Último proyecto

últimos proyectos

18 de julio de 2016

Un proyecto que había estado rezagado en el fondo de mi mente durante bastante tiempo finalmente ha comenzado en serio. Había pensado a menudo en la dificultad creciente que viene con la obtención del oxidante propulsor, una situación que tristemente ha conseguido peor para muchos aficionados del rocketry aficionados, sin culpa nuestra. ¿Y si fuera posible hacer nuestro propio material oxidante, de una manera segura y confiable? El principio central del cohete aficionado es "hacer desde cero"; esto llevaría las cosas a un nivel en esa dirección. En los últimos años he estado recopilando cualquier información que pudiera encontrar sobre el tema de la "síntesis química" de oxidantes. Más recientemente, he dedicado mucho esfuerzo a estudiar este material para obtener una mejor comprensión de los procesos y los desafíos involucrados. El resultado de este esfuerzo ha sido alentador. Resulta que hay una serie de métodos de síntesis que son prometedores. La técnica que decidí intentar en primer lugar es la síntesis electroquímica de clorato de potasio y perclorato de potasio. La sıntesis de estos dos oxidantes es relativamente simple y utiliza sales comúnmente disponibles como material de partida. Huelga decir que hubo falsos arranques y retos técnicos inesperados una vez que traté de poner en práctica lo que había aprendido. Mucho se aprendió de los primeros juicios abortados que requerían un análisis cuidadoso y perseverancia para superar. Pero el esfuerzo ha comenzado a pagar. Mi primer ciclo de síntesis fructífero funcionó sorprendentemente bien, produciendo un lote de más de 1 kg de K-Clorato. Continúo los experimentos, concentrándome en el momento en mejorar la fiabilidad del aparato,

Fotos

Ver dentro del recipiente de reacción El

K-Clorato Sintetizado

Dic.7, 2013

ve diseñado utiliza una divergencia de 12 grados. Esta boquilla fue un experimento que demostró claramente que el ángulo de divergencia es importante. Para confirmar esto, se hizo una nueva boquilla, esta vez con una divergencia de 10 grados. El rendimiento resultante igualó la expectativa.

El motor de ranura doble D también se comportó como se esperaba y confirmó que se trata de una configuración de grano viable.

Fotos

Videos

- Ensayo de ensayo estático de I-350 con grano BATES (1,5 Mb)
- Ensayo estático de I-350 con grano DD-Slot (2,4 Mb)

Configuración para disparo de prueba

I-350 empuje

Jan.8, 2011

Un motor de cohete fue diseñado y construido recientemente para evaluar una nueva geometría de grano - uno con un núcleo central en forma de estrella. Esta estrella en forma particular, con siete puntos, produce una quemadura relativamente neutra, al menos en teoría. Hay una serie de ventajas para esta configuración de grano. Uno de los más significativos es que toda la quema tiene lugar en el núcleo. Esto significa que el propio propelente sirve para aislar la carcasa del motor del calor intenso de la combustión. El propulsor utilizado para este ensayo era KNSB basado en sorbitol convencional, sin embargo, se añadió tensioactivo para permitir una mejor colada alrededor de la geometría compleja del mandril. El mandril se mecanizó a partir de aluminio, y consistía en una barra central de 7 lados y siete "aletas" triangulares. La extracción del mandril era simple, con la barra siendo extraída primero, seguido por cada una de las siete aletas. Al ser destinado sólo para pruebas estáticas, el motor tenía un diseño simple. Se utilizó una boquilla de acero pesado y un mamparo, requiriendo un esfuerzo de mecanizado mínimo. La carcasa, sin embargo, era de fibra de vidrio compuesto. Esta elección se hizo para ayudar a evaluar hasta qué punto el propelente servía para aislar la carcasa.

El motor del cohete fue probado encendido el 4 de diciembre de 2010. El lanzamiento fue completamente acertado y un buen gráfico fue obtenido de la presión de la cámara y del empuje. La curva de empuje era algo progresiva, sin embargo, esto se atribuyó a los defectos de colada en el grano que resultaron de un poco de aire atrapado durante la colada. Una prueba de repetición se llevará a cabo en un futuro próximo utilizando un método de fundición mejorado que se espera resolver este problema.

Grano KNSB de 76 mm con estrella central

Configuración para el disparo de prueba

Fotos

Videos

- Prueba de arranque estática del motor de grano estelar (5.3 Mb)
- Prueba estática de disparo del motor de grano estelar, cámara # 2 (3.2 Mb)

2 de octubre de 2010

Desde la última actualización en abril, he tenido la suerte de tener la oportunidad de salir a la prueba de rango un par de veces para hacer algunas pruebas de motores de cohetes. En mayo, la estática disparó el motor A-100M cinco veces, incluyendo probar propulsores KNSB y KNDX con y sin un tensoactivo. Se añadió tensioactivo al propelente durante la colada con el fin de reducir la viscosidad de la suspensión. Scott Jolley desarrolló esta técnica notable, que funcionó muy bien y hizo que el propelente pudiera fluir (ver el video) . El surfactante que usé fue gel de baño espumante con laureth sulfato de sodiocomo ingrediente activo principal. Hubo una pequeña reducción en la Isp entregada (de 116 seg. A 112 seg.), Pero en general el rendimiento fue muy comparable, con una duración de quemadura algo extendida de la KNSB tratada con tensioactivo. La densidad de grano no se vio afectada negativamente por la adición de tensioactivo.

Un grano de propelente también se moldeó usando azúcar de xilitol (KNXY), y se disparó la prueba. El grano KNXY, que parecía no ser higroscópico, tuvo un buen desempeño en el ensayo.

