جمع بندی:
در عمل به ندرت اتفاق می افتد که یک پیشرانه تمام ویژگی های مذکور را (به طور همزمان) داشته باشد. بنابراین، لازم است که موازنه ای مابین خواص مورد نیاز در پیشرانه ایجاد کرد. به عنوان مثال، تهیه پیشرانه ای که هم انرژی بسیار بالا (در موقع احتراق) تولید کند و هم آسیب رسانی کمتری به محیط زیست داشته باشد بسیار مشکل است. چنانکه می دانیم پرکلرات آمونیوم اکسید کننده ای است که علاوه بر تولید اکسیژن کافی (جهت سوزاندن سوخت فلزی)، انرژی احتراقی زیادی نیز تولید می کند ولی گازهای حاصل از احتراق پیشرانه های حاوی پرکلرات آمونیوم و فلز آلومینیوم به محیط زیست آسیب می رسانند و علاوه بر این گازهای خروجی از شیپوره (در این پیشرانه ها) قابل رویت هستند.
همچنین تهیه یک پیشرانه ای که پایداری کافی داشته باشد و ضمناً انرژی زیادی نیز تولید کند در عمل بسیار مشکل است برای اینکه پیشرانه هایی که انرژی زیادی از احتراق آنها ایجاد می شود معمولاً ناپایدارند. به عنوان مثال، پیشرانه هایی که دارای ترکیبات هیدروکربنی تنش دار “Strained Hydrocarbons” (به عنوان مثال کوبان) هستند با اینکه انرژی بالایی ایجاد می کنند ولی ناپایدارند. تولید بسیاری از پیشرانه های با انرژی زایی بالا و غیر مضر به محیط زیست بسیار هزینه بر می باشد بنابراین، نمی توان در عمل همه این ویژگی ها را در یک پیشرانه جمع کرد.
در انتخاب یک پیشرانه برای یک کاربرد خاص باید مشخص شود که کدام ویژگی ها اهمیت بیشتری دارند. به عنوان مثال آیا انرژی زایی بالا مورد نظر است یا آسیب رسانی کمتر به محیط زیست و یا ارزان بودن هزینه و یا غیره و با توجه به ویژگی های با اهمیت تر، فرمولاسیون پیشرانه را انتخاب و بر اساس آن پیشرانه را تهیه کرد. با این همه، در سالهای اخیر محققان زیادی تلاش کرده اند که پیشرانه هایی را تهیه کنند که تا حدی ویژگی های یک پیشرانه ایده آل را (به طور همزمان) داشته باشند ولی هنوز در این راه قدم های اولیه برداشته شده و تا رسیدن به این هدف راه درازی در پیش است.
در عمل به ندرت اتفاق می افتد که یک پیشرانه تمام ویژگی های مذکور را (به طور همزمان) داشته باشد. بنابراین، لازم است که موازنه ای مابین خواص مورد نیاز در پیشرانه ایجاد کرد. به عنوان مثال، تهیه پیشرانه ای که هم انرژی بسیار بالا (در موقع احتراق) تولید کند و هم آسیب رسانی کمتری به محیط زیست داشته باشد بسیار مشکل است. چنانکه می دانیم پرکلرات آمونیوم اکسید کننده ای است که علاوه بر تولید اکسیژن کافی (جهت سوزاندن سوخت فلزی)، انرژی احتراقی زیادی نیز تولید می کند ولی گازهای حاصل از احتراق پیشرانه های حاوی پرکلرات آمونیوم و فلز آلومینیوم به محیط زیست آسیب می رسانند و علاوه بر این گازهای خروجی از شیپوره (در این پیشرانه ها) قابل رویت هستند.
