Самодельный двигатель ракетный: Реактивный двигатель своими руками: мастер-класс

Самодельные ракеты — ракета своими руками





   1. Общие сведения


   2. Ракета — это просто! Проект РК-1

   3. Ракета — это серьезно! Проект РК-2

   4. Ракета — это классно! Проект РК-3

   5. Ракета — это круто! Проект РК-4

   6. Проект «Циклон»

   7. Проект «Экстрим»

   8. Проект «Циклон-2»

   9. Проект «Циклон-2М»

  10. Проект «Блик»

  11. Проект «Эврика-1»

  12. Проект «Экстрим-2»



   13. Проект «Арлекин»

   14. Ракетные двигатели

   15. Ракетная химия

   16. Бортовая электроника

   17. Приборы и оборудование

   18. Лаборатория


   19. Системы визуализации и поиска

   20. Ракетные программы

   21. Ракетные топлива

   22. Полеты и испытания

   23. Библиотека ракетчика

   24. Дизайн


Наверное, нет таких мальчишек, которые не
пробовали что-нибудь запустить. Но в мои времена возможности для «диких» любителей были весьма ограничены.
Как ни крути — прошлый век. Прорыв случился, когда достал книжку по ракетомоделизму и когда в
доме появилась кофемолка :).

Тогда первый раз сделал карамельное топливо и получил первые приличные результаты.
Но начались институты, работа, семья и процесс ракетостроения протекал очень вяло. Главным
достижением тогда стала двухступенчатая ракета на базе «Москита»(см.проект РК-1)




Со временем появился свободный доступ к интернету.
Из сети на меня обрушилась лавина информации и, в частности, по ракетной тематике,
что и возродило былой интерес. К тому же, с высоты прожитых лет все кажется намного
проще, но не менее увлекательно.
Несколько напрягало только то, что информация в сети достаточно разрознена и не всегда
качественно представлена.
Недавно заинтересовался созданием сайтов, и почти сразу возникла мысль сделать цикл
статей, объединяющий весь собственный опыт в области ракетостроения.
Писать какие-то отдельные статейки
не имело смысла. Хотелось действительно помочь особенно начинающим ракетчикам, чтобы они могли,
не рыская по просторам всемирной паутины, найти на моем сайте всю необходимую информацию. Причем проверенную
информацию, позволяющую получить реальный результат. Не секрет ведь, что в сети все пишут обо всем, даже о том
чего не знают. А в области любительского ракетостроения неверная информация может обернуться большими
неприятностями.




Я не претендую на роль гуру, и свои возможности оцениваю достаточно трезво,
но до некоторого среднего уровня моих материалов может оказаться вполне достаточно. Кроме того, даю ссылки на
первоисточники, тоже проверенные. Ну, а кто пойдет дальше (и выше, и быстрее!), то пойдет уже не с нуля,
и сможет сам заценить качество любой информации, предлагаемой сетью.

Насколько все задуманное получится, сказать трудно. Но уже
на данный момент, вырисовывается что-то реальное. Буду
надеяться, что труды не пропадут даром.



Если что-то непонятно, можете
написать в гостевую книгу. Указывать мыло и URL там не обязательно. По-возможности отвечу.
А сейчас отсылаю заинтересованного читателя к
моим ракетным проектам:
РК-1 для новичков,
Проект Арлекин и
РК-2 для ракетчиков посерьезней и,
наконец, относительно несложный, но претендующий на звание «классического любительского проекта»
РК-3. Кое-что уже сделано и
в рамках нового, довольно амбициозного, проекта РК-4.



Часть разработок носит не этапный характер, а целевой.
Например, ЦИКЛОН
— простая надежая ракета, эдакая рабочая лошадка,
ЦИКЛОН-2 — конструкция для отработки модульной схемы, а ракета
ЭКСТРИМ — это попытка выжать максимум летных характеристик и технологичности
из уже имеющихся наработок, а
БЛИК — для отработки системы спасения на светодиодном датчике апогея,



ракета Эврика-1 — для отработки радиопоиска.


