[Sekigahara]

Salutari tuturor,
Am o intrebare teoretica in stadiul actual. Din cate stiu performanta unui motor de racheta poate fi crescuta prin cresterea vitezei masei eliminate prin ajutaj(Tiolkovski parca a demonstrat asta). La majoritatea motoarelor aceasta e limitata in portiunea cea mai ingusta a ajutajului la viteza sunetului(pentru gazul si temperatura date).
Am citit despre niste motoare Pulse Detonation Engine, care folosesc detonatie in loc de ardere/deflagratie, obtinand viteze supersonice(unde de soc). Din ce am gasit se pare ca detonatia substantelor solide da o unda de soc mai rapida decat in cazul combustibilului lichid.
Stie cineva daca s-a incercat un motor cu combustibil solid, la care propulsia sa fie data de detonatii succesive a unor cantitati mici, predeterminate din combustibil? Daca da sunt curios ce nume sucit i-au pus in engleza si eventual surse de documentatie.
Exista combustibil solid, detonabil in cantitati mici cu care e relativ legal sa experimentam?

[Sekigahara]

Voi reveni cu rezultate in perioada sarbatorilor, cand gasesc petarde peste tot. Din cate am aflat unele produc detonatii nu deflagratii, si sunt relativ legale si sigure(planuiesc sa le "programez" cu un fitil).

[Zen]

Un motoras cu combustibil solid banal (azotat cu zahar sau BP) poate ejecta gaze la o viteza de cateva ori cea a sunetului (pe portiunea ingusta). Nu exista nicio limitare in sensul asta.

[Sekigahara]

Zen, la 13 March 2013 - 08:22 PM, a spus:

Un motoras cu combustibil solid banal (azotat cu zahar sau BP) poate ejecta gaze la o viteza de cateva ori cea a sunetului (pe portiunea ingusta). Nu exista nicio limitare in sensul asta.

In zona divergenta stiu ca viteza de evacuare creste peste 1 Mach pe baza diferentei de presiune, ma intereseaza viteza chiar in zona cea mai ingusta. Ai ceva rezultate masurate experimental sau documentatie consistenta in acest domeniu?

[Zen]

Sekigahara, la 14 March 2013 - 04:16 PM, a spus:

Ai ceva rezultate masurate experimental sau documentatie consistenta in acest domeniu?

Nu, vazusem in simulatorul SRM viteze prezise si de peste Mach 3. M-am uitat acum si viteza asta era la nozzle exit, dar si daca nu avem expansiune de la throat la exit tot putem avea peste Mach 1, cel putin asa arata. Nu e nici contra bunului simt. Ce, avioanele supersonice folosesc motoare cu detonare?

[Sekigahara]

Viteza maxima ce poate fi atinsa de un avion nu e acelasi lucru cu viteza de avacuare a gazelor. Ea e proportionala cu masa gazelor evacuate si cu viteza de evacuare a acestora. Masa: cu cat motorul are un procent mai mare din masa totala a rachetei cu atat se ating viteze mai mari(tin minte vag ca la rachete spatiale se doreste un procent de peste 90% din masa rachetei). Ce se poate modifica e viteza de evauare: 1 Mach pana la portiunea ingusta(cu cat e temperatura mai mare si acel 1Mach va fi mai mare exprimat in m/s), apoi viteza de avacuare supersonica pe baza diferentei de presiune. Presiunea si temperatura sunt limitate de rezistenta carcasei. Ramane de imbunatatit acel 1Mach prin schimbarea gazului evacuat, la motoarele cu hidrogen se elimina vapori de apa.
Nu am gasit studii teoretice despre ajutajul unui motor cu detonatie in impulsuri, desi exista asa ceva pe combustibil lichid. Eu am comparat valorile gasite pe Wikipedia, viteze tipice de evacuare a gazelor la IESIREA din ajutaj, cu vitezele undei de soc produsa de detonatia in combustibil solid. Detonatia da o viteza pana la dublu, fara a lua in considerare folosirea unui ajutaj care sa mareasca viteza pe baza diferentei de presiune.
Aici dau un link unde se mentioneaza viteza minima in portiunea ingusta: http://www.engapplet...zle/cdinfo.html .
Aici sunt mentionate viteze tipice de evacuare pt trei categorii de motoare: http://en.wikipedia....t_engine_nozzle
Aici e un link despre viteza undei de soc: http://en.wikipedia....losive_velocity

[Zen]

Sekigahara, la 15 March 2013 - 09:29 AM, a spus:

Viteza maxima ce poate fi atinsa de un avion nu e acelasi lucru cu viteza de avacuare a gazelor.

Pai tocmai ca nu e, de aia ziceam. Este mult mai mare viteza gazelor, ca avionul sa zboare supersonic viteza de evacuare trebuie sa fie de multi Mach.