همچنین تهیه یک پیشرانه ای که پایداری کافی داشته باشد و ضمناً انرژی زیادی نیز تولید کند در عمل بسیار مشکل است برای اینکه پیشرانه هایی که انرژی زیادی از احتراق آنها ایجاد می شود معمولاً ناپایدارند. به عنوان مثال، پیشرانه هایی که دارای ترکیبات هیدروکربنی تنش دار “Strained Hydrocarbons” (به عنوان مثال کوبان) هستند با اینکه انرژی بالایی ایجاد می کنند ولی ناپایدارند. تولید بسیاری از پیشرانه های با انرژی زایی بالا و غیر مضر به محیط زیست بسیار هزینه بر می باشد بنابراین، نمی توان در عمل همه این ویژگی ها را در یک پیشرانه جمع کرد.
در انتخاب یک پیشرانه برای یک کاربرد خاص باید مشخص شود که کدام ویژگی ها اهمیت بیشتری دارند. به عنوان مثال آیا انرژی زایی بالا مورد نظر است یا آسیب رسانی کمتر به محیط زیست و یا ارزان بودن هزینه و یا غیره و با توجه به ویژگی های با اهمیت تر، فرمولاسیون پیشرانه را انتخاب و بر اساس آن پیشرانه را تهیه کرد. با این همه، در سالهای اخیر محققان زیادی تلاش کرده اند که پیشرانه هایی را تهیه کنند که تا حدی ویژگی های یک پیشرانه ایده آل را (به طور همزمان) داشته باشند ولی هنوز در این راه قدم های اولیه برداشته شده و تا رسیدن به این هدف راه درازی در پیش است.
مزایا و معایب موشک های سوخت جامد:
1) مزایا:
سازه ساده ای دارد.
معمولا ارزان تر از موشک های سوخت مایع هستند.
محفظه موتور دو عملکرد دارد که علاوه بر مخزن، محفظه احتراق نیز می باشد.
هیچ سیستم جانبی ندارد.
زمان سرویسهای قبل از پرتاب آن بسیار کم است.
هیچ نیازی به شارژ پیشران ندارد.
نیازی به چک کردن سیستمهای جانبی قبل از پرتاب ندارد.
چگالی گرین سوخت جامد به حدی بالاست که امکان کوچک شدن ابعاد موشک را فراهم می سازد.
برای حالت سکوی پرتاب موبایل (قابل حمل) بسیار مناسب می باشد.
برای مثال: موشک Polaris (با طول 8.53 متر) از یک زیر دریایی در زیر آب قابل پرتاب می باشد.
2) معایب:
ضربه ویژه آنها پایین می باشد.
در حال حاضر ضربه ویژه در خلاء آنها حدود 270-300 sec می باشد. ولی ضربه ویژه مخصوص پیشرانهای مایع خیلی بیشتر است، به طور مثال برای LOX+LH ، ضربه ویژه تقریبا برابر 450 sec می باشد.
به دلیل اینکه، نازل موتور موشک سوخت جامد را نمی توان خنک کاری کرد، زمان کارکرد آنها محدود می باشد.
موشکهای سوخت جامد برد بلند حتما به صورت چند مرحله ای هستند، و گرین سوخت جامد از چندین بخش تشکیل شده است. تولید و مونتاژ چنین موشکهایی دارای مشکلات بسیاری می باشد.
1) مزایا:
سازه ساده ای دارد.
معمولا ارزان تر از موشک های سوخت مایع هستند.
محفظه موتور دو عملکرد دارد که علاوه بر مخزن، محفظه احتراق نیز می باشد.
هیچ سیستم جانبی ندارد.
زمان سرویسهای قبل از پرتاب آن بسیار کم است.
هیچ نیازی به شارژ پیشران ندارد.
نیازی به چک کردن سیستمهای جانبی قبل از پرتاب ندارد.
چگالی گرین سوخت جامد به حدی بالاست که امکان کوچک شدن ابعاد موشک را فراهم می سازد.
برای حالت سکوی پرتاب موبایل (قابل حمل) بسیار مناسب می باشد.
برای مثال: موشک Polaris (با طول 8.53 متر) از یک زیر دریایی در زیر آب قابل پرتاب می باشد.
2) معایب:
ضربه ویژه آنها پایین می باشد.