Ракета Экстрим-2 — коммерческий проект.


Поэтому они выделены в отдельные проекты.


Есть уже и рекордная ракета Циклон-5М.



/03.09.2007 kia-soft/

***

Студентами создана ракета с гибридным двигателем и компонентами Arduino

Андрей Васильков

14 августа 2012

В университете штата Вашингтон в рамках студенческого конкурса за полгода был разработан ракетный двигатель гибридного типа. Топливом для него служит смесь твёрдых парафинов, а в качестве окислителя используется оксид азота (I). Недавно двигатель успешно прошёл испытания, подняв на высоту 8 км созданную этой же командой ракету и принеся своим создателям заслуженную победу.

Команда разработчиков ракеты рядом со своим детищем

Как само топливо, так и продукты его сгорания можно назвать «экологически чистыми». Отсутствие токсичных компонентов в топливе подтверждено данными рентгеноструктурного анализа, а в выхлопах – хроматографическими методами. Это сильно контрастирует с обычным восприятием ракетной техники, использующей производные гидразина и другие высокотоксичные соединения.

За полгода команда из 4 членов студенческого клуба привлекла новых участников и проделала колоссальную работу. Всего было испытано 7 моделей ракетных двигателей, рассчитаны и подобраны в эксперименте оптимальные режимы работы камеры сгорания.

Видеозапись презентации с описанием процесса разработки (25 минут):

В итоге самодельный двигатель достиг показателя 93 процентов от теоретической полноты сгорания, что лишь на два процента уступает характеристике серийно выпускаемых моделей.

Корпус ракеты длиной чуть более 3,5 метров монтировался в кампусе по собственным чертежам. При его создании активно использовался алюминий авиационного класса и композитные материалы. Ракета получила название DAQ (for data acquisition) Destroyer.

Видеозапись подготовки к запуску (менее минуты):

Авионика собрана из компонентов Arduino. Она включает в себя систему GPS навигации, цифровой барометр, магнетометр, акселерометр и гироскоп. Предпринималась также попытка отправлять SMS сообщения непосредственно с летящей ракеты, но сигнал сотовой сети быстро пропал.

Видео момента запуска (имеет смысл смотреть первые 8 секунд):

Работа была высоко оценена экспертами в аэрокосмической области. Никто из других участников соревнований не справился с разработкой ракетного двигателя. Их детища часто летели по нерасчётным траекториям или вовсе взрывались вскоре после старта.

Активируйте JavaScript в браузере, чтобы участвовать в обсуждении.

Ракетный двигатель | Хакадей

24 января 2022 г., Райан Флауэрс

Представьте на мгновение, что вы член одной из первых марсианских колоний. Вы в затруднительном положении, и единственный способ передать сообщение домой — запустить радио над поверхностью. Что еще хуже, у вас нет ракет! Именно этот мысленный эксперимент побудил [Thoisoi2] экспериментировать с созданием ракетного двигателя, используя только ингредиенты и методы, доступные среднему марсианскому колонисту. Методы, которые он выбрал, можно увидеть в видео ниже перерыва.

Если вы пропустили «Ракетную технику 101», вам может помочь краткое напоминание: ракеты работают, сжигая топливо в закрытой камере, а затем выбрасывая его на высокой скорости в одном направлении. Чтобы топливо сгорало быстрее (и, следовательно, добавляло больше энергии к сердитому концу), к топливу добавляется дополнение, называемое окислителем. Он служит для создания богатой кислородом среды для сгорания топлива. По той же причине кислородно-пропановая горелка горит горячее, чем пропановая сама по себе.

Ракетный двигатель с сахарным двигателем говорит: «Бум!»