Cuatro granos A-100M

Disparo del motor A24-C1

Más recientemente, la estática disparó el motor A-100M dos veces más. En la primera cocción, un grano propulsor hecho de miel líquida sirvió como combustible. El propulsor resultante tenía una propiedad interesante y potencialmente útil. Se mantuvo flexible incluso después de un mes de almacenamiento. El motor encendió bastante bien, a pesar de una curva de empuje algo inusual. La segunda prueba estática sirvió para evaluar el rendimiento de KNDX hecho usando oxidante de nitrato de potasio purificado (recristalizado) (ver "Purificación de potasio de bajo grado Nitrato " ). Fue bueno ver que el rendimiento del motor estaba a la par con KNDX hecho de producto de calidad química

Otros dos motores fueron sometidos a prueba estática. Uno era el nuevo motor de clase J propulsado por medio kilogramo de propulsor compuesto A24 basado en nitrato de amonio, aluminio y neopreno. Este motor, considerado A24-C1, es una versión ampliada del motor A24-B desarrollado con éxito anteriormente. Este motor resultó difícil de encender, debido principalmente (en retrospectiva) a los encendedores de tamaño inferior al normal. Después de una serie de intentos, el motor se disparó con éxito después de un arranque tardío, y realizado de una manera más impresionante. El impulso total entregado fue realmente de la clase J media (977 N-seg) y habría sido aún más alto si la puesta en marcha fuera más limpia. La velocidad característica (c-estrella), que es una medida clave del mérito propulsor, era una satisfacción de 1350 metros / s. Esto se compara con unos 850 metros / seg obtenidos típicamente para propulsor de azúcar.

El último motor probado tenía un grano KNSB con una configuración de pseudo-finocilo. El objetivo principal de la prueba era ver si la curva de presión coincidía con la curva teórica de Kn. Se encontró que coincidía bastante bien. En un futuro próximo, planeo probar un grano con una configuración de estrella de 7 puntas, que teóricamente produce una quemadura mucho más neutra.

Abr.13, 2010

El 20 de marzo, di una presentación en la Universidad de Buffalo (estado de Nueva York) en Cohetería Experimental y también en el tiro de azúcar al espacio del programa . Esta presentación fue en apoyo a la Conferencia del Noreste del Espacio 2010. Me invitaron amablemente los Estudiantes para la Exploración y Desarrollo del Espacio (UB-SEDS), que es una organización internacional dirigida por estudiantes que trabaja para promover la exploración y desarrollo de espacio. Me lo pasé genial y la presentación fue bien recibida.

En otros desarrollos, recientemente he diseñado y fabricado un nuevo motor de cohete propulsado por un propulsor compuesto A24 AN.

Nuevo motor experimental de clase J

Este es el primer motor que ha sido diseñado específicamente para este propulsor, basado en el análisis teórico de combustión del propelente combinado con datos de diseño obtenidos empíricamente. Este motor será probado en un futuro próximo.

Siempre que visito un nuevo supermercado, siempre tengo mis ojos abiertos para suministros de rocketry mal etiquetados. Recientemente he descubierto dos productos de este tipo, ambos edulcorantesinteresantes . Uno es Xylitol y el otro es un producto llamado Stevia . Planeo intentar fundir granos propulsores para mi motor A-100M y realizar ensayos de prueba si la fundición tiene éxito.

También he estado trabajando diligentemente en la actualización y finalmente completar las páginas web sobre RNX propulsor. El otoño pasado probé mi motor RNX-BM que proporcionó datos útiles de caracterización que resultarán útiles para diseñar motores con alimentación RNX .

Nov.14, 2009

La RNX-BM "caracterización" de pruebas se concluyó recientemente, con dos buenos aumentos de motor en Nov.7. El motor se había modificado para mantener una carga de propulsor más grande, con el fin de obtener datos de velocidad de combustión a valores de Kn superiores. La primera cocción estática (RNX-BM5) fue con propulsor RNX-71V, y la segunda fue con una carga de propelente RNX-57. Como se ve en las gráficas, los granos de combustión progresiva (cilíndricos huecos) muestran las curvas de presión y empuje fuertemente progresivas esperadas. Una característica interesante del propulsor RNX-71V es el lento aumento inicial de la presión, que es una consecuencia del exponente (n) de presión bastante alto que caracteriza la velocidad de combustión a baja presión. Una vez que la presión de la cámara alcanza un cierto valor, el exponente de la presión disminuye, lo que da lugar a una brusca subida de la presión.

RNX-BM5 resultados

RNX-BM6 resultados

- Videoclip RNX-BM6 disparando con propulsor RNX-57 (2.5 Megabyte, archivo wmv).

Sept.27, 2009

El motor RNX-BM de "caracterización" fue disparado 3 veces el 19 de agosto. Se utilizaron tres propulsores diferentes, RNX-71V, RNX-73 y la nueva formulación RNX-75V. La nueva formulación es similar a RNX-71V, excepto que se utilizó un endurecedor extra-lento con el epoxi West System que comprendía el combustible / aglutinante. Se obtuvieron buenos datos de presión de empuje y cámara que se utilizaron para determinar los parámetros de velocidad de combustión, el impulso específico y la velocidad característica (estrella c). Los valores de Kn (Klemmung) para estas pruebas oscilaron entre 425 y 800, lo que se encuentra en el lado bajo para el propulsor RNX de combustión lenta. Como tales, las presiones de la cámara eran relativamente bajas.

Ensayo de disparo del motor RNX-BM

Utilizando el método delineado en la Determinación de la tasa de combustión a partir de una página Web de seguimiento de la presión, se obtuvieron valores del coeficiente de presión (a) y del exponente de presión (n). Estos valores fueron conectados a SRM.xls junto con los otros parámetros clave del propulsor. La curva de presión "prevista" resultante fue satisfactoriamente similar a la curva de presión real. Las pruebas futuras explorarán valores Kn más altos, con la intención de obtener datos de caracterización similares a presiones más altas.

- Presión de prueba RNX-BM3 versus simulación (RNX-75V)

- Presión de prueba RNX-BM4 versus simulación (RNX-71V)

- Videoclip RNX-BM3 con propulsor RNX-75V (7.0 Megabyte, archivo wmv).

-Videoclip RNX-BM4 disparando con propulsor RNX-71V (7.3 Megabyte, archivo wmv).

