[CZSA]国内第一次塞式喷管探空火箭发射
ERIC氢离子
ERIC20041219 2020-4-25原创 喷气推进
中文摘要
本文叙述了笔者的塞式喷管火箭发动机项目的延伸项目,(国内业余界第一次塞式喷管火箭发动机试车,国内业余界第一次AP基燃料塞式喷管火箭发动机试车,国内第一只塞式喷管火箭发射,全球第一个复合材料喷管塞式喷管火箭发动机)
关键词
塞式喷管复合材料塞锥上箭

   此项目为塞式喷管项目的子项目。

   参与人:ERIC20041219(  火箭总体设计,火箭发动机设计)

                                                           @氢离子(火箭制造,航电设计制造)

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塞式喷管介绍

      塞式喷管其实从20世纪60年代就有有关的报道,但是对于塞式喷管应用于航天飞机的主发动机(SSME) 当时认为是不够成熟的。90年代,NASA资助塞式喷管技术应用于重复使用的航天器(单级入轨) ,即现在已经被停止研制的X-33发动机,次项目促进了塞式喷管发动机的发展,比如RS2200发动机已经进行了多次实验,但到目前为止塞式喷管火箭发动机还没有应用到运载火箭上。术应用于重复使用的航天器(单级入轨) ,即现在已经被停止研制的X-33发动机,次项目促进了塞式喷管发动机的发展,比如RS2200发动机已经进行了多次实验,但到目前为止塞式喷管火箭发动机还没有应用到运载火箭上。

      传统的钟型喷管只能在一-个特定高度工作才能达到最佳的性能,而塞式喷管不-样。它通过对流体的扩张比自动调节,提高了发动机的推力系数(C+) 当工作压力小于设计压力时塞式喷管相对于钟型喷管的优的就会体现出来,特别对于单级入轨火箭,发动机要求在大气层和真空两种环境下工作。当实际压力高于设计压力时,塞式喷管的工作情况和钟型喷管基本相似。部分学者认为塞杆式喷管,塞锥式喷管,截短塞式喷管三者之间是可以互换的。

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前期试验部分

在经过一系列的试车验证和设计思路验证后,塞式喷管探空火箭的计划就提上了日程。

发动机数据:

燃料:KNSB,669#  推力:160MAX  材质:45#钢

先上几张试车验证的照片以及视频:

IMG_20191011_220317_516.jpg IMG_20191007_121243_330.jpg

这是国内业余界第一次塞式喷管火箭发动机试车:


TRIM_20200425_143654.mp4 22.40MB

国内业余界第一次AP基推进剂塞式喷管火箭发动机试车,因为

估算点火药量的时候忽略了因为喷管增加的体积导致了喘燃和不稳定的工况。

在第二次的试车中得到了改进。


TRIM_20200425_143910.mp4 22.31MB


TRIM_20200116_091407.mp4 13.89MB


三次试车均出现了马赫环,第三次最为明显。

下图是第三次试车的推力数据和比冲计算。

IMG_20200205_231039_222.jpg

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  火箭部分

总体介绍:火箭主体由铝合金组成,头锥和尾翼均为3D打印材质,使用H+2.01和

           另一个(神秘)航电作为本次发射使用的航电系统。对于火箭上升的数据可以有效地记录。

(双重开伞更有保障)

复合材料塞锥

81243716E7878FF8DC10F92AC1C7E749.jpg 8372CBDA6330266D20A9757DB1C7C58A.jpg

燃料与火箭

4B8C7852396B22723AE1BD671085525F.jpg

全家福

CB6B3560DE63330C7171389D0BA1E02D.jpg

到达场地,开始布置


02F1BCDD9E79658415FC0845AA7B8A84.jpg 5739E51009144A540438CF98D1C84025.jpg

激动的按下点火按钮,发射成功!


