Calea ferată de casă. Cum fac motoare rachete

Pilotarea aeronavelor a devenit un hobby care unește adulți și copii din întreaga lume. Dar odată cu dezvoltarea acestui divertisment, se dezvoltă și elice pentru mini-avioane. Cel mai numeros motor pentru aeronave de acest tip este electric. Dar recent, motoarele cu reacție (RD) au apărut pe arena motoarelor pentru modelele de avioane RC.

Sunt completate în mod constant cu tot felul de inovații și noțiuni de designeri. Sarcina în fața lor este destul de dificilă, dar posibilă. După crearea unuia dintre primele modele de motor redus, care a devenit semnificativ pentru aeromodelism, s-a schimbat mult în anii 1990. Primul motor turborreactor avea 30 cm lungime, aproximativ 10 cm diametru și 1,8 kg cântărind, însă de-a lungul deceniilor, designerii au reușit să creeze un model mai compact. Dacă luați în considerare cu atenție structura lor, atunci puteți reduce complexitatea și luați în considerare opțiunea de a vă crea propria capodoperă.

Dispozitiv RD

Motoarele cu turboreacție (TRD) funcționează prin extinderea gazului încălzit. Acestea sunt cele mai eficiente motoare pentru aviație, chiar și mini-urile alimentate cu carbon. Din momentul în care a apărut ideea de a crea o aeronavă fără elice, ideea unei turbine a început să se dezvolte în întreaga societate a inginerilor și designerilor. TRD constă din următoarele componente:

Difuzor;
roata turbinei;
Camera de ardere;
Compresor;
stator;
con de duză;
aparate de ghidare;
Rulmenți;
Duza de admisie aer;
Linie de combustibil și multe altele.

Principiul de funcționare

Structura unui motor turbo se bazează pe un arbore care se rotește cu ajutorul unei forțe de compresor și pompează aer cu rotație rapidă, comprimându-l și direcționându-l dinspre stator. Lovind mai mult spatiu liber, aerul începe imediat să se extindă, încercând să găsească presiunea obișnuită, dar în cameră combustie interna este încălzit de combustibil, ceea ce îl face să se extindă și mai mult.

Singura modalitate prin care aerul presurizat să iasă este să iasă din rotor. Cu mare viteză, se străduiește spre libertate, îndreptându-se în sens invers față de compresor, către rotorul, care se învârte cu un flux puternic și începe să se rotească rapid, dând forță de tracțiune întregului motor. O parte din energia primită începe să rotească turbina, antrenând compresorul cu mai multă forță, iar presiunea reziduală este eliberată prin duza motorului cu un impuls puternic îndreptat către secțiunea de coadă.

Cu cât aerul este încălzit și comprimat mai mult, cu atât este mai mare presiunea generată și temperatura din interiorul camerelor. Gazele de evacuare rezultate rotesc rotorul, rotesc arborele și permit compresorului să primească în mod constant fluxuri de aer proaspăt.

Tipuri de control TRD

Există trei tipuri de control motor:

Tipuri de motoare pentru modele de aeronave

Motoarele cu reacție de pe aeromodele vin în mai multe tipuri de bază și două clase: jet de aer și rachetă. Unele dintre ele sunt depășite, altele sunt prea scumpe, dar iubitorii de jocuri de noroc de aeronave controlate încearcă să testeze noul motor în acțiune. Asa de viteza medie care zboară la 100 km/h, aeronavele model devin din ce în ce mai interesante pentru privitor și pilot. Cele mai populare tipuri de motoare diferă pentru modelele controlate și de banc, datorită eficienței, greutății și forței diferite. Există câteva tipuri în aeromodelism:

Rachetă;
Jet de aer cu flux direct (PRVD);
Jet de aer pulsat (PuRVD);
Turboreactor (TRD);

Rachetă folosit doar pe modele de banc, și apoi destul de rar. Principiul său de funcționare este diferit de cel cu jet de aer. Parametrul principal aici este impulsul specific. Popular datorită lipsei nevoii de a interacționa cu oxigenul și a capacității de a lucra în gravitate zero.

Flux direct arde aerul mediu inconjurator, care este aspirat din difuzorul de admisie în camera de ardere. Admisia de aer în acest caz trimite oxigen la motor, care, datorită structura interna presurizează fluxul de aer proaspăt. În timpul funcționării, aerul se apropie de admisia de aer cu o viteză de zbor, dar în duza de admisie scade brusc de câteva ori. Datorită spațiului închis, se formează presiune, care, atunci când este amestecată cu combustibil, împroșcă evacuarea din spate cu viteză mare.