04 de agosto de 2009

He estado planeando desde hace mucho tiempo para completar mi investigación sobre los propulsores basados en epoxi RNX. La única tarea restante es completar la caracterización del propelente. En particular, quiero confirmar el comportamiento de la velocidad de combustión en un motor de cohete, para comparar con los resultados del quemador de varillas. Y para obtener mediciones más precisas del impulso específico y la velocidad característica, los dos criterios clave con respecto al rendimiento. Para lograr este objetivo, he fabricado un nuevo motor de cohete, muy similar a mi motor Paradigm. La diferencia principal es con respecto a la configuración del grano. En lugar de varilla y tubo, el grano es cilíndrico hueco. Con esta configuración, el área de combustión (y por tanto Kn) aumenta continuamente a lo largo de la quemadura. Esto debería permitir una determinación experimental de la velocidad de combustión frente a la presión de la cámara. También se medirá el empuje para calcular el impulso específico suministrado. Para ayudar a asegurar la ignición rápida y esperanzada de todas las superficies en combustión en el arranque, se desarrolló una unidad de pirógeno. Esta unidad se monta en el mamparo y dispara un chorro de llama por el núcleo del motor al encenderlo. El grano pirogénico se fabrica a partir de un pyrolant quema caliente basado en KP, epoxi, RIO y sacarosa.

Nuevo motor RNX-BM

Boquilla

Bulkhead + pyrogen + empuje

Piagra unidad

Vista ampliada del motor y de los componentes:

- Motor RNX-BM, vista final de la boquilla

- Motor RNX-BM, vista final del mamparo

- Boquilla

- Bulkhead con pyrogen y empuje (que entra en contacto con la célula de carga)

- Pyrogen unit

- Videoclip de pyrogen being test disparado por primera vez (1.3 Megabyte, archivo wmv).

10 de febrero de 2009

Después del desarrollo exitoso de un propelente aluminizado basado en AN (ver Experimentos con Nitrato de Amonio / Formulaciones Propulsoras a base de Aluminio ), decidí asumir lo que puede ser un desafío aún mayor: desarrollar un propelente no metalizado basado en AN, utilizando únicamente materiales comúnmente disponibles . La foto muestra dos de las formulaciones, presionadas en pequeños granos, para pruebas de quemado al aire libre. Ambas formulaciones particulares se quemaron de manera estable, como se puede ver en los videoclips. La formulación ANCP-14A se basa en AN, aglutinante de neopreno, con potenciadores de la tasa de quemadura de cloruro de sodio y de carbón. La formulación ANCP-17 es similar, pero utiliza aglutinante de poliuretano, con cloruro de sodio y óxido de cobre para mejorar la combustión.

La foto de la izquierda muestra una boquilla que he mecanizado recientemente. Esto es para un niño de 9 grano, el motor mm 64 que va a utilizar Kner (eritritol basado propelente azúcar) que está siendo diseñado y construido por el grupo de los cohetes de Islandia AIRE , y está programado para ser volado en mayo en un nuevo cohete ( clic para especificaciones ).

Cereales ANCP experimentales prensados en tubos metálicos

(formulaciones -17 y -14A)

Boquilla para el motor AIR 64 mm

Videoclip de ANCP-14A en prueba de quemadura al aire libre (2.2 Megabyte, archivo wmv).

Videoclip de ANCP-17 en prueba de quemadura al aire libre (3.2 Megabyte, archivo wmv).

1 de junio de 2008

Recientemente tuve la oportunidad de probar el fuego dos de mis nuevos motores de 38 mm con experimental AN-AL (nitrato de amonio - aluminio) propulsores (véase Dec.2 / 07 contabilización ), además de disparar un número de otro motor, incluyendo una para caracterizando el propulsor RNX.

Uno de los dos motores AN-AL funcionó particularmente bien, con un arranque rápido, una buena llama limpia y un excelente rendimiento.

Resto del propulsor autoextinguido (1 de 4 segmentos)

El único inconveniente fue quemar a través de la carcasa del motor hacia el final de la quemadura (acompañado por un sonido pop ruidoso). Curiosamente, el propulsor restante "auto-extinquished". La ISP entregada fue de 196 segundos y la c * fue de 1368 metros / segundo, que es el 99% de la teoría según el análisis GUIPEP.

Videoclip de disparo estático A24-B1 (3.1 Megbyte, archivo wmv).

Videoclip de disparo estático A24-B1 (resolución baja, 374 kbyte, archivo wmv).

Curvas de presión de empuje y cámara para A24-B1 .

10 de mayo de 2008

Hace poco me hicieron una invitación para hacer una presentación en la Universidad de Reykjavik en Islandia, sobre el tema del rocket amateur y para dar una visión general del Programa Sugar Shot to Space . Las presentaciones fueron muy concurridas y recibidas con entusiasmo. El cohete aficionado es muy nuevo en Islandia y las actividades de grupos de cohetería, como AIR , han sido aceptadas de todo corazón por el público.

Además de dar las presentaciones, un punto culminante de la visita fue asistir al lanzamiento de un cohete construido a rayas por los estudiantes de la Escuela de Ciencias e Ingeniería. El cohete, impulsado por propulsor de azúcar de eritritol, fue la culminación de un curso de diseño de cohetes enseñado en colaboración con AIR. A pesar de un viento fuerte, el cohete fue volado con éxito a un apogeo de 1.5 km., Y se recuperó con seguridad en paracaídas. Este fue un acontecimiento emocionante y proporcionó un clímax apropiado a una visita corta pero maravillosa a este país hermoso y amistoso. Un informe completo sobre este viaje será presentado en una futura página web. Un cordial agradecimiento a Ágúst Valfells y Magnus Gudnason por ofrecer la invitación y por su maravillosa hospitalidad.