Во-первых, застрявшему марсианину понадобится ракетное топливо. Если вы помните фильм «Октябрьское небо» 1999 года, четверо старшеклассников использовали столовый сахар в качестве топлива. Вы также можете вспомнить, что все они, как правило, взрывались. Эта нестабильность заставила [Thoisoi2] отказаться от сахара в качестве топлива в пользу топлива, которое также было бы доступно любому марсианскому колонисту, но с гораздо меньшей вероятностью вызвало бы быструю незапланированную разборку.

А окислитель? В October Sky мальчики экспериментировали с хлоратом калия. Это обычно используется в ракетах, но обычному марсианскому колонисту может быть труднее получить. Но оказывается, что хлорат калия и хлорат натрия, которые можно приготовить из поваренной соли, будут работать одинаково. Однако это немного сложнее.

Простое добавление соли и топлива не делает ракетный двигатель. Нюансы, наука и химия — все это изложено в замечательном видео, которое собрал [Thoisoi2], и мы уверены, что вам оно понравится так же, как и нам.

Вы также узнаете, добирается ли наш застрявший марсианин до дома или его выращивание картофеля было напрасным.

Мы также хотели бы повторить предупреждение в видео: это довольно опасный эксперимент, поэтому не пытайтесь повторить его дома! Обязательно попробуйте сначала у кого-нибудь дома. Или на поверхности Марса.

Недавно Hackaday рассказал об еще одной отличной попытке сделать ракетный двигатель в домашних условиях, хоть и менее удачной, но не менее интересной! Продолжить чтение «Спасение марсианских колонистов с помощью поваренной соли и ракетостроения» →

Рубрика: Майор Том, Наука, КосмосTagged самодельная ракета, модельная ракетная техника, хлорат калия, ракетный двигатель, РУД, хлорат натрия, хлорид натрия, твердотопливная ракета

13 января 2021 г. Эл Уильямс

Мы не знаем почему, но по какой-то причине чем опаснее что-то, тем больше оно привлекает хакеров. Нам нравится иметь дело с высокими температурами, высоким напряжением, опасными химическими веществами и мощными лазерами. Поэтому недавнее видео [Tech Ingredient] о самодельных ракетных двигателях, безусловно, привлекло наше внимание. Однако вам может понадобиться небольшое обязательство. Первое видео (да, там не одно) длится больше часа.

Оказывается, [Техник] на самом деле не хочет использовать ракеты для движения. Ему нужен был источник высокоионизированной высокоскоростной плазмы, чтобы попытаться получить больше энергии от своего магнитогидродинамического проекта. Независимо от того, для чего вы хотите его использовать, это двигатели серьезного размера. [Tech] утверждает, что его конструкция мощная и простая в сборке. У него также есть «секретное» ракетное топливо, которым он делится. Что это? Мы не будем портить вам видео, но это приятный сюрприз.

Продолжить чтение «Это не ракетостроение — подождите, может быть» →

Posted in Химия лайфхаки, классические лайфхакиTagged ракета, ракетный двигатель, Ракетный двигатель, твердотопливная ракета, твердотопливный ускоритель

25 декабря 2018 г., Дональд Папп

Rocketry безумна, и [Жеребкинс] делится деталями сборки и дизайна мини-ракеты Cortex 2  , полностью напечатанной на 3D-принтере. Не позволяйте этому обмануть вас, думая, что это какой-то трюк; Cortex 2 — серьезная инженерная разработка с интересными разработками.

Cortex 1 был запущен в рамках C’Space, мероприятия, позволяющего студентам запускать экспериментальные ракеты. S , заполненный датчиками и полностью напечатанный на 3D-принтере, Cortex 1 летал хорошо, но парашют не раскрылся в основном из-за несовершенной сборки. Люк восстановили, но ракету потеряли. Уроки были извлечены, и Cortex 2 был разработан до окончания мероприятия.

Некоторые изменения включали изменение формы и снижение веса, а также уменьшение количества плавников с четырех до трех. Плавники для Cortex 2 также усилены вставками из углеродного волокна и крепятся болтами к основному корпусу.

