TPH na báze Dusičnanu Amónneho. (NH4NO3)

Tu je ďalší statycký test konpozíície na Báze AN , ale s koncepciou BATES , aby sa docielilo lepšej účinnosti TPH.


Zloženie 67%- AN (pudr)
17%- Al (Pyrotechnycký)
16%- Silikón-Lukoprén N 1000

Do motoru sa vkladá 5 ks. palivových jadier s rozmermi fí-26 , L-40. Dosiahnutá hustota TPH 98,89 % teoretyckej.
Počiatočné KN cca 415 ,stredné KN 454 ( cca v strede činnosti motoru) , konečné KN-377, tryska grafitová fý 5,75 mm , expanz trysky 1:7.
(Ale !!! po letmej konzultácíí s Pandym , a predchádzajúcich pokusoch s palivovým zrnom fí 20*90 kde , Ta sama TPH horela za meniaceho sa KN zo 150 na 400 vykazovala rýchlost horenia 8 mm/sec.) bola tryska motoru v koncepcíí BATES prevŕtaná na 6 mm . Tým pádom zmenené začiatočné KN na hodnotu 382 , stredné na KN 417 koncové KN 346.
Zistenie: Doba funkcie motoru 0,93 sec. Plameň jasný cca 1m dlhý. Ale k veci - TPH bola lisovaná do papierfenolických rúrok , Jadrá boli prevŕtané fí 8,5 a narezaný závit M10 , čelá segmentov zdrsnené vpichmi tvarového sústružníckého noža . Práve tieto dve úpravy povrchu pri danej TPH nie sú moc vhodné ,lebo spôsobia obrovský tlakový nárast cca o 50-100 %,a to pri koncepcíí Bates nie je moc vhodné keď vezmeme v potas, že motor bol priemerne namáhaný 7,2 Mpa v tom to prípade, a tlakový nárast bol až na 13 Mpa. Priemerný pracovný tlak bol 7,2 Mpa. g.
V tryske bola po teste vytvorená po stenách vrstva Oxidu Si , asi 1 mm hrubá, smerom k hrdlu trysky sa tento nános zmenšoval asi až na hodnotu 0,1 mm na stenu. Takže parameter KN bol po celu dobu
+- rovnaký. Dosiahnuté ISP. netuším ponevač ako merák som použil obyčajnu osobnu váhu a jediné čo sa tam na moment mihlo bol ťah cca 480 N. Táto hodnota sa tam objavila cca 0,33 sec po zážihu.
Hmotnosť TPH 154 g .

Cielom tohoto vlákna by malo byt dosiahnut pokial možno čo najvyššieho výkonu TPH na báze dusičnanu amonného za pomoci horenia Al,Mg,Pyrotechnického magnália a rôznych spojív. A následné použitie vo večšom R.M. s hmotnostou TPH 200 g až 2000g. (pre učel raketového modelárstva)

Po dlhej dobe som sa vrátil k testom TPH na báze NH4NO3.Ponevač ma AN čo by oxydant dost inšpiruje čoby darca vysokého špecifického inpulzu, pohybujuceho sa v rozmedzý od 180 po 220 ISP. Je známe že tento oxydant má svoje uskalia. Jak všedci poznáme, AN je extremne navlhavý. Prah vlhnutia je 67% relatývnej vlhkosti vzduchu. Preto je vhodné tuto TPH pripravovat hlavne v zimných mesiacoch , kedy je relatývne nízka vlhkost vzduchu cca 60 %.
Sušenie:
Nejaký US. patent čo som sa dočítal doporučuje sušit AN do TPH a iných generátorov tlaku až 16 hod pri teplote 110 stup C, a tých sraček čo tam ide na stabylizáciu AN panečku jo.(po vysusení a stabilizácii sa vypisuje niečo ako "rodný list AN" od ktorého sa počíta vek,doba stárnutia AN)Ja som sušil AN pri teplite 70 stup C cca 4 h ,a potom som dvihol teplotu na 110 stup C na dalšie 4 h. AN nutno suchý skladovat v sklenných zaváracých pohároch pod šrobovacým výčkom!!!
Za dalšie: je nám známi fázový prechod , zmena kryštalickej štruktury AN Pri teplote 32 stup C. (Povedzme že fázový prechod pri malých raketových motoroch , nebude možno až tak vadit. Rozmerová kontrakcia jadra , sa pravdepodobne neprejavuje až tak moc,ako pri velkých raketových motoroch , s navážkami niekolko ton TPH. A ked si človek ohlídá tu teplotu 32 stup. C , tak by táto TPH mohla byt celkom solidne pracujúca, a výkonná).Dalšia s nevíhod je níska špecifická hustota AN ktorá sa pohybuje kolo 1,725 g/cm3 , takže sa nám do motoru s rovnakým objemom vojde podstatne menej TPH ako u ostatných oxydantov.Pre tento fakt je preto dôležite priam nutné prekročit hranicu 175 ISP ,aby sa nám vôbec vyplatilo použit TPH na báze AN.Je nutné dosiahnut minimálne 175 ISP aby sme sa vôbec vyrovnaly napr.mnou používanej epoxydovky s označeným (4-44-444).