Dic.2, 2007

Recientemente se realizaron otras pruebas de ensayo con mis formulaciones experimentales de nitrato de amonio (AN) y aluminio (AL). Una formulación funcionó particularmente bien, dando como resultado una quemadura estable con una agradable llama blanca (ver foto a la izquierda). Animado por este resultado, he estado trabajando en un motor escalado de 38 mm que será utilizado como parte de este programa de pruebas en curso. Este motor utiliza una boquilla de grafito retenida dentro de una carcasa de acero (fotos a la izquierda). Las piezas de acero han dado una capa protectora de " Tool Black ", un resistente acabado protector de selenuro cúprico. Este motor también cuenta con retención de retención para la boquilla y el mamparo.

Además de realizar estas pruebas, estoy trabajando en una nueva página web que dará detalles completos de mis experimentos con composiciones AN-AL.

Videoclip de disparo estático

(1.2 Megbyte, archivo wmv).

Nuevo motor de prueba, dibujo CAD

U. de Reykjavik presentación (con el cohete de los estudiantes)

Media scrum en el sitio de lanzamiento

Elevar el cohete en posición de lanzamiento

A24-A3 disparo de motor

Nuevo mamparo y boquillas

Nuevo motor de prueba de 38mm

1 de agosto de 2007

El sábado pasado resultó ser un día trascendental para mi diario de rocketría. Cinco motores se dispararon con éxito, con excelentes datos recogidos. El motor SSJ previamente probado fue disparado dos veces, proporcionando datos útiles de combustión erosiva. Los disparos también demostraron la viabilidad del propulsor KNSB preparado por el método de evaporación al vacío (que se documentará en una futura página web). También se confirmó la viabilidad de un nuevo método de fundición de propelente KNDX directamente dentro de los manguitos inhibidores.

Los resultados más emocionantes vinieron de los lanzamientos de mis nuevos motores accionados por un propulsor experimental del nitrato de amonio (AN) y del aluminio (AL). De los cinco motores (ver foto, arriba a la izquierda), dos no se encendieron. Sin embargo, los otros tres se encendieron y quemaron bastante bien (foto, izquierda central), generando presión de cámara decente. La presión medida se utilizó para calcular la velocidad característica (c-estrella) para el propelente, que se determinó que era de 4204 pies / s (1281 m / s). No está mal, para un primer intento. Esto se refiere aproximadamente a un ISP de aproximadamente 200 segundos, que debería mejorar a una presión de cámara más alta. Se necesita mucha más experimentación antes de que un propulsor práctico salga del esfuerzo, pero este es un paso alentador.

Además de la nueva composición propulsora, los motores AN-AL fueron mis primeros motores en utilizar anillos de retención para retención de boquillas. Utilizando el neopreno como aglutinante, el grano propulsor cilíndrico hueco se formó mediante una técnica de perforación hidráulica en una configuración unida a un caso. Los detalles completos sobre estos motores y propulsores están programados para ser presentados en una futura página web.

Experimental motores AN-AL

A23-A6 encendido del motor

Richard Graf puesta en marcha del motor SSJ en el banco de pruebas

Con un diámetro de núcleo de grano igual al diámetro de la garganta, se esperaba que el motor SSJ de seis segmentos (en pie, foto inferior izquierda) exhibiera una combustión erosiva. Esto fue demostrado maravillosamente en la presión medida y las curvas de empuje.

Curvas de empuje y presión del motor KNSB SSJ-4 (unidades inglesas) (unidades SI)

(tipo de fresco cómo las curvas medidas muestran ese "kink" inicial que coincide con la curva teórica).

SSJ-5 Curvas de empuje y presión del motor KNDX (unidades inglesas) (unidades SI)

(las señales clásicas de combustión erosiva son la sobrepresión en la puesta en marcha y la desconexión prolongada).

De archivo: AN-Al Motors experimentales

cámara medida curvas de presión

Bolitas Thermite para iniciar la combustión

de motores experimentales para las pruebas de "A" formulaciones

Vista interna del motor que muestra caso unido propelente grano

vista de extremo que muestra la boquilla retenido por anillo de retención

vista de extremo que muestra Bondo-Glass mamparo con puerto de presión Boquillas de

grafito c-star

Ajuste de pistón hidráulico para granos de prensado dentro de la carcasa del motor

Fornulations

Videoclip:

Videoclip de SSJ-5 Static test (835 kbyte, archivo wmv).

Videoclip de la prueba estática SSJ-5 (1675 kbyte, archivo mpg).

Videoclip de la prueba estática A23-A4 (1238 kbyte, archivo wmv).

Del 18 al 22 de abril de 2007

Un proyecto secundario en curso de mina ha sido desarrollar un propulsor acertado del cohete del AN (nitrato de amonio) basado. A la izquierda se muestran algunos granos experimentales que se prepararon recientemente. Con un gran contenido de aluminio, esta formulación en particular se quema con una llama caliente y energética al aire libre, y tiene una ISP teórica de aproximadamente 245 segundos. Planeo intentar probar el fuego estas cargas en un motor del cohete en un futuro próximo. Estos granos particulares presentan un aglomerante polimérico especial y se formaron con una técnica de compactación a alta presión. Los núcleos fueron perforados posteriormente.

La foto inferior muestra un medio segmento cargado en un tubo abierto para una quemadura de prueba.

Videoclip de la prueba de la quemadura (1.3 Megbyte, archivo de wmv).

El mismo videoclip, pero en formato AVI (3.1 Megabyte, archivo AVI).

Diciembre 17, 2006

Mi más nuevo SSJ "J-class" motor fue exitosamente probado el 10 de diciembre. Se realizaron tres disparos (el desmontaje, la limpieza y la recarga del motor fueron agradablemente fáciles y sin problemas). El objetivo principal de los dos primeros despidos fue comparar el efecto de la separación entre los seis segmentos de grano KNSB. La primera cocción tenía un espaciamiento mínimo (1,5 mm) y la segunda cocción tenía una separación mucho mayor (18,5 mm). Los resultados fueron muy interesantes. Los primeros resultados de disparo mostraron el infame perfil de empuje "triangular". Sin embargo, los segundos resultados de disparo muestran un perfil de empuje muy próximo a la condición de diseño.

