作时的各种问题也比固机多得多。建议LZ有机会还是先研究固机,可以试着解决一下LN推进剂的防水问题。LN在绵阳的气候条件下可能吸湿比较严重,LZ可以考虑在LNER推进剂中用GCC137固化剂(反应较慢放热较少),并在加热条件下(60~80℃就差不多了)混合和固化,这样可以很大程度上减少LN的吸湿(连AN都可以这样弄,何况吸湿性)。固化完成后立即在药柱表面涂一层不含LN的东西隔水,或者用硅烷偶联剂进行疏水处理,或许是个可行的思路。另外,有些新的高能氧化剂(如二硝酰胺铵、硝仿肼等)似乎尚未列入管制,但是其制备过程涉及管制品(发烟硝酸等),不知可否有方法解决。不得不说,如果不想涉及违法,想要做火箭真是难上加难啊……

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154454496
2年10个月前
18楼

楼主加油,我这边已经开始研究虑HTP液机或LO2液机了

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154454496
2年10个月前
19楼

话说楼主有金属机加工条件吗

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chemistry02作者
2年10个月前
20楼

统一回复。

@浪里黑条 我觉得现在暂时可以打破××了买硝酸钾(滑稽),理论书看起走,还是先弄固机再弄液机。三年入轨肯定不可能的了,毕竟高中的时间要紧得多。

@154454496 你这边也慢慢弄,我没有金属机加工条件,只能到处找网上的加工店。

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浪里黑条
2年10个月前 修改于 2年10个月前
21楼
引用chemistry02发表于20楼的内容
统一回复。@浪里黑条 我觉得现在暂时可以打破××了买硝酸钾(滑稽),理论书看起走,还是先弄固机再弄液...

emmm,硝酸钾的前景一般,不过安全性能好,LZ可以从RNX(可以长期储存)开始,试试增加RNX的燃速之类的。等LZ的技术成熟一些之后,推荐硝酸铵,比冲等性能甚至不亚于AP(而且燃温明显更低,发动机防热措施要求相对低)。同时,如果条件允许,可以考虑在推进剂中添加FOX-7,能量略逊于RDX,但是安全性能好的多(FOX-7撞击感度342J,同比RDX为9J,HMX为7J)。另外,有些含能添加剂并不太难做,比如TMETN(三羟甲基乙烷三硝酸酯,含能增塑剂)、EB(聚乙烯四唑,含能粘合剂)和聚丙烯酰氨基四唑等,LZ如果有条件(主要是防护和试剂来源)可以试一下。文献都很好找。当然,还是安全第一。

另外,金属发动机的安全性堪忧,推荐LZ试一试复合材料(如玻璃钢、碳纤维增强树脂)发动机,最好能自己糊,比较容易符合要求。玻璃钢抗拉强度可以达到2000MPa,换言之就是304不锈钢的3.84倍,或45#钢的3.39倍。同时,玻璃钢的密度还只有约2.2g/cm³,仅有钢材的28%。玻璃纤维布的成本还超级低,只是加工工艺略微复杂,需要一点点手工天赋,LZ何不试一试呢?

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性感铷铷
2年10个月前
22楼

尊守法律的实验党不会发展的

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wwkclt
2年9个月前
23楼

建议先搞清楚液体发动机四大循环方式,看看楼主想选用哪种,涡轮泵难度大,三年估计够呛,

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Jam.exe
2年9个月前
24楼
引用浪里黑条发表于21楼的内容
emmm,硝酸钾的前景一般,不过安全性能好,LZ可以从RNX(可以长期储存)开始,试试增加RNX的燃...

{DSA小弟回复}我们决定放下法规立地成箭😂,目前己购KNO3五百克准备实验含能添加剂,不过原料是问题

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浪里黑条
2年9个月前 修改于 2年9个月前
25楼
引用Jam.exe发表于24楼的内容
{DSA小弟回复}我们决定放下法规立地成箭😂,目前己购KNO3五百克准备实验含能添加剂,不过原料是...