Trepidant funcționează identic cu fluxul direct, dar în cazul său, arderea combustibilului este intermitentă, dar periodică. Cu ajutorul supapelor, combustibilul este furnizat numai în momentele necesare, când presiunea din camera de ardere începe să scadă. În cea mai mare parte, motoarele cu reacție cu impulsuri efectuează între 180 și 270 de cicluri de injecție de combustibil pe secundă. Pentru a stabiliza starea de presiune (3,5 kg/cm2), se folosește alimentarea forțată cu aer cu ajutorul pompelor.

motor turboreactor, aparatul din care l-ați considerat mai sus are cel mai modest consum de combustibil, datorită căruia sunt puse în valoare. Singurul lor dezavantaj este raportul scazut dintre greutate si tractiune. Turbine RD vă permit să dezvoltați viteza modelului până la 350 km/h, în timp ce la ralanti motorul este menținut la 35.000 rpm.

Specificații

Un parametru important care face ca aeronava model să zboare este împingerea. Oferă o putere bună, capabilă să ridice sarcini mari în aer. Tracțiunea diferă între motoarele vechi și cele noi, dar modelele construite după modelele anilor 1960, care funcționează cu combustibili moderni și modernizate cu dispozitive moderne, eficiența și puterea cresc semnificativ.

În funcție de tipul căii de rulare, caracteristicile, precum și principiul de funcționare, pot diferi, dar toate trebuie să creeze condiții optime pentru lansare. Motoarele sunt pornite cu ajutorul unui demaror - alte motoare, în principal electrice, care sunt atașate la arborele motorului în fața difuzorului de admisie, sau pornirea se face prin rotirea arborelui cu aer comprimat furnizat rotorului.

motor GR-180

Pe exemplul datelor din pașaportul tehnic al unui turboreactor în serie motor GR-180 puteți vedea caracteristicile reale ale modelului de lucru:
Împingere: 180N la 120.000 rpm, 10N la 25.000 rpm
Interval RPM: 25.000 - 120.000 rpm
Temperatura gazelor de evacuare: până la 750°C
Viteza exploziei jetului: 1658 km/h
Consum de combustibil: 585 ml/min (sub sarcină), 120 ml/min (inactiv)
Greutate: 1,2 kg
Diametru: 107 mm
lungime: 240 mm

Utilizare

Domeniul principal de aplicare a fost și rămâne orientarea aviației. Cantitate si dimensiune tipuri diferite Motoarele turboventilatoare ale aeronavelor sunt uluitoare, dar fiecare este diferită și folosită atunci când este nevoie. Chiar în modelele de aeronave ale aeronavelor radiocontrolate Din când în când, apar noi sisteme turboreactor, care sunt prezentate publicului larg la expoziții și concursuri. Atenția la utilizarea sa vă permite să dezvoltați semnificativ capacitățile motoarelor, completând principiul de funcționare cu idei proaspete.
În ultimul deceniu, parașutistii și sportivii din sporturi extreme în costum de aripi au integrat mini TRD ca sursă de împingere pentru zbor folosind un costum de aripițesătură wingsuit, caz în care motoarele sunt atașate la picioare sau aripă rigidă, purtat ca un rucsac pe spate, de care sunt atasate motoarele.
O alta direcție promițătoare utilizarea sunt de luptă drone militare, pe acest moment sunt folosite activ în armata SUA.

Zona cea mai promițătoare pentru utilizarea motoarelor mini turboreactor este drone pentru transport bunuri între orașe și din întreaga lume.

Instalare și conectare

Instalarea unui motor cu reacție și conectarea acestuia la sistem este un proces complex. Este necesar să conectați pompa de combustibil, supapele de bypass și control, rezervorul și senzorii de temperatură la un singur circuit. Din cauza impactului temperaturi mari, sunt utilizate în mod obișnuit conexiunile căptușite cu materiale refractare și conductele de combustibil. Totul este fixat cu fitinguri de casă, un fier de lipit și garnituri. Deoarece tubulatura poate fi la fel de mare ca capul unui ac, conexiunea trebuie să fie strânsă și izolată. Conexiunea incorectă poate duce la distrugerea sau explozia motorului. Principiul conectării lanțului pe modelele de banc și zburătoare este diferit și trebuie realizat conform desenelor de lucru.