ADAFBA05B2A742FDA3D7AD2FFB60FB05.mp4 4.14MB

就在以为都成功的时候,只见降落伞从空中慢悠悠的飘落。

火箭不见了踪影。。。 sticker 检查伞,发现是被扯断的。看来下次要换一个好伞shen sticker

D963120E77FD77EC12A3201079CECE89.jpg

心有不甘,遂寻之。未果,乃回。 sticker

心情只有两个字:操蛋

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总结一下

发射成功,回收失败。伞shen的选择是一大败笔。其他系统均正常工作。

下一步准备改进材质,再次实验。望大家多多关注。

附图:神秘小圈圈

A93E3C5D35FC69D872FE0A7D2DD7F2D9.jpg

[修改于 1 年前 - 2020-04-25 23:10:07]

+1  科创币    负负得正   2020-04-25   前排资瓷,留下脚印
+0.5  科创币    UICalc   2020-04-25   滋磁
+1  科创币    RaCl2   2020-04-25   支持
+0.5  科创币    Lihua   2020-04-26   支持,继续努力
来自:火箭技术 / 喷气推进
 
19
 
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ERIC20041219 作者取消置顶
11个月25天前 修改于 11个月23天前
2楼

至此,国内第一只塞式喷管火箭发射成功。全球第一个复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机通过验证。

声明:本文是国内最早发布的塞式喷管探空火箭上箭发射报告,御坂18650兄台的火箭由于:1:发布较晚,2:没有可靠的,可以证明发射的依据(1为重点)所以以无效对待。顾本文中的火箭是国内第一只塞式喷管火箭。

本文中的火箭发动机使用了新型的复合材料塞锥,在本文发布前,全球没有关于复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机的各种实验报告。以及实测报告。顾,本文中的发动机为全球第一台复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机。


ERIC20041219作者
11个月25天前
1楼

占个位,后续说明原因

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ERIC20041219作者
11个月25天前 修改于 11个月23天前
2楼

至此,国内第一只塞式喷管火箭发射成功。全球第一个复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机通过验证。

声明:本文是国内最早发布的塞式喷管探空火箭上箭发射报告,御坂18650兄台的火箭由于:1:发布较晚,2:没有可靠的,可以证明发射的依据(1为重点)所以以无效对待。顾本文中的火箭是国内第一只塞式喷管火箭。

本文中的火箭发动机使用了新型的复合材料塞锥,在本文发布前,全球没有关于复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机的各种实验报告。以及实测报告。顾,本文中的发动机为全球第一台复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机。


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TonyStark
11个月25天前
3楼
引用ERIC20041219发表于2楼的内容
至此,国内第一只塞式喷管火箭发射成功。全球第一个复合材料塞锥塞式喷管火箭发动机通过验证。声明:本文是...

全国第一,全球第一……Eric你怎么也成标题党了 sticker


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TonyStark
11个月25天前
4楼

核电啊 sticker 期待数据及该发动机地面试车

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虎哥
11个月25天前
5楼

请问推力数据是实测的还是计算的,如何计算的?若是实测的,总冲、比冲的计算具体是怎么做的?

这个实验环境还是比较危险,火箭掉下来如果砸到人基本上必挂,看视频中地面人口密度不低,有没有校核砸人概率,是否低于一千万分之一?

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ERIC20041219作者
11个月25天前
6楼
引用虎哥发表于5楼的内容
请问推力数据是实测的还是计算的,如何计算的?若是实测的,总冲、比冲的计算具体是怎么做的?这个实验环境...

报告虎哥,数据是实测+计算的。

总冲=平均推力×时间

比冲=总冲÷燃料质量÷g

砸人这个的确没有考虑好,下次我一定会注意。 sticker

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可爱的叔丁基锂
11个月25天前
7楼

貌似没架子没固定好,往一边飞了

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MGS
11个月25天前
8楼

好活儿👍

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钚238
11个月24天前
9楼

期待下次的伞 sticker

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香皂火箭q
11个月24天前
10楼

sticker 如此和谐的外形,被热心市民捡到报告,大概率是要上新闻的...