Estos resultados sugieren que el perfil de empuje "triangular" es el resultado del encendido retardado de las caras del extremo del grano (se sabe que es difícil encender el KNSB ). Una mayor separación entre segmentos permite que se produzca un flujo turbulento en la región entre segmentos, facilitando la ignición. La pequeña separación entre segmentos proporciona una zona estancada, la cual tarda más en producirse la ignición en las caras del segmento.

Además del motor SSJ , el motor A-100M fue disparado siete veces, para recopilar datos sobre el efecto del nitrato de potasio en el rendimiento. Estos resultados serán presentados en una futura página web.

Videoclip del segundo disparo del motor SSJ (700 kb, archivo wmv).

Videoclip de SSJ motor segundo disparo, baja resolución (400 kb, archivo wmv).

PDF de dibujo del motor SSJ (archivo pdf de 24 kb).

1 de diciembre de 2006

En la foto de la izquierda, estoy celebrando mi creación más reciente, un motor de cohetes de clase "J" que se utilizará principalmente para estudiar la combustión erosiva de propelentes azucareros (como se describe en la actualización del 5 de noviembre). También se investigará la causa de los perfiles de empuje "triangulares" que se ven en muchos resultados de KNSB (propelente de sorbitol). La hipótesis más reciente sugiere que el espaciamiento de segmento inadecuado puede ser responsable.

La foto de abajo ilustra tres lotes de seis segmentos de propulsor KNSB para este motor. Los primeros tres ensayos estáticos determinarán los efectos del tamaño del núcleo y del espaciado de los segmentos.

Además, continúo recopilando datos y resultados de los ensayos sobre la influencia del grado de nitrato de potasio en el rendimiento del propelente y en las características de combustión.

5 de noviembre de 2006 Los

impurezas presentes en ciertas marcas de nitrato de potasio pueden tener un efecto perjudicial cuando se usan en la fabricación de propulsor de azúcar. Actualmente estoy llevando a cabo algunos experimentos para entender mejor este asunto. En la foto de arriba a la izquierda hay tres muestras de propelente KNSB (sorbitol) fabricado con tres diferentes marcas de nitrato de potasio. La muestra en el medio se hace con nitrato de potasio de grado de laboratorio. Las conclusiones se publicarán en una futura página web.

La foto del medio ilustra los tubos de fundición que he fabricado recientemente para un nuevo 38 mm, motor de seis grano que voy a utilizar para estudiar (y espero que caracterizar) la quema erosiva de propulsor KNSB. La foto inferior izquierda muestra dos de los segmentos de grano que se utilizarán en este motor. La diferencia clave es el diámetro del núcleo. El núcleo más pequeño es del mismo tamaño que la garganta de la boquilla, y el núcleo más grande es 50% más grande en diámetro. También se estudiará el efecto del espaciado entre segmentos de este motor de configuración BATES.

La primera prueba de disparo de este nuevo motor se espera a principios de diciembre.

30 de septiembre de 2006

Un hito en el proyecto Sugar Shot to Space se logró recientemente con el exitoso disparo de prueba del motor de evaluación balística de 1/4 de escala (BEM) que fue probado con éxito el 23 de septiembre. Este motor de "clase M" propulsado por 6,8 kg (15 libras) de propulsor de azúcar KNSB es único en el sentido de que es "reanudable". Después de disparar su primera "fase", hay un retraso de 18 segundos antes de disparar la segunda "fase" del motor.

Leer el informe de la prueba

Foto : de izquierda a derecha, Tarun Tuli, Richard Nakka, Daniel Faber, Richard Graf

4 de septiembre de 2006

Cuando se echa el propelente de azúcar, la contracción del propelente durante el enfriamiento puede dar lugar a pérdida de unión entre el propelente y el tubo de colada. Esto puede ser un problema serio que puede conducir a una sobrepresión del motor debido a un aumento inesperado en el área de combustión. Para superar este problema, he experimentado recientemente con varias técnicas de fundición. Un método exitoso, para propulsor KNSB basado en sorbitol, se muestra aquí. El tubo de colada está hecho de un material de junta resistente al calor que es suficientemente poroso para permitir que el propelente se una bien. La unión adicional se consigue recubriendo en primer lugar el interior del tubo de fundición con sorbitol fundido. Sin embargo, la clave para una unión fiable es el uso de presión de sujeción que se aplica inmediatamente después de la colada y se mantiene hasta que el propelente se ha curado completamente (normalmente 15 horas). La configuración se muestra en la foto de la izquierda. Se ha logrado una alta densidad de propulsante del orden del 97% de la densidad teórica.

Segmento de propulsión Dispositivo de fundición Vista desmontada

June 19, 2006

Para ayudar en la fundición del propulsor del azúcar, que puede ser absolutamente viscoso y difícil de verter en un molde, he diseñado y construido recientemente esta plataforma vibrante . El motor montado en la parte inferior de la plataforma gira a 1725 RPM. Una masa de 80 gramos de desplazamiento en la polea produce una "fuerza de empaque" de 2G en las direcciones vertical y lateral. La plataforma está pivotada en un extremo y descansa sobre resortes en el otro extremo. La acción vibratoria ayuda además a evitar la inclusión de burbujas o vacíos en el grano.

La parte cilíndrica negra en la parte superior de la plataforma es un tubo de fundición.

June 4, 2006

Ésta es una foto de una "bomba hidráulica" manual que fue desarrollada recientemente. El propósito de esta bomba, que utiliza agua como medio de presurización, es la prueba de presión hidroestática de los motores de cohetes. Esto permite que un motor completado sea probado con seguridad a la presión de funcionamiento (o mayor) para confirmar la integridad estructural y para verificar posibles fugas.

Antes del desarrollo de esta bomba, se había utilizado una pistola de grasa regular, pero esto resultó ser desordenado y engorroso. Esta nueva bomba hidráulica también puede utilizarse para comprobar la calibración de los manómetros y para calibrar los transductores de presión.