Вот интересная деталь: очевидно, что сохранение исходного оперения привело бы к тому, что ракета стала бы «сверхустойчивой». Мы действительно не понимали, что это вещь. Результаты перестабилизации аналогичны ПИД-контуру, где коэффициент усиления слишком высок, а перекоррекция приводит к колебаниям вместо хорошей стабильной траектории.

Cortex 2 использует другой ракетный двигатель, чем его предшественник, что привело к еще одной интересной проблеме конструкции. Новый двигатель похож на твердотопливный двигатель для хобби, в котором через некоторое время после того, как закончилось топливо, взрывается небольшой заряд взрывчатого вещества в верхней части двигателя. Этот заряд предназначен для выброса парашюта, но Cortex 2 не предназначен для использования этого метода, поэтому необходимо выпускать газы. [Жеребкинс] по понятным причинам не был в восторге от выпуска горячих газов через корпус ракеты, в основном состоящий из НОАК. Вместо этого был разработан цилиндрический картридж, который одновременно закрывает двигатель и перенаправляет любые газы от заряда взрывчатого вещества в заднюю часть ракеты. Этот картридж был напечатан по технологии SLA из материала, который, на наш взгляд, напоминает высокотемпературную смолу Formlabs.

Наконец, чтобы устранить причины, по которым Cortex 1 разбился, люк и парашют были переработаны для большей надежности. Сервопривод позаботится об активации системы, а пара магнитов обратной полярности поможет очистить люк. Есть даже небольшой сервопривод, который убирает направляющую для запуска.

Ракета построена только наполовину, но выглядит просто фантастически, и нам не терпится увидеть больше. Понятно, что [Жеребкинс] имеет большой опыт и знания. В конце концов, Жеребкинс превратил принтер Makerbot в станок для гравировки печатных плат с ЧПУ.

Опубликовано в Взломы 3D-принтеров, КосмосТеги 3D-печать, углеродное волокно, авария, экспериментальный, formlabs, высокотемпературная смола, мини-ракета, модельная ракетная техника, парашют, ракета, ракетный двигатель, ракетный двигатель, печать sla, ultimaker

14 декабря 2018 г. Том Нарди

Если вы любите ракетостроение, вы довольно быстро перерастете маленькие изящные моторы Estes, которые продаются в магазинах игрушек. Многие любители переходят к созданию своих собственных самодельных твердотопливных двигателей и экспериментируют с топливными смесями, но трудно понять, на правильном ли вы пути, если у вас нет способа количественно измерить получаемую тягу. [ElementalMaker] решил, что наконец-то дошел до того, что ему нужно собрать недорогой испытательный стенд для своих двигателей, и, к счастью для нас, решил задокументировать процесс и результаты.

Сердцем подставки является обычный тензодатчик (что-то вроде того, что вы найдете в цифровых весах) в сочетании с платой усилителя HX711, установленной между двумя пластинами, с небольшим отрезком вертикальной трубы из ПВХ, прикрепленным к самой верхней пластине. служить опорой двигателя. Эта конфигурация способна измерять до 10 кг с частотой дискретизации 80 Гц, что крайне важно, поскольку ракетные двигатели этого типа начинают работать всего несколько секунд. Датчик выдает сотни точек данных в течение короткого времени работы, что идеально подходит для построения графика кривой тяги двигателя с течением времени.

Учитывая такое маленькое окно для проведения измерений, [ElementalMaker] не хотел ничего оставлять на волю случая. Таким образом, вместо того, чтобы вручную запускать двигатель и запускать сбор данных, встроенный в стенд Arduino делает все это автоматически. Нажатие красной кнопки на подставке запускает процедуру обратного отсчета с миганием светодиода, после чего с помощью реле запитывается нихромовая проволока «электронная спичка», воткнутая внутри мотора.