در حال حاضر ضربه ویژه در خلاء آنها حدود 270-300 sec می باشد. ولی ضربه ویژه مخصوص پیشرانهای مایع خیلی بیشتر است، به طور مثال برای LOX+LH ، ضربه ویژه تقریبا برابر 450 sec می باشد.
به دلیل اینکه، نازل موتور موشک سوخت جامد را نمی توان خنک کاری کرد، زمان کارکرد آنها محدود می باشد.
موشکهای سوخت جامد برد بلند حتما به صورت چند مرحله ای هستند، و گرین سوخت جامد از چندین بخش تشکیل شده است. تولید و مونتاژ چنین موشکهایی دارای مشکلات بسیاری می باشد.
اصول اساسی موشک های #سوخت_جامد:
در موشک های سوخت جامد، سوخت به طور مستقیم درون محفظۀ احتراق ذخیره می شود و گاهی اوقات به طور سربسته و محکم برای ذخیره سازی طولانی مدت (5 تا 20 سال) درون محفظه آب بندی می شود. موتورهای سوخت جامد در شکل ها و اندازه های مختلف می باشند، که نیروی تراست آن ها از 2 نیوتن تا 4 میلیون نیوتن متفاوت می باشد. معمولا موتورهای سوخت جامد فاقد هرگونه اجزای متحرکی می باشند البته امروزه بعضی موتورهایی طراحی شده اند که شامل شیپوره های متحرک و همچنین عملگرهایی برای جهت دهی نیروی تراست نسبت به محور موتور می باشند.
پیشرانهای جامد شامل همۀ اجزای لازم برای احتراق اند. بنابر چگونگی توزیع سوخت و اکسنده، پیشرانهای جامد را به دو نوع تقسیم می کنند. اگر سوخت و اکسنده هر دو دارای یک مولکول باشند سوخت را همگن می نامند. متداول ترین پیشرانهای جامد همگن، سوختهای دوپایه با ترکیبات نیتروگلیسیرین-نیتروسلولز [ C3H5(NO2)3-C6H7O2(NO2)3 ] همراه با مقدار اندکی افزودنی هستند.
نمک پتاسیم سبب اشتعال آرام در دماهای پایین می شود.دی اتیل تالیت به عنوان نرم کننده کمکی، ویژگی های مکانیکی را بهبود می بخشد.اتیل سنترالیت مانع تجزیه خودکاتالیزوری سازاهای اصلی می شود. دودۀ کربن برای جلوگیری از تراگسیل انرژی تابشی، که ممکن است سبب اشتعال درونی شود، به پیشران تقریباً شفاف افزوده می شود. در بعضی حالتها برای دستیابی به عملکرد بالاتر، از گرد فلزاتی همچون آلومینیوم همراه با اکسنده اضافی از نوع مرکب استفاده می شود.
آمیزه های ناهمگن بلورهای اکسنده را در چسب سوختنی آلی پلاستیک_شکل، پیشرانهای مرکب می نامند. معمولاً اکسنده ها از بلورهای خرد شده یکی از موارد زیر تشکیل می شوند:
پرکلرات آمونیوم (AP)
نیترات آمونیوم (AN)
پرکلرات نیترونیوم (NP)
پرکلرات پتاسیم (KP)
نیترات پتاسیم (KN)
تری نیترامین سیکلوتری متیلن (RDX)
تترانیترامین سیکلوتترامتیلین (HMX)
چسبی که بلورهای اکسنده را در بر می گیرد، به عنوان سوخت عمل می کند و بدون ترک خوردن تنشهای گرمایی و مکانیکی شدید را باید تحمل کند. معمولاً چسب ها را از لاستیکهای مصنوعی می سازند. پولی بوتالین هیدروکسیل ترمی نیتد (HTPB) از مواد چسبی متداول است.
