Тяга
Kn и давление
Проще говоря, такой мотор может затащить 150-граммовую ракету на высоту 400м. Расчетное время набора высоты около 9сек.Такие данные дает программа EzAlt , на практике у меня получилось ~7сек.
Конструктивно РДК-2 похож на РДК-1, поэтому
на некоторых аналогичных процессах при изготовлении я не буду задерживаться. Движок одноразовый, но сказать
что это недостаток, у меня не поворачивается язык. Дело в том, что одноразовые движки, при определенных
условиях, имеют ряд преимуществ перед многоразовыми. При тех же тяговых характеристиках, они проще в производстве, легче, безопаснее.
Что же это за условия? На мой взгляд, это, прежде всего, небольшие габариты, технологическая простота изготовления
сопла, при сохранении его основных качеств, и несложная, но эффективная система заливки и прессовки топлива.
Велосипеда я не изобрел, поскольку керамическое сопло и прессовку топлива придумал не я.
Однако, без ложной скромности, скажу, что мне удалось решить эти задачи, применив собственные, по-моему, очень удачные
модификации данных технологических процессов. А теперь давайте по порядку.
При закладке топлива важно сохранить в чистоте верхнюю часть корпуса,
куда будет вклеиваться заглушка. Для этого делаем бумажную муфту длинной 40мм и внешним диаметром 16мм. Если
заметили, длина муфты длиннее расчетной на 2мм. Это необходимо для того, чтобы компенсировать смещение верхней
границы топлива при формировании канала.
Муфту вставляем в верхнюю часть корпуса и начинаем зарядку. Расплавленное топливо закладываем в двигатель
шпателем из алюминиевой проволоки ~3мм или лучинки. Заложив небольшую порцию, трамбуем торцевой частью сверла 4мм,
слегка смоченного в подсолнечном масле. Продолжаем процесс до уровня, когда уже начинается муфта.
Вынимаем муфту и сразу, пока топливо горячее, приступаем к формированию канала и прессовке.
Система прессовки состоит из :
1) Длинной, где-то на 250мм, струбцины.
2) Шпильки М6 длиной 150 мм. Участок без резьбы должен быть длиной 100мм, диаметром 5,0-5,3мм и заостренный на торце.
3) Цилиндра-поршня длиной 65мм и внешним диаметром 16мм и осевым отверстием ~5,5мм. Поршень должен свободно,
но без сильных люфтов, ходить по шпильке. Кроме того, он
должен с легким трением входить в корпус двигателя и иметь ровный торец. Лучше чтобы поршень был металлическим.
4) Ну, и в дополнение к системе нужна гайка М6, ключ под нее, доп. металлическая трубка длинной 30-35мм.
Сначала смазываем гладкую часть шпильки и рабочий торец поршня маслом, можно подсолнечным.
Затем вставляем цилиндр в корпус до упора в топливо, соответственно ровным торцом к топливу. Теперь шпильку
вставляем в отверстие цилиндра и продавливаем в топливо до упора в сопло. Шпилька, ориентируемая цилиндром,
идет ровно и четко по центру фиксируется критикой сопла, образуя строго осевой канал горения.
Накидываем на внешнюю резьбовую часть шпильки гайку и поджимаем шпильку к соплу струбциной.
Поджимаем плотно, но осторожно, чтобы не повредить сопло. Корпус и шпилька в струбцине составляют
жесткую систему, поэтому, если мы теперь будем поджимать цилиндр-поршень гайкой, мы, таким образом, создадим
винтовой пресс, который очень качественно запрессует топливо. Гайку поджимаем достаточно плотно, но,
опять-таки, фанатизма не надо. В таком виде оставляем конструкцию в покое не менее 6 часов.
К этому времени топливо достаточно затвердеет и можно приступать к разборке системы. Для начала, естественно, вынимаем сборку из струбцины. Вытащить шпильку руками не удастся, несмотря на смазку, но этого и не требуется. Поскольку струбцина теперь не удерживает шпильку, а топливо, наоборот, намертво схватилось с корпусом, то, если мы теперь продолжим поджимать гайку, мы, таким образом, выпрессуем шпильку из застывшей горючки. Когда гайка упрется в конец резьбы, мы вставляем между гайкой и цилиндром дополнительный цилиндрик, и продолжаем выпрессовку шпильки до полного освобождения. После такой процедуры топливный блок получается практически идеальной формы с идеально ровным каналом. Очевидно, что система работает так, что растрескиваний топливного блока быть практически не может. В случае если топливо забило критику сопла, надо прочистить его несильно нагретым (~120-160 градусов) металлическим стержнем подходящего диаметра. Не вздумайте высверливать - обязательно попортите сопло.
Для окончательной формировки топливного блока нам остается только сформировать участок "трассера", т.е. участок топлива без канала. Его функция визуализировать траекторию, защитить деревянную заглушку от прогара и сыграть роль замедлителя для системы спасения (~7сек). Но прежде чем формировать трассер, необходимо поместить в канал две полоски вторичного воспламенительного состава шириной 3,5-4,0мм и длиной 55мм. Без этой операции двигатель может слишком долго набирать обороты и даже есть вероятность перехода к торцевому горению с соответствующими последствиями. Можно, наверное, вставить стопин из такого состава после сборки со стороны сопла, но это проблематично из-за небольшой площади критического сечения. К тому же, полоски предотвращают попадание топлива в канал при формировании трассера. Итак, вторичный состав вложили, вставляем укороченную до 20мм защитную муфту, и закладываем топливо для трассера длиной 18мм. Вынимаем муфту и сразу вставляем сверху заглушку, смазав ее боковую поверхность силикатным клеем, подпрессовываем ее подходящим стержнем и фиксируем перетяжкой. Конечно, необходимо чтобы к этому моменту заглушка уже была подготовлена.
С уплотнением пришлось поломать голову, но результат получился довольно изящным и оригинальным,
по крайней мере, аналогов я не встречал. Проблема в том, что если мы сделаем хороший сальник из
резинового кольца диаметром 20 мм и толщиной резинки 1,5-2,0мм (не помню для чего, продаются в автозапчастях),
как это обычно делают - в пазу корпуса, то мы не сможем вставить мотор в фюзеляж. Смазку применять в случае
бумажной прокладки в фюзеляже и бумажного корпуса движка невозможно. Поэтому мы вставляем сальник
не в паз, а между уплотнительными кольцами, расстояние между которыми ~40мм. Сдвигаем его впритык к верхнему,
тогда при вставке движка в фюзеляж кольцо будет работать как подшипник, перекатываясь по мере запихивания движка
к нижнему кольцу, не теряя при этом своих уплотнительных свойств. Более того, если рядом с нижним кольцом
наклеить еще намотку из пары слоев бумаги, т.е. ступенечку, то, накатившись на нее, кольцо наглухо перекроет
зазор между движком и фюзеляжем. И никакой смазки! Движок вставляется и вытаскивается очень легко, а утечка
газов отсутствует напрочь /26.11.2007 kia-soft/.
Вот и все. Осталось установить мотор на
ракету и вперед!
/26.11.2007 kia-soft/
P.S.
Содержание может корректироваться по мере накопления экспериментальных данных.
P.P.S.
Со временем мне удалось сильно упростить технологию сборки мотора 2-ой серии. Если конструкция РДК-2
вам кажется сложной, рекомендую посмотреть
двигатель РДК-2У.