Aceasta postare a fost editata de Zen: 15 March 2013 - 01:34 PM

[Sekigahara]

Avionul e diferit de racheta pentru ca are aripi. Pentru a se ridica de la sol trebuie sa aiba viteza orizontala suficient de mare pt a crea diferenta de presiune deasupra si dedesuptul aripilor. Motoarele unui avion nu au suficienta putere pentru a il ridica de la sol drept in sus precum o racheta. La fel in aer cand atinge viteze supersonice. Motorul aplica o forta(deci acceleratie) constanta caruia nu i se opune decat aerul. E normal ca in timp va atinge viteze supersonice.
Cea mai performanta racheta militara, Iskander, atinge undeva pe la 6-7 Mach, adica sub 2,4km/s. In linkul de pe Wikipedia da pentru combustibil solid(cazul rachetei despre care vorbim) viteza tipica de evacuare de 2,1-3,2 km/s. Si aceasta viteza se obtine treptat, nu instantaneu prin evacuarea a catorva grame de combustibil.
Prin urmare se poate obtine o imbunatatire prin folosirea unei detonatii.
Un exemplu mai ilustrativ este motorul "pulse jet", unde se arde un combustibil in impulsuri comparativ cu PDE(pulse detonation engine), ambele pe combustibil lichid. Sunt destule documente pe net care arata avantajele obtinute din detonatie vs ardere. Ceea ce doresc eu sa imbunatatesc e tehnica mai accesibila in cazul unui combustibil solid, si in acelasi timp o performanta mai mare data de viteza de detonatie mai mare.
Din pacate nu pot experimenta nimic pana nu gasesc de undeva petarde(am vazut artifcii de vanzare online dar nu petarde).

[MrSpace]

Zen, la 15 March 2013 - 01:34 PM, a spus:

Pai tocmai ca nu e, de aia ziceam. Este mult mai mare viteza gazelor, ca avionul sa zboare supersonic viteza de evacuare trebuie sa fie de multi Mach.

Nu este asa, la rachete cel putin, viteza rachetei poate fi mult mai mare ca viteza de ejectie a gazelor. De ex pt a ajunge pe orbita e nevoie de un impuls de vreo 9km/s, pt zboruri interplanetare sondele sunt lansate si cu 21km/s, dar viteza ejectie a gazelor (la motorul chimic) e de max 4.5km/s, cel mai adesea sub 3.5km/s. cauta pe net formula lui Tsiolkovsky http://en.wikipedia....kovsky_equation

Cat despre viteza de ejectie a gaelor in zona ingusta aceea este egala cu vitea sunetului pentru conditiile de presiune si temperatura de acolo. La presiuni mari si temperaturi mari viteza sunetului poate fi si de 3x viteza sunetului in aer in conditiile atmosferice de la sol.

Bagati practica, lasati teoria :)

[Sekigahara]

Datorita particularitatilor combustibililui solid fata de cel lichid am optat pentru muuulte trepte egale ca diametru. Pana acum am reusit sa fac prima treapta :yahoo: . Forta e de-a dreptul uriasa =@ (cel putin pt dimensiunile testate) asa ca nu am masurat nimic :angry: . Momentan costul unei trepte e undeva in jur de 10 RON, dar va creste in mod sigur cu pretul unui circuit electronic pentru tot motorul, si o structura mai rezistenta. Revin cu detalii dupa ce mai experimentez.

[Sekigahara]

O sa dau ceva detalii care poate vor fi utile altcuiva. Eu revin la azot cu zahar.
Prima idee a fost de a pune incarcaturi mici in trepte. Ceva de genul Forma paharului a directionat o mare parte din forta detonatiei pe suprafata fundului, relativ uniform.
O idee mai avansata aici: http://yarchive.net/...explosive.html.
Pentru a impinge incarcatura cu ajutorul detonatiei nu trebuie depasit un prag de presiune peste care apar probleme. Eu presupun ca din cauza presiunii creste si temperatura pana acolo ca metalul se comporta ca un burete care absoarbe presiune(se deformeaza bine) in loc sa fie rigid si sa fie impins. Se pot obtine totusi presiuni mari comparativ cu masa combustibila.

Incarcaturile pot fi montate una dupa alta cu pastrarea diametrului, in trepte. Acestea pot fi detonate electronic. Am vazut ceva schema pe net cu timerul 555 si CD 4017, numarator decadic, care se pot comanda de pe net si nu sunt scumpe. Se poate folosi tub PVC de 2cm diametru, segmente separate de monezi de 10 bani, in fiecare segment cam cate 1g de combustibil. Declansarea se poate face cu o bucata de fir de otel(parca otel inoxidabil scrie pe ele) de la spiralele alea de spalat vase(in locul ledurilor din schema, fara nici o rezistenta in serie). Nu dau detalii despre combustibil pentru ca poate fi detonat, si exista paranoici pe chestiile astea, dar se poate gasi usor pe net reteta accesibila, din materiale care nu atrag atentia.
Pentru optimizari prin forma combustibilului se poate vedea al doilea link, are si el alte linkuri. De mers merge si cu biluta in tub de PVC cum am zis. Probabil cea mai ieftina stabilizare se obtine prin montarea unui varf greu. Cu aripioare mi s-a parut complicat la atatea trepte.

[Sekigahara]

Asta era primul link: "http://www.youtube.com/watch?v=qoVrXDDpvF4"

Imi cer scuze pt omisiune.

[Sekigahara]

Imi cer scuze ca vorbesc singur dar nu ma pot abtine sa nu mentionez o idee asemanatoare, proiectul Orion: http://en.wikipedia....lear_propulsion).