گردهای فلزی:
با افزودن گردهای فلزی به پیشرانهای جامد، ضربۀ ویژه و چگالی آنها را می توان افزایش داد. فلزاتی که تاکنون به کار رفته یا بررسی شده اند، شامل آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم، بر، زیرکونیوم، و بریلیوم اند. معمولاً این فلزات به صورت ذراتی با گسترۀ اندازۀ 10 تا 40 µm به طور اتفاقی با اجزای دیگر آمیخته می شوند. در خلال سوختن، ذرات آلومینیوم در سطح اشتعال تمایل به انسجام و تشکیل توده هایی به اندازه 50 تا 200 µm دارند. اگرچه بور(B) فلز نیست، اما گرمای تولیدشده با اکسیداسیون بور بسیار بیشتر از گرمای تولید شده به وسیله هر فلز دیگری می باشد.
گرین قسمت سخت سفت شدۀ پیشران می باشد و معمولا به میزان 82 تا 94 درصد جرم موتور در نظر گرفته می شود. (igniter) شمع انرژی لازم برای شروع احتراق را تامین می کند. گرین بر طبق صفحه های درونی که تحت تاثیر اشتعال قرار می گیرند شروع به سوختن می کند.
بسیاری از گرین ها دارای شکاف ها، شیارها، سوراخ ها یا اشکال هندسی دیگری می باشند که باعث تغییر دادن سطح سوزش اولیه می شوند، که مشخص کنندۀ جریان جرمی اولیه و تراست اولیه می باشد. جریان گازهای ناشی از واکنش های داغ از میان حفره توخالی به سمت شیپوره حرکت می کند. سطوح درونی پوسته که به طور مستقیم در معرض گازهای داغ می باشند، توسط لایه هایی از عایق محافظت می شوند. پوسته معمولا از فلزاتی از قبیل فولاد، آلومینیوم یا تیتانیوم و یا از مواد کامپوزیتی ساخته می شود.
در موشک های سوخت جامد، سوخت به طور مستقیم درون محفظۀ احتراق ذخیره می شود و گاهی اوقات به طور سربسته و محکم برای ذخیره سازی طولانی مدت (5 تا 20 سال) درون محفظه آب بندی می شود. موتورهای سوخت جامد در شکل ها و اندازه های مختلف می باشند، که نیروی تراست آن ها از 2 نیوتن تا 4 میلیون نیوتن متفاوت می باشد. معمولا موتورهای سوخت جامد فاقد هرگونه اجزای متحرکی می باشند البته امروزه بعضی موتورهایی طراحی شده اند که شامل شیپوره های متحرک و همچنین عملگرهایی برای جهت دهی نیروی تراست نسبت به محور موتور می باشند.
پیشرانهای جامد شامل همۀ اجزای لازم برای احتراق اند. بنابر چگونگی توزیع سوخت و اکسنده، پیشرانهای جامد را به دو نوع تقسیم می کنند. اگر سوخت و اکسنده هر دو دارای یک مولکول باشند سوخت را همگن می نامند. متداول ترین پیشرانهای جامد همگن، سوختهای دوپایه با ترکیبات نیتروگلیسیرین-نیتروسلولز [ C3H5(NO2)3-C6H7O2(NO2)3 ] همراه با مقدار اندکی افزودنی هستند.
نمک پتاسیم سبب اشتعال آرام در دماهای پایین می شود.دی اتیل تالیت به عنوان نرم کننده کمکی، ویژگی های مکانیکی را بهبود می بخشد.اتیل سنترالیت مانع تجزیه خودکاتالیزوری سازاهای اصلی می شود. دودۀ کربن برای جلوگیری از تراگسیل انرژی تابشی، که ممکن است سبب اشتعال درونی شود، به پیشران تقریباً شفاف افزوده می شود. در بعضی حالتها برای دستیابی به عملکرد بالاتر، از گرد فلزاتی همچون آلومینیوم همراه با اکسنده اضافی از نوع مرکب استفاده می شود.