Foto de bomba desmontada

Foto de montaje de pistón

14 de abril de 2006

Ahora que la primavera está aquí, la temporada de pruebas estáticas ha llegado una vez más. El pasado fin de semana se presentaron ocho pruebas de lanzamiento, incluyendo 5 pruebas del motor A-100M con varias modificaciones de propulsor, y la cuarta detonación del motor Liberty de clase L alimentado con propelente RNX basado en epoxi (foto af izquierda). Dos de los granos experimentales A-100M se produjeron utilizando un innovador método de "evaporación al vacío", que se está considerando para su uso en el proyecto Sugar Shot to Space ( detallado en ssts_pdt_item6c.pdf ). También se dispararon en el motor A-100Mdos granos de "aleación de azúcar", como se describe en el artículo de Nov.19 / 2005 a continuación.

Videoclip de disparo Liberty motor, lo-resolución (519 kb, archivo wmv).

Videoclip de disparo Liberty motor, de alta resolución (1.32 Mb, archivo wmv).

Video clip de A-100M disparo de motor, lo-resolución (593 kb, archivo wmv).

Video clip de A-100M disparo de motor, de alta resolución (1,25 Mb, archivo wmv).

19 de noviembre de 2005

Aunque el proyecto Sugar Shot to Space ha ocupado gran parte de mi tiempo libre últimamente, no obstante he continuado trabajando en mis propios desarrollos de rocketry. A la izquierda hay una foto de dos granos propulsores A-100M hechos de una "aleación" de azúcar. El grano superior se hizo utilizando una mezcla de sorbitol al 23% más sacarosa al 12%, y el grano inferior se hizo utilizando una mezcla de sorbitol al 18% y sacarosa al 17%.

Curiosamente, ambas mezclas se funden a casi la misma temperatura que el sorbitol puro, y se emiten de manera similar. Una ventaja es una cura más rápida. El grano se puede retirar del molde en pocas horas. Ambos de estos granos serán probados en un futuro próximo. Disparo estático en el soporte de prueba STS-5000.

23 de junio de 2005

La foto en la parte superior izquierda es de un auto-hecho "bomba calorímetro" aparato. Construí este aparato para medir el calor de combustión de diversos materiales como poliéster, epoxi, neopreno y otros aglutinantes propulsores experimentales. El conocimiento del calor de combustión es útil para comparar el contenido de energía y para determinar la entalpía de la formación . La entalpía de formación (también conocida como calor de formación ) se requiere como un parámetro de entrada clave para el software de equilibrio químico tal como GUIPEP. Algunos de los resultados experimentales se resumen en la tabla (izquierda central, haga clic para ampliar la imagen). La serie "A" de propelentes enumerados en la tabla son formulaciones experimentales de nitrato de amonio / aluminio.

En la parte inferior izquierda hay una foto de mi bomba de vacío motorizada que recientemente monté. Después de que el mango se rompió mi bomba manual de uso excesivo, decidí motorizar la bomba. El motor que utilicé fue recuperado de un abrepuerta descartada de la puerta del garaje. Era necesario modificar la carcasa del motor abriendo los orificios de enfriamiento, ya que el diseño original estaba diseñado para un uso corto del ciclo de trabajo.

Otras actividades de los últimos tiempos incluyen presentar una conferencia sobre AER a la Waterloo Space Society (en mayo) y más recientemente a una reunión de la Canadian Space Society, celebrada en la Universidad de Toronto.

January 18, 2005

El nuevo motor de cohete sólido de la "clase L" de la libertad fue probado con éxito el 16 de enero y funcionó perfectamente en su lanzamiento de la virgen! Este es el motor más grande que he probado con éxito, hasta la fecha. El motor de Liberty alcanzó su meta de diseño, entregando 3337 Newton segundos de impulso ( haga clic para la curva de rendimiento). El motor es accionado por RNX-71V nitrato de potasio / propulsor compuesto epoxi en una configuración de grano "varilla y tubo".

Fotos ( desde la parte superior, haga clic en la imagen para ampliarla ) :

1. Autor + Liberty motor de cohetes

2. Disparo estático en el stand de prueba STS-5000.

Video clip de disparo de motor (834 kb, archivo wmv).

Dec.11, 2004

Esta es una foto de la boquilla que he mecanizado recientemente para el nuevo motor de cohetes Liberty que diseñé y actualmente estoy fabricando. Este motor de 75 mm de clase L, que tiene un impulso de diseño de más de 3000 Ns, está destinado a impulsar el Frostfire Three a una velocidad máx. Si tiene éxito, este será mi primer cohete supersónico.

11 de octubre de 2004

Como de costumbre, ha habido varias actividades y proyectos que me han mantenido muy ocupado últimamente. Quizás la más interesante fue una conferencia de invitado que presenté recientemente en Luleå, Suecia sobre el tema de Amateur Experimental Rockety. Estaré presentando más detalles de este viaje en una futura página web.

Un proyecto interesante que está llegando a buen término es el desarrollo de un Dispositivo de Retardo-Eyección (DED). Es un simple retraso basado en pyro-demora y carga de eyección que los tornillos en el mamparo de un motor. Las pruebas en tierra han resultado exitosas. A continuación hay una prueba en vuelo en mi nuevo cohete SkyDart , propulsado por el motor A-100M , que debería ser capaz de montar este cohete a más de 2000 pies (600 m.).