Avantajele și dezavantajele RD

Toate tipurile de motoare cu reacție au multe avantaje. Fiecare dintre tipurile de turbine este utilizat în scopuri specifice, care nu se tem de caracteristicile sale. În aeromodelism, utilizarea unui motor cu reacție deschide ușa pentru depășirea vitezelor mari și capacitatea de a manevra independent de mulți stimuli externi. Spre deosebire de motoarele electrice și cu combustie internă, modelele cu reacție sunt mai puternice și permit aeronavei să petreacă mai mult timp în aer.
concluzii
Motoarele cu reacție pentru modele de aeronavă pot avea diferite forțe, masă, structură și aspect. Pentru modelarea aeronavelor, acestea vor rămâne întotdeauna indispensabile datorită performanței lor ridicate și a capacității de a utiliza o turbină folosind combustibili și principii de funcționare diferiți. Prin alegerea anumitor obiective, proiectantul poate regla puterea nominală, principiul de tracțiune etc., prin aplicarea tipuri diferite turbine pentru diferite modele. Funcționarea motorului la arderea combustibilului și la creșterea presiunii oxigenului îl face cât mai eficient și economic posibil de la 0,145 kg/l până la 0,67 kg/l, ceea ce proiectanții de aeronave au realizat întotdeauna.

Ce să fac? Cumpărați sau DIY

Această întrebare nu este simplă. Din moment ce motoarele cu turboreacție, fie că sunt modele la scară completă sau la scară redusă, sunt dispozitive complexe din punct de vedere tehnic. A reuși nu este o sarcină ușoară. Pe de altă parte, motoarele mini turboreactor sunt produse exclusiv în SUA sau țările europene, motiv pentru care prețul lor mediu este de 3.000 de dolari, plus sau minus 100 de dolari. Așadar, cumpărarea unui turboreactor gata de fabricație vă va costa 3.500 USD, inclusiv transportul și toate țevile și sistemele aferente. Puteți vedea prețul singur, doar căutați pe google „motor turboreactor P180-RX”

Prin urmare, în realitățile moderne, este mai bine să abordăm această problemă după cum urmează - ceea ce se numește do-it-yourself. Dar aceasta nu este o interpretare în întregime corectă, mai degrabă dați munca antreprenorilor. Motorul este format din componente mecanice și electronice. Cumpărăm componente pentru partea electronică a unității de propulsie din China, comandăm partea mecanică de la strunjitori locali, dar pentru asta aveți nevoie de desene sau modele 3D și, în principiu, partea mecanică este în buzunar.

Partea electronica

Controlerul pentru menținerea modurilor motorului poate fi asamblat pe Arduino. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un cip Arduino intermitent, senzori - un senzor de viteză și un senzor de temperatură și actuatoare, un clapete de alimentare cu combustibil controlat electronic. Puteți să flashați singur cipul dacă cunoașteți limbaje de programare sau să mergeți la forumul Arduino pentru un serviciu.

Mecanic

Cu mecanica, toate piesele de schimb in teorie pot fi facute de strungari si morari, problema este ca pentru asta trebuie sa le cauti special. Nu este o problemă să găsești un strungăritor care să facă arborele și manșonul arborelui, ci orice altceva. Cea mai dificilă parte de fabricat este roata compresorului centrifugal. Se face fie prin turnare. sau pe o mașină de frezat cu 5 axe. Cel mai simplu mod de a obține un rotor de pompă centrifugă este să îl cumpărați ca piesă de schimb pentru turbocompresorul motorului cu ardere internă al unei mașini. Și deja sub ea pentru a orienta toate celelalte detalii.

Știați că dacă puneți alcool uscat într-o țeavă îndoită de un arc, o suflați cu aer de la un compresor și furnizați gaz dintr-o butelie, atunci va deveni înnebunit, va țipa mai tare decât un luptător care decolează și se va înroși de furie? Aceasta este o descriere figurativă, dar foarte apropiată de adevărul funcționării unui motor cu reacție cu impulsuri fără supape - un adevărat motor cu reacție pe care oricine îl poate construi.

Diagrama schematică Valveless PUVRD nu conține o singură piesă mobilă. Partea frontală servește drept supapă transformări chimice formate în timpul arderii combustibilului.

O supapă mecanică ajută motorul să funcționeze mai eficient.

Pentru a face lucrul plăcut și sigur, curățăm în prealabil tabla de praf și rugină cu o râșniță. Marginile foilor și pieselor sunt de obicei foarte ascuțite și pline de bavuri, așa că trebuie să lucrați cu metal doar cu mănuși.