آمیزه های ناهمگن بلورهای اکسنده را در چسب سوختنی آلی پلاستیک_شکل، پیشرانهای مرکب می نامند. معمولاً اکسنده ها از بلورهای خرد شده یکی از موارد زیر تشکیل می شوند:
پرکلرات آمونیوم (AP)
نیترات آمونیوم (AN)
پرکلرات نیترونیوم (NP)
پرکلرات پتاسیم (KP)
نیترات پتاسیم (KN)
تری نیترامین سیکلوتری متیلن (RDX)
تترانیترامین سیکلوتترامتیلین (HMX)
چسبی که بلورهای اکسنده را در بر می گیرد، به عنوان سوخت عمل می کند و بدون ترک خوردن تنشهای گرمایی و مکانیکی شدید را باید تحمل کند. معمولاً چسب ها را از لاستیکهای مصنوعی می سازند. پولی بوتالین هیدروکسیل ترمی نیتد (HTPB) از مواد چسبی متداول است.
گردهای فلزی:
با افزودن گردهای فلزی به پیشرانهای جامد، ضربۀ ویژه و چگالی آنها را می توان افزایش داد. فلزاتی که تاکنون به کار رفته یا بررسی شده اند، شامل آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم، بر، زیرکونیوم، و بریلیوم اند. معمولاً این فلزات به صورت ذراتی با گسترۀ اندازۀ 10 تا 40 µm به طور اتفاقی با اجزای دیگر آمیخته می شوند. در خلال سوختن، ذرات آلومینیوم در سطح اشتعال تمایل به انسجام و تشکیل توده هایی به اندازه 50 تا 200 µm دارند. اگرچه بور(B) فلز نیست، اما گرمای تولیدشده با اکسیداسیون بور بسیار بیشتر از گرمای تولید شده به وسیله هر فلز دیگری می باشد.
گرین قسمت سخت سفت شدۀ پیشران می باشد و معمولا به میزان 82 تا 94 درصد جرم موتور در نظر گرفته می شود. (igniter) شمع انرژی لازم برای شروع احتراق را تامین می کند. گرین بر طبق صفحه های درونی که تحت تاثیر اشتعال قرار می گیرند شروع به سوختن می کند.
بسیاری از گرین ها دارای شکاف ها، شیارها، سوراخ ها یا اشکال هندسی دیگری می باشند که باعث تغییر دادن سطح سوزش اولیه می شوند، که مشخص کنندۀ جریان جرمی اولیه و تراست اولیه می باشد. جریان گازهای ناشی از واکنش های داغ از میان حفره توخالی به سمت شیپوره حرکت می کند. سطوح درونی پوسته که به طور مستقیم در معرض گازهای داغ می باشند، توسط لایه هایی از عایق محافظت می شوند. پوسته معمولا از فلزاتی از قبیل فولاد، آلومینیوم یا تیتانیوم و یا از مواد کامپوزیتی ساخته می شود.
دوستاتی در مورد سوخت جامد مطلب میخواستن
💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
اصول اساسی موشک های #سوخت_جامد:
در موشک های سوخت جامد، سوخت به طور مستقیم درون محفظۀ احتراق ذخیره می شود و گاهی اوقات به طور سربسته و محکم برای ذخیره سازی طولانی مدت (5 تا 20 سال) درون محفظه آب بندی می شود. موتورهای سوخت جامد در شکل ها و اندازه های مختلف می باشند، که نیروی تراست آن ها از 2 نیوتن تا 4 میلیون نیوتن متفاوت می باشد. معمولا موتورهای سوخت جامد فاقد هرگونه اجزای متحرکی می باشند البته امروزه بعضی موتورهایی طراحی شده اند که شامل شیپوره های متحرک و همچنین عملگرهایی برای جهت دهی نیروی تراست نسبت به محور موتور می باشند.