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御坂18650
11个月24天前
11楼

首先祝贺楼主发射成功,制造水平有较大进步。不过想要抢第一的话很遗憾没有实现,塞式喷管在国外早就有不少上箭发射记录,我没存图,有兴趣可以找找。国内的话我的第一个线塞发动机上箭发射是418日,仍然使用了试车时的燃料配置,总冲和推力都较低,但是发射时手机内存满了没有录到,于是就没有发出来,只能上组装完成的图看看了

3165C0D6-9CA1-46A6-92CA-A84B5CC5485D.jpeg 94472EB5-A2BC-4F11-9F79-9DD55E7FEF62.jpeg

希望楼主继续努力,不过也要注意安全啊,在有人的地方尽量不要发射比较好


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Winter
11个月24天前 修改于 11个月24天前
12楼

建议回收系统在发射之前做好可靠性测试。箭体上最好不要有凸出的螺丝头,影响气动,损失射高,换成无头螺丝好很多。发射场地选择非常重要,视频里面这个场地发射可以说是随机抽取一名幸运观众赠送“弹道导弹”一枚。发射架必须进行可靠固定(通常是拉绳子打在地上),不然火箭再怎么可靠也不能保证发射架不被火箭拐跑了。

另外这个喷管看起来是光敏树脂之类的热固塑料?

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ERIC20041219作者
11个月24天前
13楼

恭喜发射成功,但是

1:没有发射记录

2:我是最早发出来的

所以还是抢到了。


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ERIC20041219作者
11个月24天前
14楼

接下来准备进行更大的塞式喷管探空火箭项目,将实验新型的燃烧室装药和新的回收结构,望大家多多关注 sticker

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LS
11个月23天前
15楼

你这……喷管确定经过可靠设计吗?

怎么感觉像是你之前的塞式机的喷管减短版本

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20!Dopaminor
11个月23天前 修改于 11个月21天前
16楼

用的什么伞绳,做过拉力测试没

另外现在去把名字改成“世界第一”还来得及吗




应该出个发射及测试流程指导,强制执行严禁违反

比如

0. 发动机仿真;材料限制

1. 发动机试车

2. 可靠开伞系统(头锥负重测试)

3. 箭体强度测试

4. 伞绳强度测试

5. 测试/发射场地选址要求


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ERIC20041219作者
11个月23天前
17楼
引用20!Dopaminor发表于16楼的内容
用的什么伞绳,做过拉力测试没另外现在去把名字改成“世界第一”还来得及吗应该出个发射及测试流程指导,强...

就是因为没有做拉力测试才悲催的,另外第二句话没听懂

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TonyStark
11个月23天前
18楼

抢第一啥的…没意义。不过是个好听的虚名罢了。技术和实力才是真正应放在标题里强调的。😂


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ERIC20041219作者
11个月22天前
19楼
引用TonyStark发表于18楼的内容
抢第一啥的…没意义。不过是个好听的虚名罢了。技术和实力才是真正应放在标题里强调的。😂

强调什么并不是很重要,我做的事在稳定技术就可。

还有我觉得你应该把你的技术稳定了,再来评价他人吧。

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搞比利
11个月17天前
20楼

求复合材料是啥,我现在的碳纤维环氧喷嘴支撑不住石墨喷口。。。。

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LShang001
11个月17天前
21楼

所以说,楼主打算什么时候搞单级入轨? sticker

+0.5
科创币
zx-84573
2020-05-03
……
+0.66
科创币
ERIC20041219
2020-05-09
.。。。。。。。。。。。
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GMCC_Library
10个月10天前
23楼

不尝试下推理测试吗

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冰与火之歌
7个月14天前
24楼

你的铁管子还好没砸到人 sticker


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longfulan
6个月24天前
25楼

头锥装歪了有点偏,起飞后一边风阻大一边风阻小,所以直接倾斜了。

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ERIC industrial社长、CZSA社长、进行了国内业余界首次塞式喷管发动机的试车,国内第一次塞式喷管火箭发射,全球第一次复合材料塞式喷管火箭发动机试车与试射(座右铭:科创是人类进步的阶梯)

生物简介:ERIC20041219性情温顺,被逼疯时容易暴走。

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