Înainte de a merge la atelier, am desenat pe hârtie și am decupat șabloane pentru piese la dimensiune completă. Rămâne doar să le încercuiești cu un marker permanent pentru a obține marcajul pentru tăiere.

Când lucrați cu foarfecele electrice, principalul inamic este vibrația. Prin urmare, piesa de prelucrat trebuie fixată în siguranță cu o clemă. Dacă este necesar, puteți atenua cu mare atenție vibrațiile manual.

Țevile cu diametru fix sunt ușor de turnat în jurul țevii. Acest lucru se face în principal manual datorită efectului pârghiei, iar marginile piesei de prelucrat sunt rotunjite cu un ciocan. Este mai bine să formați marginile, astfel încât, atunci când sunt îmbinate, să formeze un plan - este mai ușor să puneți sudura.

Sudarea tablei subțiri este o muncă delicată, mai ales dacă utilizați sudarea manuală cu arc ca noi. Poate că sudarea cu un electrod de tungsten neconsumabil într-un mediu cu argon este mai potrivită pentru această sarcină, dar echipamentul pentru aceasta este rar și necesită abilități specifice.

Îndoirea secțiunilor conice este în întregime muncă manuală. Cheia succesului constă în sertizarea capătului îngust al conului în jurul țevii cu diametru mic, oferindu-i mai multă sarcină decât capătul lat.

PUVRD fără supape este un design uimitor. Nu are piese mobile, compresor, turbina, supape. Cel mai simplu PUVRD poate face chiar și fără un sistem de aprindere. Acest motor poate funcționa cu aproape orice: înlocuiți un rezervor de propan cu o cutie de benzină și va continua să pulseze și să producă forță.

Din păcate, PUJE s-au dovedit a fi insuportabile în aviație, dar recent au fost considerate serios ca o sursă de căldură în producția de biocombustibili. Și în acest caz, motorul funcționează pe praf de grafit, adică pe combustibil solid. În cele din urmă, principiul elementar de funcționare al unui motor pulsatoriu îl face relativ indiferent față de precizia de fabricație. Prin urmare, fabricarea PuVRD a devenit o distracție preferată pentru oamenii care nu sunt indiferenți față de hobby-urile tehnice, inclusiv modelatorii de avioane și sudorii începători.

În ciuda simplității, PuVRD este încă un motor cu reacție. Este foarte dificil să-l asamblați într-un atelier de acasă și există multe nuanțe și capcane în acest proces. Prin urmare, am decis să facem clasa noastră de master în mai multe părți: în acest articol vom vorbi despre principiile de funcționare ale PuVRD și vă vom spune cum să faceți o carcasă a motorului. Materialul din numărul următor va fi dedicat sistemului de aprindere și procedurii de pornire. În cele din urmă, într-una dintre următoarele probleme, cu siguranță ne vom instala motorul pe un șasiu autopropulsat pentru a demonstra că este într-adevăr capabil să creeze o tracțiune serioasă.

De la ideea rusă la racheta germană

Este deosebit de plăcut să asamblați un motor cu reacție pulsatorie, știind că pentru prima dată a fost brevetat principiul de funcționare al PuVRD inventator rus Nikolai Teleshov în 1864. Autoritatea primului motor de funcționare este, de asemenea, atribuită unui rus - Vladimir Karavodin. Celebra rachetă de croazieră V-1, care a fost în serviciu cu armata germană în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, este considerată pe bună dreptate cel mai înalt punct în dezvoltarea PuVRD.

Desigur, vorbim despre motoarele cu valve pulsate, al căror principiu de funcționare este clar din figură. Supapa de la intrarea în camera de ardere trece liber aer în ea. Combustibilul este furnizat în cameră, se formează un amestec combustibil. Când bujia aprinde amestecul, presiunea în exces din camera de ardere închide supapa. Gazele în expansiune sunt direcționate în duză, creând împingerea jetului. Mișcarea produselor de ardere creează un vid tehnic în cameră, datorită căruia supapa se deschide și aerul este aspirat în cameră.

Spre deosebire de un motor turboreactor, într-un PUVRD amestecul nu arde continuu, ci în regim de impulsuri. Acest lucru explică zgomotul caracteristic de joasă frecvență al motoarelor cu pulsații, ceea ce le face inaplicabile în aviatie Civila. Din punct de vedere al eficienței, PuVRD-urile pierd și în fața TRD-urilor: în ciuda raportului impresionant tracțiune-greutate (la urma urmei, PuVRD-urile au un minim de piese), raportul de compresie în ele ajunge la cel mult 1,2:1, deci combustibilul arde ineficient.