搞的到浓s酸吗?如果能的话,烟硝不愁了😂然后可以网购DEG或者TME,做含能增塑剂。含能粘合剂暂时不推荐做,虽然简单,但是涉及的物质毒性太大(叠氮化钠,亚硝酸钠,丙烯腈之类的)。以后有充足条件了可以一试。另外,若条件充足,可以尝试FOX-7。

硝酸制备参考我的帖子https://www.kechuang.org/t/82747

DEGDN参考帖子https://www.kechuang.org/t/66945

TMETN参考帖子https://www.kechuang.org/t/81731

含能添加剂最好不要和KN推进剂搭配,浪费性能。如果可能,试一试AN推进剂吧,发展前景比较不错。

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Jam.exe
2年9个月前
26楼

@浪里黑条 好的,谢谢提醒。但@chemistry02在用草酸和硫酸亚铁制硫酸,尚未成功。准备试一下FOX-7,目前正在找原料,不过应该要转到你上述两种增塑剂

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Jam.exe
2年9个月前
27楼

权限不足~~~

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浪里黑条
2年9个月前
28楼
引用Jam.exe发表于26楼的内容
@浪里黑条 好的,谢谢提醒。但@chemistry02在用草酸和硫酸亚铁制硫酸,尚未成功。准备试一下...

不要用草酸和硫酸亚铁了,草酸亚铁溶解度还是有点大。

如果要自制,就试试硫酸铁吧,先在175℃脱去7个结晶水得到二水硫酸铁,再在480℃以上灼烧,冷凝所得物质得到发烟硫酸(当量化学式2H2SO4·SO3),再小心稀释得到浓硫酸。

当然,最经济的方法莫过于买蓄电池原液自己浓缩😂😂

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154454496
2年9个月前
29楼

你们加油,我还在啃RNX。

预计今年九月能出比冲75s的RNX机和烧3%水的液机模型

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浪里黑条
2年9个月前
30楼
引用154454496发表于29楼的内容
你们加油,我还在啃RNX。预计今年九月能出比冲75s的RNX机和烧3%水的液机模型

3%水?指的是3%双氧水还是燃料里含有3%水?

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154454496
2年9个月前 修改于 2年9个月前
31楼

前者

@浪里黑条

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浪里黑条
2年9个月前
32楼
引用154454496发表于31楼的内容
前者@浪里黑条

然而……你会发现这不可能……想做合格的单组元液推,双氧水浓度必须大于67%;双组元可以稍微低一点(但也得五六十)。如果低于这个浓度,反应热都不足以把产物完全汽化。

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浪里黑条
2年2个月前 修改于 2年2个月前
33楼

深夜来一记洛阳铲。

1688上有航空煤油售卖,仅从能量特性讲,与航天煤油相差无几。如果LZ暂不考虑再生冷却等要求燃料有高热稳定性的技术,可以考虑在1688上购买。实验伊始做实验性发动机或小机子的时候,LZ可以考虑使用电动机+齿轮泵或柱塞泵驱动,液膜冷却,这些的技术难度相对较低,不过死重较大(齿轮泵可以产生很高的压强,但是流量小;柱塞泵流量可以较大,但是需要强大的电机才能达到高压)。到了后期,可以把泵换成离心泵,甚至不再用电驱动,搞燃气发生器循环的液机。

液氧-煤油的组合,混合比(O/F)为2.65左右时有最高的海平面比冲,理论比冲(10MPa室压)约为315.2s。该条件下的真空比冲(出口压强1KPa)约为387.8s。实际比冲由于种种原因会低于此。

已有的液氧煤油发动机,比较成熟的有毛子的RD-180发动机(分级燃烧循环),室压25.7MPa,海平面比冲约311s,真空比冲(用的还是海平面喷管)338s。还有SpaceX的Merlin-1D,使用的是燃气发生器循环,室压10MPa左右,海平面比冲286s。中国的YF-100设计非常保守,不过能在18MPa的室压下做出300s的海平面比冲也是比较出色的。

最近思虑较多,脑子有些天马行空了,如有不妥之处还请见谅😂

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GCCgccMZ
2年2个月前
34楼

!!!666啊!带我一个吃瓜观光的吧~

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chemistry02作者
2年2个月前
35楼
引用GCCgccMZ发表于34楼的内容
!!!666啊!带我一个吃瓜观光的吧~

你也来逛KC了啊,不错不错

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GCCgccMZ
2年2个月前
36楼
引用chemistry02发表于35楼的内容
你也来逛KC了啊,不错不错

哈对啊~不容易有电脑了,虽然不熟悉论坛,不过毕竟很厉害一个地方,来学习学习

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154454496
2年2个月前
37楼
引用浪里黑条发表于33楼的内容
深夜来一记洛阳铲。1688上有航空煤油售卖,仅从能量特性讲,与航天煤油相差无几。如果LZ暂不考虑再生...