Dalej len heslovite:

AN poskytuje málo uvolneného kyslíku,K jeho stabilnému a rovnomernému roskladu v TPH je nutno použit dychromany ,ale je možno nahradit práškovým kovom ako je Horčík ,Hliník,Alebo Pyrotechnické magnálium čo sa mi zdá ako najlepšia volba , Jak skrz chem.stabylitu TPH z hladiska vlhnutia ,ale aj s dôvodu toho že Al sa v tejto TPH dost blbo spaluje. (možný prídavok Síry,PVC,alebo iné pojivo uvolnujuce elementárny Chlor ktorý napomáha k spalovaniu Al.Napr spomenuté PVC,chlorkaučuk( R. Nakka.používa neoprén.))

Cielom tohoto môjho príspevku nie je papuškovat už dávno známe fakty ktoré popísal aj LK vo svojich stránkach , ale zistit či tato TPH bude solidne pracovat v trochu vedšých raketových motoroch s navážkami kolo 200 g až možno 2-3 kg.
V brzkej dobe chcem uskutočnit pár testov ,a zistit ako sa daná TPH správa. Aké vyžaduje minimálne ,alebo maximálne zahradenie.Pokusy budú spojené aj s meraním tlaku v spalovacej komore.



Zloženie testovacej TPH mnou označenej (AN-3) : 66%-AN (Pudr)
16%-Pyrotechnického magnália (zrnitost cca 60 mik.)
18%-Silikon (LOKOPRÉN N 1000)

Pre testovanie bol zhotovený motor s nerezu (1.4301), s hrúbkou steny (3mm ako bezpečnostná rezerva pry nechcenom náhlom zvýšení tlaku). Ku dnu R.motoru bola tigem privarená Fe rúrka zo závitovým adaptérom G 1/2 na tlakomer. Jadro má rozmer Fí 30 , L 228 , Kanál Fí 9,7 , Tryska grafitová Fí 6,8.
Počiatočné zahradenie Z-226 konečné Z-540 (KN).Teoretická hustota tejto TPH je 1,5664 g/cm3 (mnou dosiahnutá hustota TPH je 1,5477g/cm3 to est 98,8% teoretyckej hustoty.(naprosté minimum je 95 %))

Motor po zážehu nasadil na ťah cca 80N (tlak v komore pri tahu 80 N je cca 2 Mpa) a postupne,priamoumerne zvyšujucemu sa zahradenu sa ťah vyšplhal až na hranicu 370 N kedy už v spalovacej komore bol tlak 7 MPa !!! (motor v konečnej fáze horenia cca 1 sec od konca činnosti dával neuveritelný zvukový efekt, rev jak prase ,až zaliehalo v ušiach). Motor pracoval 2,26 sec. plameň asi 1 m dlhý biely. Dosiahnuté ISP 1615 N/s kg takže som zistil že som spravil krok spet.Bude pravdepodobne nutné vyrobyt palivové jadro v koncepcíí BATESS , kde bude pravdepodobne celu činnost motora rovnaké zahradenie (parameter KN). Je naprosto nutné držat pracovné tlaky na +- rovnakom pracovnom tlaku, aby bola termodynamická učinnost motoru a TPH čo najvyššia. Tlak treba držat v rozmedzí 4,5-6 možno 7 Mpa.Samozrejme k tomu správny expanzný pomer výtokovej trysky. (Ideálne KN by som považoval cca 500)