Dar PUVRD-urile sunt neprețuite ca hobby: la urma urmei, se pot descurca deloc fără supape. În principiu, proiectarea unui astfel de motor este o cameră de ardere cu țevi de admisie și de evacuare conectate la aceasta. Conducta de intrare este mult mai scurtă decât cea de ieșire. Supapa dintr-un astfel de motor nu este altceva decât partea frontală a transformărilor chimice.

Amestecul combustibil din PuVRD arde cu viteza subsonică. O astfel de ardere se numește deflagrație (spre deosebire de arderea supersonică - detonare). Când amestecul se aprinde, gazele combustibile ies din ambele conducte. De aceea, atât conductele de admisie, cât și cele de evacuare sunt direcționate în aceeași direcție și participă împreună la creare jet thrust. Dar, din cauza diferenței de lungimi, în momentul în care presiunea din conducta de admisie scade, gazele de eșapament încă se deplasează de-a lungul conductei de evacuare. Ele creează un vid în camera de ardere, iar aerul este atras în ea prin conducta de admisie. O parte din gazele din conducta de evacuare este trimisă și în camera de ardere sub acțiunea rarefării. Ei comprimă o nouă porțiune din amestecul combustibil și îi dau foc.

Motorul pulsat fără supape este nepretențios și stabil. Nu necesită un sistem de aprindere pentru a menține funcționarea. Din cauza rarefării, este nasol aerul atmosferic fără a necesita un impuls suplimentar. Dacă construiți un motor pe combustibil lichid (pentru simplitate, am preferat gazul propan), atunci conducta de admisie îndeplinește în mod regulat funcțiile unui carburator, pulverizând un amestec de benzină și aer în camera de ardere. Singurul moment în care este nevoie de un sistem de aprindere și de amplificare forțată este la pornire.

Design chinezesc, asamblare rusă

Există mai multe modele comune pentru motoarele cu reacție cu impulsuri. Pe lângă clasica „țeavă în formă de U”, care este foarte dificil de fabricat, există adesea un „motor chinezesc” cu o cameră de ardere conică, la care o conductă mică de admisie este sudată în unghi și un „motor rusesc”. ”, care seamănă cu un eșapament de mașină în design.

Înainte de a experimenta propriile modele PUVRD, este recomandat să construiți un motor conform desenelor gata făcute: la urma urmei, secțiunile și volumele camerei de ardere, conductele de admisie și de evacuare determină complet frecvența pulsațiilor rezonante. Dacă nu sunt respectate proporțiile, este posibil ca motorul să nu pornească. Diverse desene ale PUVRD sunt disponibile pe Internet. Am ales un model numit „Giant Chinese Engine”, ale cărui dimensiuni sunt date în bara laterală.

Amateur PUVRD sunt realizate din tablă. Este acceptabilă utilizarea țevilor finite în construcții, dar nu este recomandată din mai multe motive. În primul rând, este aproape imposibil să selectați țevi cu exact diametrul necesar. Este cu atât mai dificil să găsești secțiunile conice necesare.

În al doilea rând, țevile, de regulă, au pereți groși și o greutate adecvată. Pentru un motor care trebuie să aibă un raport bun tracțiune-greutate, acest lucru este inacceptabil. În cele din urmă, în timpul funcționării, motorul este încins la roșu. Dacă în proiectare sunt utilizate țevi și fitinguri din diferite metale cu diferiți coeficienți de dilatare, motorul nu va dura mult.

Așadar, am ales calea pe care o aleg majoritatea fanilor PuVRD - de a face un corp din tablă. Și imediat ne-am confruntat cu o dilemă: să apelăm la profesioniști cu echipamente speciale (mașini CNC de tăiat cu apă abrazivă, rulouri de țevi, sudură specială) sau, înarmați cu cele mai simple unelte și cu cea mai comună mașină de sudură, să trecem pe calea dificilă a unui începător. constructor de motoare de la început până la sfârșit. Am preferat a doua variantă.

înapoi la școală

Primul lucru de făcut este să desenați o serie de detalii viitoare. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă amintiți geometria școlii și un pic de desen universitar. Efectuarea alezoarelor din țevi cilindrice este la fel de ușoară ca decojirea perelor - acestea sunt dreptunghiuri, dintre care o parte este egală cu lungimea țevii, iar a doua este diametrul înmulțit cu „pi”. Calcularea dezvoltării unui trunchi de con sau a unui cilindru trunchiat este o sarcină puțin mai dificilă, pentru care a trebuit să ne uităm într-un manual de desen.

