STRIEŁA

robercik · Post autor: **robercik** » środa, 7 sty 2009, 20:11

Cześć

Postarałem sie o możliwie najwierniejsze odtworzenie składu ANAPAL11 który napedzał Striełę8.

Uwzgledniłem stearynę, ale także nawozowy azotan amonu. Według karty producenta w nawozie typu 34%N mamy:

99% azotanu amonu

0,3% wody

0,2% azotanu magnezu

0,1% substancji powlekającej granulki

0,4% tego nigdzie nie ma, pewnie to coś zmniejszającego wybuchowość saletry np: azotan wapnia, siarczan amonu, fosforan amonu.

Ja przyjąłem jako substancje powlekajacą olej jadalny a resztę uzupełniłem wodą. Oto wynik dla 500psi :



ANAPAL11 Run using June 1988 Version of PEP,

Case 1 of 1 7 Jan 2009 at 6:56:49.27 pm

CODE WEIGHT D-H DENS COMPOSITION

134 AMMONIUM NITRATE 59.400 -1090 0.06230 4H 2N 3O

137 AMMONIUM PERCHLORATE (AP) 8.000 -602 0.07040 1CL 4H 1N 4O

63 ALUMINUM (PURE CRYSTALINE) 14.240 0 0.09760 1AL

125 AMMONIUM DICHROMATE 2.000 -1688 0.07760 8H 2N 7O 2CR

844 R45 11.790 40 0.03250 661C 999H 1N 9O

742 PAPI 2.210 -202 0.04480 224C 155H 27O 27N

1093 STEARYNA 1.760 -781 0.03610 36H 18C 2O

1035 WATER 0.420 -3792 0.03610 2H 1O

611 MAGNESIUM NITRATE 0.120 -1272 0.07310 1MG 2N 6O

725 OLEIC ACID (VEGETABLE OIL)-HC- 0.060 -723 0.03230 34H 18C 2O

THE PROPELLANT DENSITY IS 0.05832 LB/CU-IN OR 1.6142 GM/CC

THE TOTAL PROPELLANT WEIGHT IS 100.0000 GRAMS

NUMBER OF GRAM ATOMS OF EACH ELEMENT PRESENT IN INGREDIENTS

4.967971 H 1.106546 C 1.587293 N 2.622982 O

0.000809 MG 0.527798 AL 0.068087 CL 0.015867 CR

****************************CHAMBER RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V

2423. 3901. 34.01 500.00 -76.08 255.12 1.1961 4.423 7.689

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 9.313 11.418

NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 4.4233 0.2715

1.80690 H2 1.04410 CO 0.79348 N2 0.63839 H2O

0.26341 Al2O3* 0.06737 HCl 0.06230 CO2 0.00859 H

7.61E-03 Cr2O3& 5.85E-04 HO 4.56E-04 MgAl2O4* 4.39E-04 Cr

2.27E-04 Cl 1.94E-04 NH3 1.89E-04 MgCl2 1.55E-04 CrO

6.25E-05 Mg 4.64E-05 CNH 3.23E-05 MgH2O2 2.85E-05 MgHO

2.38E-05 NO 1.78E-05 CrO2 1.45E-05 MgCl 1.39E-05 AlCl

1.08E-05 CHO 1.08E-05 AlHO2 8.72E-06 CH2O 7.82E-06 AlHO

5.22E-06 AlOCl 4.51E-06 MgH 2.99E-06 NH2 2.45E-06 CH4

2.29E-06 CNHO 2.06E-06 AlCl2 1.82E-06 O

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 21.300

****************************EXHAUST RESULTS FOLLOW *****************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ENTHALPY ENTROPY CP/CV GAS RT/V

1377. 2020. 1.00 14.70 -135.16 255.12 1.2355 4.418 0.226

SPECIFIC HEAT (MOLAR) OF GAS AND TOTAL= 8.496 9.820

NUMBER MOLS GAS AND CONDENSED= 4.4181 0.2718

1.88833 H2 0.96768 CO 0.79359 N2 0.56151 H2O

0.26310 Al2O3& 0.13876 CO2 0.06801 HCl 0.00791 Cr2O3&

7.81E-04 MgAl2O4& 4.89E-05 NH3 1.28E-05 CH4 1.03E-05 H

1.66E-06 CNH

THE MOLECULAR WEIGHT OF THE MIXTURE IS 21.322

**********PERFORMANCE: FROZEN ON FIRST LINE, SHIFTING ON SECOND LINE**********

IMPULSE IS EX T* P* C* ISP* OPT-EX D-ISP A*M EX-T

222.1 1.2057 2197. 19.16 4756.3 5.26 358.5 0.29573 1327.

226.8 1.1911 2209. 19.02 4760.4 184.8 5.33 366.0 0.29598 1377.

Ponieważ gestość bloków przekroczyła nieco 99% gęstości teoretycznej można przyjąć że gestość paliwa to 1,6 g/cm3.

Jak teraz wypada analiza lotu

pzdr

Darius · Post autor: **Darius** » środa, 7 sty 2009, 20:58

Ile wazy pusta rakieta - bez silnika i ukladu odzysku (spadochron)?

kermit · Post autor: **kermit** » środa, 7 sty 2009, 21:33

Dzięki danym przesłanym mi przez "Robercika", mogłem rozciągnąć trochę oś czasu na wykresie. Interesowała mnie zwłaszcza część kiedy pracuje silnik.

