Ракета B-200

Идея B-200 двигателя ракеты (рис. 1) была задумана в 1973 (первоначально как В-III двигатель), с намерением улучшения двигателя, использующего карамельное топливо, который использовался бы в ракетах с парашютной системой спасения. Цель состояла в том, чтобы поднять ракету на достаточную высоту, чтобы обеспечить надежное испытание системы парашюта, но не настолько высокую, что отказ выброса парашюта  означал полную потерю ракеты. Разумная высота, как рассматривалось, была между 1000 - 2000 футов (300 - 600 метров).
Было решено, что двигатель будет иметь стальной корпус, для прочности долговечности. Сопло предполагалось точеным.

Первое статическое испытание этого двигателя произошло в январе 1973 и прошло успешно, впоследствии статические испытания происходили в течении нескольких дней. Доказывая свою надежность в нескольких запусках, этот двигатель стал своеобразным стандартом, использовавшийся в 21 статическом испытании и 36 полетах в течение 11 лет.
Усовершенствование  этого двигателя по первоначальной версии включают сокращение расходящейся части сопла, сокращение веса головной части, механическая обработка углублений в сопле для применения болтов крепления с целью лучшего крепления к корпусу двигателя, чтобы уменьшить прорыв газов.
Единственный  отказ  двигателя  произошел при осуществлении запуска C-18, сентябрь 1980. Отказ произошел из-за эксперимента с т. н. " диафрагмой взрыва " помещенной в сходящуюся часть сопла, с целью создать наибольшее давление в двигателе прежде чем диафрагма разорвется, что обеспечивает более эффективное сгорание топлива. Очевидно, давление возросло слишком быстро и это вызвало разрывы в двигателе в месте крепления болтами сопла к корпусу двигателя. Работы над системой зажигания  позволили решить вопрос об эффективном сгорании топлива, что в свою очередь обеспечило большой начальный импульс двигателя.

Хотя B-200 был первоначально разработан для KN-САХАРОЗЫ топлива (надеюсь вы понимаете, что речь идет о старой доброй карамельке - прим.пер.), замена сахара на декстрозу в топливе недавно была исследована и доказала свою эффективность успешными статическими  испытаниями и последующими запусками ракет.

Рис.1 - компоненты двигателя В-200

Характеристики

График импульса этого двигателя показана на рис. 2a. Двигатель достигает максимальной тяги 260 фунтов (1157 Ньютонов), время работы-0.38 секунд. Этот график работы двигателя был основан на результатах статического испытания двигателя (AST-17). Полный импульс - 65 секунд фунта (288Н/с), который соответствует двигателю Н-класса. Высокая тяга вместе с коротким  временем горения обеспечивает очень быстрое ускорение ракеты, которое является необходимым для хорошей аэродинамической стабильности  ракеты после того, как. ракета покинула стартовую площадку. Топливный заряд вкладываемый. Топливо горит на обеих внутренних и внешних диаметральных поверхностях, также как и на обоих концах. 
Работа двигателя во многом зависит от воспламенителя. В данном случае используется пиротехнический воспламенитель как описано на странице  Системы зажигания (пока не готова). Непиротехническое воспламенение не может обеспечить максимальный начальный  импульс.

Этот двигатель поднимает ракету диаметром 7.6см., с массой 4.5 фунтов (2 кг), на высоту, примерно 2000 футов (600 метров). Если диаметр ракеты уменьшить до 2 дюймов (5 cm), то такая ракета с двигателем В-200 может достигнуть пиковой высоты 1/2 мили (0.8 км).

Рис. 2a - график работы

Сопло

Сопло двигателя B-200  - это конический профиль, сверхзвукового типа. Это имеет 30 полууглов сходимости градуса, и 12 полууглов расхождения градуса, и имеет отношение расширения области 8.0. Изготовляется из цельной болванки горячекатаной (HR) или  холоднокатаной(CR) стали , с полированными внутренними поверхностями потока.  В отношении выполняемых работ особо важно критическое сечение сопла. Контур сопла округлен в горле. Сопло имеет проточку вокруг внешнего периметра  для болтов крепления сопла. Чтобы уменьшать утечку газов между соплом и корпусом, корпус обкатывают вокруг сопла окружности, что обеспечивает почти полную газонепроницаемость.
Сопло подробно изображено на рис. 3

Рис.3 - Детали сопла 

Корпус

Корпус сделан из тонкой оцинкованной стальной трубы, оцинковка в данном случае является помехой, т. к. корпус начинает пузыриться, когда температура на поверхности двигателя достигает приблизительно 800 градусов. F. (430 C.).
Детали корпуса показаны на рис. 4.

Рис. 4 - детали корпуса

Передняя стенка двигателя

Передняя стенка (рис. 5) служит преградой для истекающих раскаленных газов и соответственно поддерживает давление, необходимое для подъема ракеты. Передняя стенка крепится к корпусу двигателя болтами. Для уменьшения веса в центре имеется выемка. Передняя стенка изготовлена из куска холоднокатаной  стали.

Рис. 5 – детали передней стенки

Прокладки

Прокладки, которые установлены непосредственно позади передней стенки, выполняют важную функцию изоляции фронта двигателя с целью предотвратить утечку газов. Прокладки, которых  обычно четыре, не что иное, как диски из асбеста, используемого. Материал прокладки имеет толщину 1/16 дюйма (1.6 мм). Они имеют слегка больший диаметр нежели диаметр корпуса, и тщательно подогнаны после вставки топливного заряда.

Безопасность Стрижет Собрание Булавки

Не знаю как вы, а я понял так эта хня предотвращает двигатель от взрыва путем стравливания некоторого количества газа, когда давление в двигателе достигает критического значения. 

Топливо

B-200 двигатель был первоначально разработан для карамельного топлива, однако, как уже отмечалось выше замена сахара на декстрозу не внесла особых изменений в характеристики двигателя.
 Канал - обычно 9/16 дюйм (1.43 cm) диаметр. Максимальная масса - 225 граммов. Топливная шашка имеет такие размеры, которые позволяли бы ей свободно входит в корпус с передней части. Обычный диаметр - 1.33 дюйма (3.38 cm), и обычная длина цилиндрической части - 6.25 дюймов (15.9 cm).

Топливная шашка

Продолжительность жизни 

Вследствие короткого времени горения топлива температура горения не достигает температуры плавления стали и поэтому эрозии сопла не происходит, несмотря на то, что критическое сечение при работе двигателя раскаляется докрасна. Соответственно сопло может быть использовано многократно. Корпус двигателя также не подвержен деформации вследствии большого запаса прочности. Правда со временем несколько ослабляются винты крепления сопла. Замену корпуса необходимо производить примерно после десяти запусков. Из-за хорошей растворимости продуктов горения в воде чистка двигателя осуществляется щеткой и горячей водой

Вернуться на http://www.pirotek.info - изготовление пиротехники и взрывчатка, напалм и петарды