L500 - Moja pierwsza hybryda

[Konrad]

Cześć, tak jak obiecałem w poście nt. rakiety TAIPAN opiszę tutaj konstrukcję i kampanie testową jej silnika. Założeniem było zbudować coś podobnego rozmiarem do Studenta4000 i wykorzystać część z jego rozwiązań.

Wtrysk
Podobnie jak w Studencie4000 wykorzystałem do tego celu złączkę pneumatyczną na węże PA 8/6mm. Zapłon następuje po przepaleniu zgrzanego wcześniej wężyka. Wykorzystałem tzw. wtrysk CNVA/Swirl, czyli taki, który wprowadza strugę podtlenku w ruch wirowy znacząco polepszając regresje paliwa. Osiągnąłem to poprzez wprasowanie w złączkę fragmentu wiertła 8.5mm.

20250319_080713 (1).jpg (1.43 MiB) Przejrzano 3119 razy

Komora spalania
Została wykonana z rury aluminiowej 6082 (PA4) 80x5mm. Z jednej ze stron zakończona jest rowkiem pod seger W70 a z drugiej gwintem wewnętrznym M75x1,5 i rowkiem pod seger Z80 przez który przekazywana jest siła ciągu na korpus rakiety. W celu oszczędności masy zebrałem po 2mm na promieniu tak, żeby większość rury miała 3mm ściankę. 5mm zostało tylko na końcach w okolicach rowków na segery i gwintu.

20250319_080335 (1).jpg (1.41 MiB) Przejrzano 3119 razy

Dysza
Składa się z dwóch elementów - aluminiowej oprawki i grafitowej wkładki. Pomiędzy nimi znajduje się warstwa izolacji termicznej w postaci klingierytu. Całość uszczelniona jest oringami i wkręcana jest w komorę spalania.

20250417_081310 (1).jpg (1.11 MiB) Przejrzano 3119 razy

Paliwo
Tak jak i w studencie jest to rura PP ale fi63mm. Po obu końcach znajdują się 5cm podtoczenia w formie komór mieszania i dopalania. W przeciwieństwie do studenta nie ma po środku nylonowego pręta paliwowego, co znacząco ułatwia montaż wszystkiego. Zawdzięczamy to agresywnemu wtryskowi. Powierzchnie czołowe paliwa uszczelnione są uszczelką wyciętą z klingierytu wklejoną na silikon wysokotemperaturowy. Póki co takie rozwiązanie mnie nie zawiodło i wydaje się działać.

Testy
Silnik pracował 2 razy, raz na ziemi i raz w locie. Podczas testu na hamowni nie było odczytu ciągu ale wg danych z lotu ciąg początkowy to równo 700N czyli idealnie tyle na ile go projektowałem. OF podczas testu wyniósł ok 6, co też jest bardzo blisko tego co sobie założyłem. Z racji na przeciągnięty zapłon i nieszczelności na wyrzutni nie znam masy podtlenku w zbiorniku więc impulsu właściwego niestety nie policzę .

Screenshot_20250902_184220_Gallery.jpg (67.89 KiB) Przejrzano 3119 razy

20250902_151441 (1).jpg (1.93 MiB) Przejrzano 3119 razy

Podsumowując jestem bardzo zadowolony z tej konstrukcji i jej niezawodności. Nie spodziewałem się też aż takiej zbieżności symulacji z rzeczywistością co jest bardzo miłą niespodzianką. Na pewno nie dam mu odpocząć w następnym czasie

Pozdro

IMG-20250907-WA0000.jpg (415.63 KiB) Przejrzano 3119 razy

20250906_153319 (1).jpg (1.24 MiB) Przejrzano 3119 razy

[PoProstuAdam]

Świetny projekt! Gratulacje.
Widziałem start Twojej rakiety na festiwalu
Co to za zbiornik? Jaką ma pojemność? Tankowałeś go do pełna przed odpaleniem? Wygląda na dużo większy niż w Studencie 4000.

[Konrad]

Dzięki. To jest tzw COPV. W tym przypadku to cienkościenny aluminiowy zbiornik owinięty włóknem węglowym/szklanym. Charakteryzuje się olbrzymim jak na nasze potrzeby zapasem wytrzymałości. Ten konkretny ma ciśnienie pracy 300bar a testowany był na 450. Prawdopodobnie wytrzyma jeszcze więcej. Moja sztuka ma 3l pojemności wodnej. Zatankowany był w 80% ale nie mam pojęcia ile dokładnie uciekło na wyrzutni. Domyślam się że kolejne 20%.

[g00pol]

Hej, ciekawi mnie jak zdobyłeś tego COPV, i na jakim mniej więcej poziomie są ceny za takie zbiorniki?

[Konrad]

Cześć, zbiornik kupiłem na aliexpress. Sam byłem zdziwiony ale zawsze jak szukacie czegoś to warto sprawdzić czy chinczycy tego 2x taniej nie wymyślili. Zbiornik kosztował ok 700zl co w mojej opinii jest bardzo atrakcyjną ceną za taką pojemność. Prawdopodobnie jakbym chciał sobie z aluminium taki zbiornik wykonać to by wyszło podobnie cenowo a wytrzymałość by była kilkukrotnie gorsza.

[PoProstuAdam]

Cześć, to znowu ja;
Jaki miałeś czas pracy? Interesuje mnie to pod kątem tego, ile może znieść taka konstrukcja dyszy. Mógłbyś może pokazać jak wygląda jej przekrój?

[Tofifi]

Super gratulacje!

Ja ze swojej strony chciałem zapytać dlaczego zdecydowałeś się stoczyć odcinek komory spalania tylko o 2mm zostawiając ściankę 3mm a 2?

[Konrad]

Cześć, to znowu ja;
Jaki miałeś czas pracy? Interesuje mnie to pod kątem tego, ile może znieść taka konstrukcja dyszy. Mógłbyś może pokazać jak wygląda jej przekrój?

Hej, silnik na pełnym zatankowaniu wg symulacji pracuje jakieś 7s. Dysza w przekroju wyglada tak:

image-29.png (19.27 KiB) Przejrzano 5 razy

Co do jej wytrzymałości to po locie na FM widoczne było delikatne pęknięcie w okolicach gardła. Możliwe, że było spowodowane to słabą jakością grafitu a niżeli samym designem dyszy. Po wymianie na taką z lepszego grafitu problem się nie powtórzył

[Konrad]

Super gratulacje!

Ja ze swojej strony chciałem zapytać dlaczego zdecydowałeś się stoczyć odcinek komory spalania tylko o 2mm zostawiając ściankę 3mm a 2?

Cześć, dzięki!
Wolałem poprostu zostawić sobie większy SF. Musiałbym sprawdzić obliczenia ile jest teraz marginesu wytrzymałości ale jestem zadowolony z obecnego stosunku masa/SF