Jak widać zmiany wysokości nie następują na tym odcinku w sposób równomierny. Wynika stąd, że silnik nadał rakiecie maksymalne przyśpieszenie, dopiero w ostatniej sekundzie pracy ( co by sugerowało trójkątny układ charakterystyki ciągu prawie jak dla karmelki ). Czwarty punkt przegięcia krzywej, wskazuje wysokość na której ustał ciąg silnika i zaczął się lot bezwładnościowy ( 400 m).

Dalsza obróbka danych jest w toku. Wiadomo, że przez różniczkowanie wpisanego na wykresie równania aproksymującego rozkład danych, można będzie znaleźć prędkości i przyśpieszenia jakim podlegała rakieta. Jest to jednak dopiero początek pracy, gdyż trzeba jeszcze posklejać i uzgodnić równania aproksymacyjne dla kolejnych przedziałów czasu ( 4,10) i (10,20)~~, tak aby wysokości na końcach tych przedziałów zgadzały się ze sobą.~~

andżej · Post autor: **andżej** » środa, 7 sty 2009, 22:41

Rakieta bez silnika waży 3,5kg, w tym głowica ~600g, kamera ~200g, zostaje 2,7kg. Wiem że to bardzo dużo ale z założenia Strieła nie miała być lekka i zwiewna tylko możliwie prosta i przy tym pancerna jak na hamownię przystało. Odzysku nie ważyłem ale mogę jesli jest taka potrzeba.

Pozdr

KSard · Post autor: **KSard** » środa, 7 sty 2009, 23:21

Witam

Potrzebuję upewnić się co do :

1. Wagi rakiety w chwili startu (masa startowa)?

przyjąłem 6000 g - a ile było faktycznie?

2. Jaka jest średnica korpusu rakiety - 100 mm ?

andżej · Post autor: **andżej** » czwartek, 8 sty 2009, 09:58

Witam

Masa startowa wynosiła dokładnie 6000g.

Średnica korpusu to dokładnie 101mm w najszerszym miejscu.

Ja do obliczeń uwzględniam jeszcze powierzchnię czołową lotek i zaczepów startowych oraz wystającej z korpusu kamery. Jeśli przeliczymy tą powierzchnię na dodatkowe mm średnicy to można przyjąć średnicę strieły 102,6mm.

Pozdr

KSard · Post autor: **KSard** » czwartek, 8 sty 2009, 10:32

Witam

OK - mogę za symulować i to, i to

Zobaczymy, jak wyjdzie

jaskiniowiec · Post autor: **jaskiniowiec** » czwartek, 8 sty 2009, 10:32

Kermit, coś mi sie nie zgadza. Według wykresu rakieta osiągnęła wysokość 100m po około 2,2s lotu. A przeciez tak nie było. Nie pokićkało Ci sie coś ze skalami?

KSard · Post autor: **KSard** » czwartek, 8 sty 2009, 14:34

Witam

Po przeliczeniu ze skorygowanymi danymi, symulacja pasuje idealnie ! -

lepiej niż w poprzednim wypadku.

Zasadnicza zmiana, to większa średnica korpusu rakiety - tu były problemy.

Nowe wyliczenia prezentuję w kolorze zielonym, dla lepszego zobrazowania różnic.

STRIEŁA 8 - II podejście

Dane wyjściowe do symulacji:

Masa startowa 6000 g

Masa paliwa 1014 g -> 1025

Czas pracy silnika 3 sek. -> -> 3,081

Średnica rakiety 76 mm -> 102 mm

zacisk początkowy Kn=340

osiągnięty pułap lotu: 2208 m w czasie 20 sekundy

parametry paliwa przyjęte do obliczeń:

gęstość - g/cm3 1.7411 -> -> 1,6

k - 1.2239 -> -> 1,1961

M kg/kmol 21.727

To K 2577 -> -> 2197

-------------------------------------------------------

Otrzymane wyniki:

osiągi rakiety:

V max = 273 m/s (982km/h) -> 281 m/s tj. 1013 km/h

Przyspieszenie 104 m/s2 (10,6 g) -> 106 m/s2 czyli 10,8 g

koniec pracy silnika miał miejsce na wysokości 425 m -> 444 m

współczynnik oporu Cd=0.549999992 -> 0,34

oraz parametry silnika

Impuls całkowity = 1669.5 Ns -> 1798

Średni ciąg = 546,8 N -> 584

Impuls właściwy =167,8 s -> 179 s

Maksymalne ciśnienie w komorze spalania 5,58 MPa -> 4,86

Temperatura w silniku 2248 K -> 2087

sprawność dyszy = 0,7 -> 0,82

prędkość wypływu gazów c* = 1482 m/s -> 1364

Klasa silnika K 547 -> K 584

Teraz to wygląda klarownie.

Darius · Post autor: **Darius** » czwartek, 8 sty 2009, 20:01

to jeszcze wycisnac 59m/s i bedzie '. Trzeba bylo by powalczyc z waga i zmienic ksztalt/wielkosc czubka.

Polskie Towarzystwo Rakietowe - Amatorskie Konstrukcje Rakiet

STRIEŁA

Waga '

trochę z mojej beczki