Stainless skin beast, или баки "Атласа"

[Андрей Суворов]

Вопрос к конструкторам-механикам:
1. Всегда ли бак, устойчивость которого обеспечивается только внутренним давлением, выгоднее делать из нержавеющей стали, а не из АМг6? Допустим, я делаю ракету диаметром 0,4572 метра (3/50 от атласовского натурального размера) и с сохранением большинства пропрорций, будет ли стальной бак выгоднее алюминиевого?
2. Допустим, я заменяю керосин в топливе на спирт, изменит ли это что-нибудь? (средняя плотность должна уменьшиться, насколько я знаю).
3. у Феодосьева написано, что нагрузка на мидель слабо влияет на общие характеристики ракеты, но, всё же, "Авангард" был значительно тоньше "Атласа", относительно, я имею в виду. вот для ракеты массой в 2/3 тонны какой диаметр оптимальный?

[Shestoper]

Вопрос к конструкторам-механикам:
1. Всегда ли бак, устойчивость которого обеспечивается только внутренним давлением, выгоднее делать из нержавеющей стали, а не из АМг6?

У высокопрочной стали отношение прочности к плотности выше, чем для сплавов алюминия.
У алюминиевых конструкций выше жесткость за счет большей толщины (что важно например в авиации), но в случае Атласа бак стабилизирован давлением.

[Shestoper]

2. Допустим, я заменяю керосин в топливе на спирт, изменит ли это что-нибудь?

УИ упадет,  температура в КС снизится.

[freinir]

Вопрос к конструкторам-механикам:
1. Всегда ли бак, устойчивость которого обеспечивается только внутренним давлением, выгоднее делать из нержавеющей стали, а не из АМг6? Допустим, я делаю ракету диаметром 0,4572 метра (3/50 от атласовского натурального размера) и с сохранением большинства пропрорций, будет ли стальной бак выгоднее алюминиевого?
2. Допустим, я заменяю керосин в топливе на спирт, изменит ли это что-нибудь? (средняя плотность должна уменьшиться, насколько я знаю).
3. у Феодосьева написано, что нагрузка на мидель слабо влияет на общие характеристики ракеты, но, всё же, "Авангард" был значительно тоньше "Атласа", относительно, я имею в виду. вот для ракеты массой в 2/3 тонны какой диаметр оптимальный?

Это ещё надо смотреть какие листы для бака применять, с утолщением в зоне сварки или без.

[Андрей Суворов]

2. Допустим, я заменяю керосин в топливе на спирт, изменит ли это что-нибудь?

УИ упадет,  температура в КС снизится.

Нет, применительно к выбору материала баков. У керосина с кислородом большое соотношение объёмов баков, у спирта с кислородом разница гораздо меньше.

[Андрей Суворов]

Вопрос к конструкторам

Это ещё надо смотреть какие листы для бака применять, с утолщением в зоне сварки или без.

АМг-6 можно и в "гаражных" условиях протравить, заготовка получается где-то полтора на полтора метра, покрыть края щёлочестойким лаком несложно. С нержавейкой этот фокус не пройдёт, к тому же, она в три раза тоньше...

Так что с нержавейкой однозначно листы без утолщений в зоне швов, а для АМг6 надо посчитать и так и эдак.

[freinir]

Вопрос к конструкторам

Это ещё надо смотреть какие листы для бака применять, с утолщением в зоне сварки или без.

АМг-6 можно и в "гаражных" условиях протравить, заготовка получается где-то полтора на полтора метра, покрыть края щёлочестойким лаком несложно. С нержавейкой этот фокус не пройдёт, к тому же, она в три раза тоньше...

Так что с нержавейкой однозначно листы без утолщений в зоне швов, а для АМг6 надо посчитать и так и эдак.

У нержавейки временное сопротивление разрыву для сварки максимум 80 кгс/мм^2, плотность 7,8. У АМг6 временное сопротивление разрыву для сварки не менее 30 кгс/мм^2, плотность 2,64. В итоге 80/7,8=10,26 у стали, 30/2,64=11,36 для АМг6. Вот и делайте выводы.

[Андрей Суворов]

У нержавейки временное сопротивление разрыву для сварки максимум 80 кгс/мм^2, плотность 7,8. У АМг6 временное сопротивление разрыву для сварки не менее 30 кгс/мм^2, плотность 2,64. В итоге 80/7,8=10,26 у стали, 30/2,64=11,36 для АМг6. Вот и делайте выводы.

Это при комнатной, а при т-ре жидкого кислорода?

[freinir]

У нержавейки временное сопротивление разрыву для сварки максимум 80 кгс/мм^2, плотность 7,8. У АМг6 временное сопротивление разрыву для сварки не менее 30 кгс/мм^2, плотность 2,64. В итоге 80/7,8=10,26 у стали, 30/2,64=11,36 для АМг6. Вот и делайте выводы.

Это при комнатной, а при т-ре жидкого кислорода?

98/7,8=12,6   41/2,64=15,5

[Дмитрий В.]