Fotos ( desde la parte superior, haga clic en la imagen para ampliarla ) :

1. Conferencia en Suecia

2. DED

3. Autor que sostiene un SkyDart inacabado

4 de julio de 2004

En los últimos 3 meses desde que esta página de "Previsualización" fue actualizada por última vez he estado ocupada en una serie de proyectos muy interesantes. He desarrollado el motor de cohete A-100M , una versión actualizada del A-100 . Las principales diferencias son la incorporación de juntas tóricas para el sellado, y que esta versión está destinada principalmente para uso con propulsores KNDX y KNSB. He despedido esta clase Gmotor muchas veces, y he tomado un gusto bastante afilado a él. Es especialmente adecuado para experimentar con formulaciones de propulsantes modificados (¡se recarga en el campo en 15 minutos!), Incluyendo diversos propelentes azucarados dopados con óxidos. También he hecho el trabajo de desarrollo de un nuevo propulsor de azúcar, basado en el azúcar de fructosa. La principal ventaja de la fructosa es el bajo punto de fusión y la viscosidad más delgada. Un proyecto en curso implica un mayor trabajo de desarrollo en las formulaciones de nitrato de potasio y epoxi, así como formulaciones basadas en AN.

Fotos ( desde la parte superior, haga clic en la imagen para ampliarla ) :

1. A-100M motor de cohetes

2. Diversos granos experimentales para el A-100M

3. Autor (izquierda) con entusiasta australiano del rocketry, Shannon Dyer.

4. Disparo estático de una formulación KN / epoxi enriquecida con aluminio altamente experimental.

Mar.27, 2004

El vuelo de Frostfire Two hizo evidente que para los vuelos de altitud más alta, un medio eficaz de hacer el cohete visible durante el descenso es necesario. Una serie de métodos serán investigados antes del próximo Frostfirelanzamiento. En la foto de la izquierda hay una unidad de luces estroboscópicas parpadeantes que fue construida recientemente en un esfuerzo por investigar si esta podría ser una solución. La unidad estroboscópica está hecha de un accesorio de flash para mi antigua Pentax de 35 mm. Una alternativa sería utilizar los componentes flash de una cámara de una toma, pero he elegido esta unidad porque es bastante más potente, operando fuera de una fuente de alimentación de 6V (en contraposición a 1,5V). La bombilla estroboscópica de xenón se aloja en una punta de nariz transparente fabricada con epoxi fundido. La velocidad del flash se ajusta a la vez cada 5 segundos.

Este es el fuselaje en popa (sin pintar) para mi próximo proyecto de cohete. El tubo y las aletas del cuerpo de alta tecnología se fabrican de materiales compuestos por mi buen amigo romano (experto de los compuestos). Hecho a mis especificaciones, las aletas tienen un NACA 0005 forma del aerodinamismo, y se construyen de las pieles epoxy reforzadas con carbono / kevlar, con el núcleo sintáctico de la espuma. ¡Muy tieso y extremadamente ligero, ninguÌ n aleteo con estas aletas! El fuselaje es de construcción en sándwich, también con revestimientos epoxi reforzados con carbono / kevlar interior y exterior. Las aletas están unidas al fuselaje con epoxi estructural ( Scotch-Weld 2216 ), y se someterán a pruebas de carga en un futuro próximo.

Feb.14, 2004

Este es el cohete Frostfire Two , que será lanzado en un futuro próximo. Es bastante similar a Frostfire One , lanzado a principios del año pasado. El motor Paradigm alimentado por RNX ahora tiene una carcasa ligeramente alargada, con un propulsor 10% más que el diseño original. La carga útil consiste en el mismo módulo de PET (Parachute Ejection Triggering) utilizado con buen éxito en el cohete Zephyr , la unidad de adquisición de datos de vuelo R-DAS (y el sistema de respaldo para el despliegue de paracaídas) y un transmisor de radio. Esta unidad recogerá y transmitirá los sonidos de dentro del cohete. Un oscilador de audio está montado adyacente al transmisor para proporcionar una señal de seguimiento.

El esquema de color se eligió estrictamente sobre la base de la visibilidad (claramente no la estética!), Sobre la base de la experiencia pasada. El blanco aparece bien contra un cielo azul, y los colores más oscuros (como rojo y negro) contrastan bien con un cielo pálido.

24 de enero de 2004

Aquí estoy "prueba de viento" el nuevo "1 paracaídas de metro" que acabo de diseñar y fabricar recientemente. La técnica de construcción es similar al "paracaídas semi-elipsoidal de 1 metro" que diseñé hace algunos años. Sin embargo, el paracaídas cruzado es mucho más fácil y más rápido de hacer. Este paracaídas será usado en mi próximo cohete, Frostfire Two . Este cohete será bastante similar a Frostfire One , lanzado a principios del año pasado (sin embargo, este cohete no habrá inducido rollo!). La carga útil consistirá en el R-DAS, el sistema PET en el cohete Zephyr , un transmisor (la misma unidad que voló en Frostfire One ) con un nuevo faro de audio y un grabador de datos de audio (ADR). El motor será elParadigm , que es capaz de impulsar el cohete a un apogeo de una milla (1600 m.).

Nov. 23, 2003

Varias cosas han estado manteniendo ocupado últimamente. Además de componer el CD de mi sitio web (en curso), terminar mi nuevo cohete Zephyr , desarrollar una formulación AN / KP / epoxi, también he preparado recientemente un grano RNX-73 (KNCP) con una nueva configuración geométrica. Llamo a esto un "pseudo-finocyl" (un finocyl verdadero tiene las aletas que afilan a lo largo de la longitud del grano). Esta configuración es bastante fácil de hacer. Se perfora un taladro central, luego se utiliza una sierra para cortar las aletas (gracias a Dave Muesing por el concepto).

2 de noviembre de 2003

A la izquierda se muestra una foto del nuevo módulo de disparo por eyección de paracaídas (PET) que acabo de completar ( haga clic en foto de alta resolución). Tres sistemas se combinan en un módulo: Interruptor de velocidad de aire para el despliegue de drogue primario, temporizador para el despliegue de drogue de reserva y un segundo temporizador para el despliegue del canal principal. Se han incorporado una serie de mejoras en el diseño, como un modificador de peso g rediseñado y un interruptor de mercurio encapsulado epoxi para la contención de mercurio en caso de aterrizaje duro. De lo contrario, los conceptos básicos son los mismos en el sistema de PET utilizado para el Boreasserie de vuelos de cohetes. El primer lanzamiento del cohete aún sin nombre será dentro de unas semanas.