Alegerea metalului este o problemă foarte delicată. În ceea ce privește rezistența la căldură, oțelul inoxidabil este cel mai bun pentru scopurile noastre, dar pentru prima dată este mai bine să folosiți oțel negru cu conținut scăzut de carbon: este mai ușor de format și sudat. Grosimea minimă a unei foi care poate rezista la temperatura de ardere a combustibilului este de 0,6 mm. Cu cât oțelul este mai subțire, cu atât se formează mai ușor și cu atât este mai dificil de sudat. Am ales o foaie cu grosimea de 1 mm și, se pare, am luat decizia corectă.

Chiar dacă aparatul dvs. de sudură poate funcționa în modul de tăiere cu plasmă, nu îl utilizați pentru a tăia alezoare: marginile pieselor tratate în acest fel nu se sudează bine. Foarfecele de mână pentru metal nu sunt, de asemenea, cea mai bună alegere, deoarece îndoaie marginile pieselor de prelucrat. Instrumentul ideal este foarfecele electrice care taie foaia milimetrică ca un ceas.

Pentru a îndoi foaia într-o țeavă, există un instrument special - role sau un îndoitor de foi. Aparține echipamentelor profesionale de producție și, prin urmare, este puțin probabil să fie găsit în garaj. O menghină va ajuta la îndoirea unei țevi decente.

Procesul de sudare a metalului mm cu o mașină de sudură de dimensiune completă necesită ceva experiență. Ținând ușor electrodul într-un singur loc, este ușor să ardeți o gaură în piesa de prelucrat. La sudare, bulele de aer pot pătrunde în cusătură, care apoi se scurg. Prin urmare, este logic să șlefuiți cusătura cu o râșniță la o grosime minimă, astfel încât bulele să nu rămână în interiorul cusăturii, ci să devină vizibile.

În seria următoare

Din păcate, în cadrul unui articol este imposibil să descriem toate nuanțele lucrării. Este general acceptat că aceste lucrări necesită Recunoașterea calificărilor profesionale, cu toate acestea, cu diligența, toate sunt disponibile amatorului. Noi, jurnaliştii, eram interesaţi să învăţăm noi specialităţi de lucru pentru noi înşine, iar pentru aceasta am citit manuale, ne-am consultat cu profesionişti şi am făcut greşeli.

Ne-a plăcut carcasa pe care am sudat-o. Este plăcut să îl privești, este plăcut să îl ții în mâini. Așa că vă sfătuim sincer să vă ocupați de așa ceva. În numărul următor al revistei, vă vom spune cum să faceți un sistem de aprindere și să porniți un motor cu reacție cu impulsuri fără supape.

Desigur, vorbim despre motoarele cu supape pulsate, al căror principiu de funcționare este clar din figură. Supapa de la intrarea în camera de ardere trece liber aer în ea. Combustibilul este furnizat în cameră, se formează un amestec combustibil. Când bujia aprinde amestecul, presiunea în exces din camera de ardere închide supapa. Gazele în expansiune sunt direcționate în duză, creând împingerea jetului. Mișcarea produselor de ardere creează un vid tehnic în cameră, datorită căruia supapa se deschide și aerul este aspirat în cameră.

Spre deosebire de un motor turboreactor, într-un PUVRD amestecul nu arde continuu, ci în regim de impulsuri. Astfel se explică zgomotul caracteristic de joasă frecvență al motoarelor cu pulsații, ceea ce le face inaplicabile în aviația civilă. Din punct de vedere al eficienței, PuVRD-urile pierd și în fața TRD-urilor: în ciuda raportului impresionant tracțiune-greutate (la urma urmei, PuVRD-urile au un minim de piese), raportul de compresie în ele ajunge la cel mult 1,2:1, deci combustibilul arde ineficient.

Amestecul combustibil din PuVRD arde cu viteza subsonică. O astfel de ardere se numește deflagrație (spre deosebire de arderea supersonică - detonare). Când amestecul se aprinde, gazele combustibile ies din ambele conducte. De aceea, atât conductele de admisie, cât și cele de evacuare sunt direcționate în aceeași direcție și participă împreună la crearea propulsiei jetului. Dar, din cauza diferenței de lungimi, în momentul în care presiunea din conducta de admisie scade, gazele de eșapament încă se deplasează de-a lungul conductei de evacuare. Ele creează un vid în camera de ardere, iar aerul este atras în ea prin conducta de admisie. O parte din gazele din conducta de evacuare este trimisă și în camera de ardere sub acțiunea rarefării. Ei comprimă o nouă porțiune din amestecul combustibil și îi dau foc.