У нержавейки временное сопротивление разрыву для сварки максимум 80 кгс/мм^2, плотность 7,8. У АМг6 временное сопротивление разрыву для сварки не менее 30 кгс/мм^2, плотность 2,64. В итоге 80/7,8=10,26 у стали, 30/2,64=11,36 для АМг6. Вот и делайте выводы.

Это при комнатной, а при т-ре жидкого кислорода?

Да, в любом случае, разница по массе будет не слишком велика, поэтому надо выбирать то, что дешевле и проще достать и обработать. А криогенным упрочнением, наверное, придется пренебречь, поскольку баки в полете прогреваются газом наддува и аэродинамическим нагревом.

[Андрей Суворов]

В первом сообщении опечатка, конечно, 3/20 атласовского диаметра.

Что же до криоупрочнения, то оно всё же сыграет роль, т.к. вначале к давлению наддува добавляется гидростатическое давление столба жидкости, а, когда бак прогреется, останется только давление наддува.

[Сторонний]

Поставлена задача сделать некую уменьшенную копию Атлас-5 или вообще ракету?

 Для нержавейки бак можно набрать в виде пакета из бесшовных тонкостенных труб.

[Андрей Суворов]

Поставлена задача сделать некую уменьшенную копию Атлас-5 или вообще ракету?

Поставлена задача уместить конечный вес ступени в 65 кг, и не использовать при этом запредельные технологии. Заправка чуть больше полутонны, и я веду расчёт из условия использования электронасосного агрегата, причём батарея состоит из трёх секций, вначале все три работают в параллель, через 2 минуты 2 секции сбрасываются, тяга падает вдвое. УИ тоже падает, но конечная масса ступени влияет сильнее. Вакуумный УИ от давления зависит слабо, т.к. в основном он уменьшается из-за ухудшения смесеобразования и полноты сгорания при меньшем давлении, но это, в общем, немного.
Камера весит 5 кг, это известно б/м достоверно. батарея весит по 5 кг каждая секция. это тоже известно достаточно достоверно, из анализа продукции на рынке для пилотажных электровертолётов (сейчас уже есть батареи рейтинга 35С/65С). На систему наддува вместе с гелием я кладу 6 кг, тоже по известным данным (титановый баллон 8 л/320 атм весит 4 кг)

Для нержавейки бак можно набрать в виде пакета из бесшовных тонкостенных труб.

Настолько тонкостенные трубы серийно не выпускаются У Центавра толщина полотна обечайки 0,127 мм - лишь в полтора раза толще бритвы. При пропорциональном уменьшении диаметра ракеты толщина листа тоже должна уменьшаться.

[mihalchuk]

А с головной частью всё готово?

[Андрей Суворов]

А с головной частью всё готово?

Какое там! Но, кое-что показать могу

[zeaman]

Поставлена задача уместить конечный вес ступени в 65 кг, и не использовать при этом запредельные технологии. Заправка чуть больше полутонны, и я веду расчёт из условия использования электронасосного агрегата, причём батарея состоит из трёх секций, вначале все три работают в параллель, через 2 минуты 2 секции сбрасываются, тяга падает вдвое. УИ тоже падает, но конечная масса ступени влияет сильнее. Вакуумный УИ от давления зависит слабо, т.к. в основном он уменьшается из-за ухудшения смесеобразования и полноты сгорания при меньшем давлении, но это, в общем, немного.
Камера весит 5 кг, это известно б/м достоверно. батарея весит по 5 кг каждая секция. это тоже известно достаточно достоверно, из анализа продукции на рынке для пилотажных электровертолётов (сейчас уже есть батареи рейтинга 35С/65С).

А батареи :  Li-Mn? A может, ампульные?
Для пилотажников важно иметь аккумулятор, а тут задача одноразовая.

[Петр Зайцев]

Батюшки святы, народ работает! Преклоняюсь. Надеюсь финансирование позволяет разбить несколько опытных образцов.

[Сторонний]

Для нержавейки бак можно набрать в виде пакета из бесшовных тонкостенных труб.

Настолько тонкостенные трубы серийно не выпускаются У Центавра толщина полотна обечайки 0,127 мм - лишь в полтора раза толще бритвы. При пропорциональном уменьшении диаметра ракеты толщина листа тоже должна уменьшаться.

Понятно, я-то думал, что вытеснительная подача топлива и соответствующая толщина.

 В таком случае плохо себе представляю как это варить без спецоборудования даже если это алюминий.
 Можно намотать, но это будет неплохо стоить.

[Андрей Суворов]

А батареи :  Li-Mn?

Li-ion

A может, ампульные?
Для пилотажников важно иметь аккумулятор, а тут задача одноразовая.

ну, во-первых, а как же на стенде гонять, а во-вторых, а кто будет спонсором? на литий-ионные у меня спонсор есть - один из совладельцев фирмы acme power http://www.acmepower.ru/ - мой приятель, и он обещал помочь. Ему они достанутся по оптовой цене, а мне, надеюсь, нахаляву

[Старый]

А с головной частью всё готово?

Какое там! Но, кое-что показать могу

Парадоксы современной техники: разъём больше чем агрегат к которому он подключается.