4 de octubre de 2003

Se realizó una prueba estática reciente para determinar si el epoxi de Mr.Fiberglass sería adecuado para el propulsor RNX. Esta marca tiene la ventaja de ser casi un 40% más barata que West System o East Systems, actualmente en uso. La foto muestra el exitoso disparo de PCM-11 cargado con propulsor RNX-73, validando esta marca de epoxi. Otra ventaja es que no se requiere tratamiento de vacío durante la producción del propelente.

Sep. 2, 2003

La celda de carga (ver abajo) funcionó como un encanto. Junto con el sistema de adquisición de datos de presión, desarrollado anteriormente, se produjeron las curvas de presión de empuje y cámara para el motor Epoch . El propulsor RNX-71V también se realizó como se esperaba, lo que confirma el objetivo de diseño que este propelente es intercambiable con RNX-57. ( Haga clic para ver la foto del disparo de prueba).

23 de agosto de 2003

Esta es una foto de una celda de carga de 200 libras (900 N.) que construí recientemente (vea Célula de carga del calibrador de deformación para medir el empuje ). Esta célula de carga está equipada con cuatro (full-bridge) strain gages y produce una curva de calibración muy lineal . Se ha montado en el soporte de empuje estático STS-5000 y pronto se utilizará junto con un transductor de presión utilizando el sistema de adquisición de datos que construí hace unos meses (véase más adelante) para recoger las lecturas de presión de empuje y cámara. Esta configuración se utilizará en los disparos estáticos de los motores de cohetes Epoch y Paradigm cargados con propulsor RNX-71V

Ensayo estático de PCM-5 22 de junio de 2003

Se trató de otra prueba de caracterización de un grano de losa de propelente compuesto RNX-57. Este motor tenía un Kn = 700 y una masa propulsora de 208 gramos.

Ver video: PCM-5.WMV (272 kbyte, el sonido es un poco raro)

Ver video: PCM-5.MPG (1.7 Mbyte, mejor resolución)

Gráficos de tiempo de presión de las cocciones de los motores de losas con propulsor RNX-62

El gráfico anterior muestra la presión de la cámara medida para los dos ensayos estáticos de motores Slab que se realizaron recientemente (pruebas PCM-3 y 4). Los granos de losa (ver más abajo) tienen un área de combustión constante (Kn constante) y se esperaba (esperaba) que los diagramas de presión reflejaran esto con una presión de cámara más o menos constante. Claramente, esta "expectativa" se desvaneció cuando vi estas curvas ... la presión sube (casi linealmente) durante la duración de la quemadura. ¿Por qué? El fracaso del inhibidor se descartó después de la consideración inicial. Este comportamiento no se ha observado con RNX-57. Después de un poco de rascarse la cabeza, me acordé de que RNX-62 se notó antes de ser mucho más poroso que RNX-57. El examen de la superficie del propelente bajo ampliación reveló que RNX-62 tiene casi 10 veces más bolas o vacíos de minutos, estimada en 4000 por centímetro cúbico (constituyendo aproximadamente el 10% del volumen de propulsor). Aunque estos huecos son muy pequeños (aproximadamente 350 micrómetros de diámetro), el gran número de ellos puede conducir a un área de combustión en constante aumento (Kn) ya una velocidad de quemado acelerada, explicando las curvas de presión impares. El siguiente paso "obvio" es determinar la fuente de las burbujas (reacción entre el epoxi del Sistema Oeste y el nitrato de potasio, o alguna impureza ...?).

Dos PCM's (Propellant Characterization Motor) con granos de "losa"

Se diseñaron y construyeron recientemente dos nuevos motores de prueba estática y se utilizarán para caracterizar los propulsores RNX. Estos motores utilizan granos propulsores de losa (rectangulares) con bordes inhibidos, lo que proporciona una combustión neutra. Estos granos de losa tienen un grosor de 12 pulgadas (12,7 mm). Se medirán las características clave del propulsor, tales como la presión de la cámara en función de Kn, la velocidad de combustión en función de la presión y la velocidad de escape característica (c-star).

Nuevo sistema de adquisición de datos

Se ha desarrollado un nuevo sistema de adquisición de datos para su uso con la serie de pruebas PCM . En la actualidad, el sistema se utilizará sólo para medir la presión de la cámara, pero también se mejorará para medir el empuje del motor.

Un transductor de presión de 0-5000 psi está conectado a un simple circuito amplificador basado en INA122, que a su vez está conectado a una unidad de convertidor DATAQ 154 A / D. Esto es controlado por el software en la computadora portátil, que también almacena los datos de la prueba.

El elemento azul de la foto es un colector al que están conectados el transductor de presión, un manómetro digital de 0-1000 psi y un engrasador. Esto se utiliza para calibrar el transductor ... una pistola de grasa suministra la presión necesaria.

Epoch Rocket Motor - "W-Variant"

Diseñado para el propulsor de compuesto epoxi RNX-62 de combustión más rápida (utilizando el epoxi West System ), se preparó una configuración de grano BATES. La carcasa se estiró para acomodar el propulsor adicional del 10%, sobre la versión básica de este motor que es accionado por RNX-57 .

Este motor fue probado estático el 19 de abril (ERMS-19). Los resultados se muestran en el gráfico siguiente.

Resultados de la prueba estática para ERMS-19

Sólo se midió la presión de la cámara. El empuje indicado se basa en la relación

F = Pc en Cf, donde Pc es la presión de la cámara, At es el área de la garganta y Cf = 1,4, el coeficiente de empuje estimado.

Como la presión de la cámara está en el lado bajo para el motor Epoch (que tiene una presión nominal de diseño de 1000 psi), el Kn se incrementará para la siguiente prueba. Sin embargo, esta configuración de Kn y grano en particular sería justo para un motor de PVC, dando un tiempo de quemado realmente largo! Hmm, comida para el pensamiento ...

Última actualización el 18 de julio de 2016

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