Motorul pulsat fără supape este nepretențios și stabil. Nu necesită un sistem de aprindere pentru a menține funcționarea. Din cauza rarefării, aspiră aerul atmosferic fără a necesita presurizare suplimentară. Dacă construiți un motor pe combustibil lichid (pentru simplitate, am preferat gazul propan), atunci conducta de admisie îndeplinește în mod regulat funcțiile unui carburator, pulverizând un amestec de benzină și aer în camera de ardere. Singurul moment în care este nevoie de un sistem de aprindere și de amplificare forțată este la pornire.

Design chinezesc, asamblare rusă

În al doilea rând, țevile tind să aibă pereți groși și o greutate corespunzătoare. Pentru un motor care trebuie să aibă un raport bun tracțiune-greutate, acest lucru este inacceptabil. În cele din urmă, în timpul funcționării, motorul este încins la roșu. Dacă în proiectare sunt utilizate țevi și fitinguri din diferite metale cu diferiți coeficienți de dilatare, motorul nu va dura mult.

înapoi la școală

În seria următoare

Din păcate, în cadrul unui articol este imposibil să descriem toate nuanțele lucrării. Este în general acceptat că aceste lucrări necesită calificări profesionale, dar cu diligența necesară sunt toate accesibile amatorului. Noi, jurnaliştii, eram interesaţi să învăţăm noi specialităţi de lucru pentru noi înşine, iar pentru aceasta am citit manuale, ne-am consultat cu profesionişti şi am făcut greşeli.

Admin | 2 iunie 2017 | Comentarii: 4

Articolul descrie cum să faci combustibil pentru o rachetă mică de casă cu propriile mâini acasă.

Probabil că mulți dintre voi în copilărie au visat să facă o rachetă care ar putea decola la înălțimi mari. Dacă nebunia este de casă motoare cu reactie dacă nu a funcționat pentru tine, atunci îți voi spune cum poți să faci singur combustibil simplu pentru o astfel de rachetă. Toate materialele pentru fabricarea carburanților pot fi achiziționate cu ușurință de la magazinul de hardware, sau este posibil ca acestea să fie chiar disponibile chiar acum la tine acasă. După cum arată practica, racheta pe asta combustibil de casă va putea decola la o înălțime de aproximativ 300 - 400 de metri.

Înainte să intri în chimie și să încerci să-ți faci propriul combustibil pentru rachete, vreau să te îndemn să fii atent. Unii dintre constituenții acestui combustibil pentru rachete sunt nocivi pentru sănătate, așa că vă îndemn să observați reguli elementare Securitate. Nu produceți propulsor în spații închise neaerisite, mai ales când lucrați cu amoniac. În plus, azotatul de amoniu poate fi exploziv în anumite condiții. Toate riscurile pentru sănătatea ta revin numai la tine, iar eu nu sunt responsabil pentru nicio consecință. Acest articol este publicat doar în scop informativ.

Dacă, după apelurile mele la prudență, dorința de a face combustibil pentru rachete cu propriile mâini nu a dispărut încă, atunci să ne familiarizăm cu procesul de fabricare a acestui combustibil pentru rachete. Pentru acest „proces alchimic” veți avea nevoie de o găleată de metal, ceașcă de măsurare, bicarbonat de sodiu, zahăr, azotat de amoniu, ziar, mască de respirație și apă. Singura dificultate posibilă este să obțineți nitrat de amoniu, dar cel mai probabil poate fi găsit într-un magazin de îngrășăminte. Nitratul de amoniu este utilizat în mod obișnuit în agricultură ca un îngrășământ bun.

PASUL 1

Cu ajutorul unui băţ de măsurat, turnați 2 căni (200 ml fiecare) de azotat de amoniu și 2 din aceleași căni de bicarbonat de sodiu într-o găleată. În această etapă, este important să obțineți amestecul în proporție. 1: 1. Dimensiunea ceștii de măsurare poate fi ușor diferită, cel mai important lucru în întregul proces este să mențineți toate proporțiile indicate. Adăugați 17 căni măsurate de apă la amestecul rezultat, amestecați totul împreună.

PASUL 2

Fierbeți totul direct într-o găleată la foc mic, amestecând puțin când gătiți. În timpul procesului de gătit, veți simți un miros puternic de amoniac, așa că această procedură nu trebuie făcută niciodată în interior, și cu atât mai mult într-un apartament. Amoniacul este foarte toxic, așa că încearcă să nu-l inspiri, și mai bine, pune-ți pe față o mască, ceva ca un respirator. Apa nu trebuie să fiarbă complet, ar trebui să rămână destul de multă.