我个人还是倾向于隔膜泵(主要是网上有很便宜的,也容易山寨)。另外我认为液氧酒精会更舒服一些,虽然比冲低点(但总比你们凑合用这么多年的硝糖高吧,刚改液机主要是先摆脱管制束缚、实现精确控制,再想如何提升比冲)

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浪里黑条
2年2个月前
38楼
引用154454496发表于37楼的内容
我个人还是倾向于隔膜泵(主要是网上有很便宜的,也容易山寨)。另外我认为液氧酒精会更舒服一些,虽然比冲...

我为什么没选隔膜泵?是因为网上买不到压强够大的啊。。。另外,既然有了煤油(甚至还比酒精便宜)为什么还要用酒精呢?

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猎鹰
2年2个月前
39楼

一年过去了,现在进度咋样

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bh,王者归来
2年2个月前
40楼

可以考虑学习新西兰人搞个电池-电泵液发,可以先来个小规模样机测试一番以熟悉可能遇到的工程学问题,诸如燃烧稳定性、材料耐高低温和流量控制等,不然贸然夸下海口说XX时间入轨,其实是不现实的。

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chemistry02作者
2年2个月前
41楼
引用猎鹰发表于39楼的内容
一年过去了,现在进度咋样

还在固机的摇篮里停滞不前😂

因为固机相对液机要简单许多,而且现在我的时间非常紧张,所以我们在不管法律法规的情况下只能先搞好固机再去弄液机。不过放心,液机肯定是不会弃坑的(虽然三年入轨不可能)

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chemistry02作者
2年2个月前
42楼
引用bh,王者归来发表于40楼的内容
可以考虑学习新西兰人搞个电池-电泵液发,可以先来个小规模样机测试一番以熟悉可能遇到的工程学问题,诸如...

嗯,您说得在理,我们以后正式动手做时会考虑到这个问题的。另外3年入轨本来就是我们之前预计把时间卡到极限才有可能实现的,既然现在已经不可能了,而且家里条件和时间条件也不太好,因此不能求快只能求稳,所以现在我们才会说先把固机弄好再弄液机。

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bigsky
2年2个月前
43楼

1年多了,进展如何?先来几个老母鸡补补身体吧!!!

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chemistry02作者
2年2个月前
44楼
引用bigsky发表于43楼的内容
1年多了,进展如何?先来几个老母鸡补补身体吧!!!

1.上文已回答进展情况。

3.咱们有精神食粮就足够了(滑稽)

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地震带上的人
2年2个月前
45楼

1年多了,进展如何?

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地震带上的人
2年2个月前 修改于 2年2个月前
46楼

@154454496  3%的双氧水。。。3%的过氧化氢分解的热量请问如何把剩下的近97%的水给汽化,同时自身分解还有水?????如果做火箭推进剂,过氧化氢的浓度最低要求90%资料来自 中国宇航出版社 《单组元液体火箭发动机设计与研究》)@浪里黑条
 

 楼主所选择的这个浓度,跟标准比起来就是跟用白开水冲燃料一样。。。

使用过氧化氢推进剂的发动机,其工作介质不仅仅高温的氧气,同样还有过热的蒸汽。如果楼主不能保证水分的除去,过热蒸汽会瞬间被多余的水冷却导致推力和比冲的降低。过氧化氢浓缩有危险,建议楼主更换燃料,先使用压缩氧气逐步摸索液机的设计工艺和理论的实践!

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314152
2年2个月前
47楼
引用地震带上的人发表于46楼的内容
@154454496  3%的双氧水。。。3%的过氧化氢分解的热量请问如何把剩下的近97%的水给汽化...

其实气氧来个降温到-20C左右,再加上10mpa的压力,密度好像能去到100kg/m3

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314152
2年2个月前
48楼
引用地震带上的人发表于46楼的内容
@154454496  3%的双氧水。。。3%的过氧化氢分解的热量请问如何把剩下的近97%的水给汽化...

看起来百分之80以下的双氧水机甚至可以被热水火箭打败。。。😂

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浪里黑条
2年2个月前
49楼
引用地震带上的人发表于46楼的内容
@154454496  3%的双氧水。。。3%的过氧化氢分解的热量请问如何把剩下的近97%的水给汽化...

90%不至于。过氧化氢首次应用于推进剂的浓度是85%。浓度高于67%的双氧水分解产物可全部汽化,理论上就可以作为推进剂。

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154454496
2年2个月前
50楼

收到,怕是还是开水机更适合我。还是回家大锅熬火药放窜天猴去吧,咱没那个本事更没那个钱去搞液机。想把液机白菜化,却发现自己就是棵白菜。

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