На видео после перерыва видно, что у [ElementalMaker] изначально были проблемы с запуском воспламенителя Arduino, и в конечном итоге они отследили проблему до переизбытка тока, из-за которого слишком быстро раздувался нихромовый провод. Замена большой свинцово-кислотной батареи, которую он изначально использовал, на простую 9Батарея V решила проблему, и после этого его первые пробные ожоги на стенде прошли с полным успехом.

Если вам нравятся модели ракет, у нас есть много контента, чтобы занять вас. В прошлом мы рассмотрели создание ваших собственных твердотопливных двигателей, а также электронных воспламенителей для их запуска и даже беспроводного испытательного стенда, который позволит вам немного отойти от действия на Т-0.

Читать далее «Испытательный стенд ракеты на базе Arduino» →

Posted in Arduino Hacks, ScienceTagged hx711, тензодатчик, нихромовая проволока, Ракетный двигатель, твердотопливная ракета, испытательный стенд

23 октября 2014 г. , Адам Фабио

[Грант Томпсон, также известный как «Король рандома»] создал отличный учебник по созданию двигателей для сахарных ракет. [Грант] использует топливо на основе нитрата калия и сахара. Эта смесь, известная в ракетном сообществе как Rocket Candy или R-Candy, использовалась на протяжении десятилетий. Фактически, это похоже на одну из смесей, которые [Гомер Хикам] и его друзья использовали для создания ракет в его романе Rocket Boys .

[Грант] купил дешевый блендер в комиссионном магазине, который он использовал для измельчения ингредиентов. Вы, вероятно, не захотите использовать этот блендер для еды после того, как он был заполнен средством для удаления пней на основе KNO3. Блендер быстро измельчил KNO3 до мелкого порошка. [Грант] затем добавил сахарную пудру и тщательно перемешал их встряхиванием, , а не , запустив блендер.

5-дюймовая труба из ПВХ сортамента 40 изготовлена ​​из кожуха ракетного двигателя. Торцевые крышки ракетного двигателя сделаны из молотого глиняного наполнителя для кошачьих туалетов. [Грант] трамбует слои деревянным дюбелем и молотком. Сначала верхняя крышка из глины, потом ракетное топливо, потом нижняя крышка тоже из глины. Установив все слои, он вручную просверлил отверстие в нижней крышке и во всем топливном слое. Полное сверление превращает двигатель в ракету, сжигающую ядро. Весь топливный цилиндр сгорает изнутри наружу, с большей площадью поверхности, чем горящий конец.

[Грант] испытал свой ракетный двигатель в удаленном месте. Мы, вероятно, использовали бы электрический воспламенитель, а не предохранитель типа фейерверка, но конечный результат тот же. Ракетный двигатель работал превосходно, взлетая на высоту более 2000 футов.

Само собой разумеется, что работать с твердым ракетным топливом нелегко. Такая простая вещь, как воздушный зазор в топливе, может привести к CATO, превратив этот ракетный двигатель в самодельную бомбу. Мы повторяем предложение [Гранта] поискать местные любительские ракетные клубы, прежде чем пытаться сделать это дома.

Продолжить чтение «Я люблю запах леденцов по утрам» →

Posted in classic hacksTagged любительская ракетная техника, Эстес, ракета, Rocket Candy, Rocket Motor

Ракетный двигатель модели

Ракетный двигатель модели


Летающие модели ракет – относительно безопасный и недорогой способ для школьников
изучить основы аэродинамических сил и
Реакция транспортных средств на внешние воздействия.
Как и самолет, модель ракеты
подвергается
силы веса,
тяга и аэродинамика
во время его
полет.

