Projekt Hipersonal - KSard

Amatorskie Rakiety Doświadczalne - KSard
Projekt Hipersonal
Wstęp:Pod tym hasłem kryje się projekt eksperymentalnej rakiety amatorskiej, która może przekroczyć
barierę dźwięku. Pomysł zrodził się pod koniec stycznia 2004 roku podczas dyskusji prowadzonej na
forum pirotechnicznym w dziale modelarstwa rakietowego.Pomysłodawcą jest PINOT, który podjął się
opracowania i wykonania silnika rakietowego na paliwo wysokoenergetyczne własnej receptury.Moim
udziałem było wykonanie niezbędnych wyliczeń udowadniających możliwość osiągnięcie przez rakietę
amatorską tak dużej prędkości.
ZAŁOŻENIA PROJEKTU HIPERSONAL, czyli Hipersonicznego Aparatu Latającego:
Rakieta, która pokona barierę dźwięku:
- silnik o masie paliwa 300 gram i masie korpusu 300 gram (razem 600g);
- masa całego zestawu max. 1400 gram (rakieta, waga do 800g).
Do przeanalizowania i wykonania są następujące "krytyczne" elementy rakiety:
- korpus silnika o masie do 300 gram i wytrzymałości do 100 atm
- dysza do osiągania prędkości naddźwiękowej
- paliwo rakietowe o ISP min. 220
- korpus rakiety - rura kompozytowa fi 50x1,5 mm, L=1000 mm zespolona ze statecznikami
- zespół odzysku - spadochron + mechanizm wyzwalający
- układ (najpewniej elektroniczny) pozwalający na pośrednie lub bezpośrednie wyznaczenie szybkości
rakiety
- głowica minimalizująca opory powietrza
- zamontowanie kamery filmującej przebieg lotu okiem pasażera rakiety (jeśli wystarczy zapasu
wagi)Dane wyjściowe
- Długość wyrzutni [m]:
2.00
- Kąt startu [º]:
85.00
- Ciężar rakiety bez paliwa[kg]:
0.80
- Średnica rakiety [mm]:
55.00
- Współczynnik oporu aerodynamicznego:
0.35
- Czas pracy silnika [s]:
1.00
- Ciężar paliwa [kg]:
0.30
- Impuls właściwy paliwa [s]:
230.00
- Impuls całkowity silnika [Ns]:
677.30 (Klasa J) Trajektoria lotu:
Czas (s)
wysokość (m) prędkość (m/s) przyspieszenie (m/s2)ZapłonZejście z wyrzutniKoniec palenia
paliwaApogeumKoniec lotu 0.00 0.08
1.00
18.71
48.46
0.00
2.00 314.032757.95 0.04 0.0049.64624.0711.83127.230.00618.77176.599.810.29 Maksymalne wartości:
- Prędkość: 624.2441 [m/s]
- Przyspieszenie: 647.5499 [m/s2]
- Odległość upadku od wyrzutni: 571.13 [m] Wykres prędkości w funkcji czasuWykres prędkości w
liczbie Mach’aWykres wysokości lotu w funkcji czasuWykres współczynnika oporu
aerodynamicznego w pierwszych 10 sekundach lotu Rakieta testowa Htest – model przeznaczony
do testów podzespołów w projekcie HIPERSONAL << szczegóły >> 14-03-2004 Model rakiety
TEST&ndash;1H gotowy do lotu4 lipca 2004 r.
Pierwszy lot rakiety TEST 1HOdbył się pierwszy lot
rakiety testowej w ramach projektu HIPERSONAL. Rakieta TEST 1H &ndash; wykonała nie do końca
udany. Zawiódł układ odzyskiwania &ndash; zadziałał zbyt późno i spadochron na skutek dużych sił
aerodynamicznych uległ uszkodzeniu.
Informacje o pozostałych lotach można zobaczyć w dziale Foto &bdquo;Loty VII 2004 &rdquo;
8 kwietnia 2007 r.
Test silnika PINOTA z paliwem APAN_4 (docelowe paliwo projektu HIPERSONAL)
SILNIK: D30L200S
- rura 33,5x1,5 o długości komory spalania 200mm ze stali nierdzewnej (o Re=min520MPa) z systemem
zabezpieczającym przed losową fragmentacją w razie CATO
- dysza: toczona stalowa dysza LaVala, z wkładką grafitową w części krytycznej
- zatyczka: toczona aluminiowa z możliwością umieszczenia zapłonu wewnątrz;
http://www.ksard.cba.pl
Kreator PDF
Utworzono 4-03-2017, 08:00
Amatorskie Rakiety Doświadczalne - KSard
- uszczelnienie: o-ring gumowy 30x3,0
- system mocowania: pierścień osadczy Segera
- izolacja termiczna korpusu: brak
PALIWO:
- APAN_4N
- szczegółowy sposób przygotowania nie zostanie opublikowany
- składniki paliwa: ogólnodostępne
- 4 ziarna po 46 mm długości z kanałem 9mm. Inhibitowane na powierzchni zewnętrznej. Za spacery
robiły odcinki lontu visco 3mm.
- Masa paliwa: 165 gram
- gęstość paliwa w stosunku do teoretycznej: 96%
- Kn w czasie testu: 325-382
- stopień ekspansji dyszy: 4,7
- czas spalania: 1,8-2,0 sec
- czas ciągu 1,6 sec
- wartości szacowane:
CIAG MAX: 242 N
CIĄG ŚREDNI: 220 N
IMPULS CALKOWITY: 390 NS (Klasa I)
ISP : 240 s
a = 0,017 in/sec
n = 0,38
DZIAŁANIA PLANOWANE:
-
Wykonanie dysz z tytanu (wykonane z Ti4Al)
Wykonanie korpusu silnika D30L200 z Aluminium typ 2007 o Re=400 MPa (prawie wykonane);
test statyczny lekkiego silnika zawierającego ww elementy - tym razem z izolacją termiczną (Plan);
test lekkiego silnika na hamowni (Knod - jeśli znajdzie czas:));
Wykonanie silnika D40L250C (z laminatu epoksydowo szklanego) - Plan;
Testy statyczne D40L250C z 300-350 gram paliwa APAN_4N.
Teks zaczerpnięty z artykułu zamieszczonego przez autora na Forum Pirotechnicznym
http://www.ksard.cba.pl
Kreator PDF
Utworzono 4-03-2017, 08:00