PASUL 3

După ce ați fiert apa, lăsați-o să se răcească 5-7 minute, apoi adăugați un pahar de zahăr și amestecați totul bine. Pune bucățile tăiate de ziar în soluție și lasă-l să se înmoaie în foile de ziar timp de aproximativ 3-5 minute. Când foile de ziar sunt complet saturate cu soluția, scoateți-le și lăsați-le să se usuce complet. Ca urmare, ar trebui să obțineți foi de ziar complet uscate, care vor fi combustibilul pentru rachetă. Acest lucru completează fabricarea combustibilului pentru rachete cu propriile mâini.

Cum să plasați corect acest combustibil pentru rachetă într-o rachetă și cum să-l aprindeți va fi scris într-un alt articol. Odată postat, un link va fi postat aici.

B Motorul cu pulsații fără supape este cel mai simplu motor cu reacție din lume. Dezvoltarea sa a fost, din păcate, suspendată odată cu începerea utilizării pe scară largă a motoarelor turborreactor, dar continuă să fie de interes pentru amatori, deoarece poate fi construit într-un atelier de acasă. Mi-am construit motorul studiind brevetul lui Lockwood, conform căruia dispozitivul poate fi de orice dimensiune, atâta timp cât se respectă anumite proporții. Motorul nu are piese in miscare, poate functiona si cu orice combustibil daca este vaporizat inainte de a intra in camera de ardere (am folosit un amestec de benzina si motorina in parti egale), dar pornirea este pe gaz (asta e mult mai usor) . Designul este simplu și relativ ieftin de repetat. Nu știu cât de des apar explozii în camera de ardere a motorului meu, dar bănuiesc că acest lucru se întâmplă de aproximativ 30-50 de ori pe secundă, funcționarea dispozitivului este însoțită de un zgomot foarte puternic. Sper că într-o zi voi măsura această frecvență.

Motorul funcționează cu propan, care intră în camera de ardere printr-un tub metalic lung, la capătul căruia se află un atomizor care ajută la vaporizarea combustibilului lichid. Cand se foloseste propan nu este necesar un pulverizator, in cazul meu gazul vine direct printr-un tub cu diametrul interior de 4 mm. Tubul este conectat la camera de ardere cu un fiting de 10 mm. Am făcut trei dintre aceste tuburi - unul pentru propan, celelalte două pentru motorină și kerosen.

În timpul procesului de pornire, propanul este alimentat în camera de ardere, iar apoi doar o scânteie pe lumânare este suficientă pentru a porni motorul.

Conform brevetului, este posibil să se construiască un astfel de motor de orice dimensiune. Desenul meu arată versiunea mea a dispozitivului, care este ușor diferită de designul țevii de eșapament propus în brevet, ceea ce simplifică fabricarea, totuși, deoarece nu am luat măsurători de tracțiune, acest lucru ar putea fi afectat eficiența. Dispozitivele de îndreptare a fluxului dublează de obicei forța și voi încerca să le fac.

Abrevieri desene:

NL - lungimea duzei
NM - diametrul duzei
CL - Lungimea camerei de ardere
CM - diametrul camerei de ardere
TL - Lungimea conductei de evacuare
TM - Diametrul conductei de evacuare

Buteliile de gaz pot fi cumpărate de oriunde, eu am ales una de 11 kilograme cu conector industrial. Nu am folosit reductoare, doar am instalat o supapă cu ac, deoarece debitul de gaz este destul de mare și un reductor obișnuit nu va da debitul dorit. Șansa ca propanul din tub și rezervor să ia foc este foarte mică dacă nu goliți rezervorul până la capăt. În imaginile de mai jos puteți vedea cum arată.

Bujia este înșurubată într-o piesă special făcută pe un strung și sudată în camera de ardere. Puteți folosi orice bujie, eu am pus un NGK BP6E S fără nicio rezistență suplimentară și am folosit o bobină de la o mașină veche. De asemenea, am făcut circuit electronic pentru a obține o scânteie, pe care trebuie să o obțineți o singură dată, în momentul în care motorul pornește.

Corpul țevii este sudat din oțel inoxidabil 316L de 3 mm. Nu am știut cum să calculez grosimea și am luat doar o foaie mai groasă, cu o marjă. Motorul a fost pornit de multe ori si nu au fost gasite probleme.