Есть две основные категории ракетных двигателей; жидкостные ракеты и
твердотопливные ракеты. В
жидкая ракета,
топливо и источник
кислород (окислитель), необходимый для
горение
хранятся отдельно и закачиваются в камеру сгорания форсунки
где происходит горение.
В твердотопливной ракете горючее и окислитель смешиваются вместе.
и упакован в прочный цилиндр. В нормальных температурных условиях,
топливо и окислитель не будут гореть; но они сгорают при воздействии
источник тепла. Для инициирования горения используется какой-либо тип воспламенителя.
РДТТ на конце пороха, обращенном к соплу.
Как только топливо начинает гореть, горячие выхлопные газы
производится, который используется для приведения в движение ракеты, и
Образуется «фронт пламени», который перемещается в порох.
Как только начнется горение,
это будет продолжаться до тех пор, пока не сгорит все топливо.
С жидкостной ракетой можно остановить тягу, отключив поток
топливо; а вот с твердотопливной ракетой пришлось бы разрушить обшивку, чтобы остановить
двигатель. Жидкостные ракеты, как правило, тяжелее и больше
сложный из-за насосов, а горючее в ракету обычно заливаешь просто
перед запуском. Твердотопливная ракета намного проще в обращении и может простоять годами
перед стрельбой.

Относительная безопасность строительства и летающих моделей ракет является результатом
производство и доступность предварительно упакованных твердотопливных моделей ракет
двигатели. Эти двигатели производятся несколькими производителями и
доступны в различных размерах с диапазоном
производительность двигателя.
Двигатели можно купить в большинстве магазинов для хобби и в некоторых магазинах игрушек за
скромная цена (средняя текущая цена — 3 двигателя за 5 долларов). Двигатели
используются один раз и выбрасываются; вставлен новый двигатель
ракета для следующего полета. Перед этим
двигатели стали доступны, многие молодые ракетостроители потеряли конечности или жизнь в
процесс смешивания ракетных топлив. С этими двигателями вы все еще можете
получайте удовольствие от постройки и запуска ракет, изучите основы, а затем
перейти к более опасным и сложным проблемам движения.

На этом слайде мы показываем чертеж деталей модели ракетного двигателя.
чтобы вы могли узнать, как это работает.
Мы положили двигатель на бок,
и «разрезать» двигатель пополам, чтобы мы могли видеть, что внутри.
(Никогда не трогайте, не разрезайте и не модифицируйте настоящий ракетный двигатель.
может воспламениться в любой момент, если есть источник тепла.)
Двигатель установлен в ракете, показанной на рисунке пунктирными линиями.
Корпус двигателя представляет собой цилиндр из плотного картона, в котором находится
сопло, метательные взрывчатые вещества и другие заряды взрывчатого вещества.
С правой стороны двигателя находится
сопло, относительно
простое устройство, используемое для ускорения горячих газов и создания тяги. Модель ракеты
насадки обычно изготавливаются из глины или керамики из-за высокой
температура выхлопа. Горячие газы
для модели ракеты изготавливаются на твердом топливе и , показанном на рис.
зеленый. Электрический воспламенитель используется для
запустить модель ракеты
двигатель. Когда пламя прожигает топливо, ракета испытывает
полет с двигателем.
Когда фронт пламени достигает крайнего левого края пороха, тяга
стремится к нулю, а замедляющий заряд , окрашенный в синий цвет, начинает гореть.
В течение
задержка, тяга не создается и ракета
достигает максимальной высоты.
Длина задержки варьируется между двигателями от 2 до 8 секунд и
величина задержки указана на корпусе двигателя.
При полном прогорании заряда замедления метательный заряд ,
показан красным, горит. Это производит небольшой взрыв, который выбрасывает
горячий газ выходит из передней части двигателя через опора двигателя , выталкивает
носовой обтекатель и раскрывает парашют для безопасного
восстановление.

Экскурсии с гидом

  • Ракеты:

  • Детали модели ракеты:

  • Модель Ракетные двигатели:

  • RocketModeler:

  • Разговор с модельером ракет:

Наверх

Перейти к…

Домашняя страница руководства для начинающих

Том
Бенсон
Пожалуйста, присылайте предложения/исправления по адресу: benson@grc.