پیشرانهای جامد شامل همۀ اجزای لازم برای احتراق اند. بنابر چگونگی توزیع سوخت و اکسنده، پیشرانهای جامد را به دو نوع تقسیم می کنند. اگر سوخت و اکسنده هر دو دارای یک مولکول باشند سوخت را همگن می نامند. متداول ترین پیشرانهای جامد همگن، سوختهای دوپایه با ترکیبات نیتروگلیسیرین-نیتروسلولز [ C3H5(NO2)3-C6H7O2(NO2)3 ] همراه با مقدار اندکی افزودنی هستند.
نمک پتاسیم سبب اشتعال آرام در دماهای پایین می شود.دی اتیل تالیت به عنوان نرم کننده کمکی، ویژگی های مکانیکی را بهبود می بخشد.اتیل سنترالیت مانع تجزیه خودکاتالیزوری سازاهای اصلی می شود. دودۀ کربن برای جلوگیری از تراگسیل انرژی تابشی، که ممکن است سبب اشتعال درونی شود، به پیشران تقریباً شفاف افزوده می شود. در بعضی حالتها برای دستیابی به عملکرد بالاتر، از گرد فلزاتی همچون آلومینیوم همراه با اکسنده اضافی از نوع مرکب استفاده می شود.
آمیزه های ناهمگن بلورهای اکسنده را در چسب سوختنی آلی پلاستیک_شکل، پیشرانهای مرکب می نامند. معمولاً اکسنده ها از بلورهای خرد شده یکی از موارد زیر تشکیل می شوند:
پرکلرات آمونیوم (AP)
نیترات آمونیوم (AN)
پرکلرات نیترونیوم (NP)
پرکلرات پتاسیم (KP)
نیترات پتاسیم (KN)
تری نیترامین سیکلوتری متیلن (RDX)
تترانیترامین سیکلوتترامتیلین (HMX)
چسبی که بلورهای اکسنده را در بر می گیرد، به عنوان سوخت عمل می کند و بدون ترک خوردن تنشهای گرمایی و مکانیکی شدید را باید تحمل کند. معمولاً چسب ها را از لاستیکهای مصنوعی می سازند. پولی بوتالین هیدروکسیل ترمی نیتد (HTPB) از مواد چسبی متداول است.
گردهای فلزی:
با افزودن گردهای فلزی به پیشرانهای جامد، ضربۀ ویژه و چگالی آنها را می توان افزایش داد. فلزاتی که تاکنون به کار رفته یا بررسی شده اند، شامل آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم، بر، زیرکونیوم، و بریلیوم اند. معمولاً این فلزات به صورت ذراتی با گسترۀ اندازۀ 10 تا 40 µm به طور اتفاقی با اجزای دیگر آمیخته می شوند. در خلال سوختن، ذرات آلومینیوم در سطح اشتعال تمایل به انسجام و تشکیل توده هایی به اندازه 50 تا 200 µm دارند. اگرچه بور(B) فلز نیست، اما گرمای تولیدشده با اکسیداسیون بور بسیار بیشتر از گرمای تولید شده به وسیله هر فلز دیگری می باشد.
گرین قسمت سخت سفت شدۀ پیشران می باشد و معمولا به میزان 82 تا 94 درصد جرم موتور در نظر گرفته می شود. (igniter) شمع انرژی لازم برای شروع احتراق را تامین می کند. گرین بر طبق صفحه های درونی که تحت تاثیر اشتعال قرار می گیرند شروع به سوختن می کند.
بسیاری از گرین ها دارای شکاف ها، شیارها، سوراخ ها یا اشکال هندسی دیگری می باشند که باعث تغییر دادن سطح سوزش اولیه می شوند، که مشخص کنندۀ جریان جرمی اولیه و تراست اولیه می باشد. جریان گازهای ناشی از واکنش های داغ از میان حفره توخالی به سمت شیپوره حرکت می کند. سطوح درونی پوسته که به طور مستقیم در معرض گازهای داغ می باشند، توسط لایه هایی از عایق محافظت می شوند. پوسته معمولا از فلزاتی از قبیل فولاد، آلومینیوم یا تیتانیوم و یا از مواد کامپوزیتی ساخته می شود.
💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
اصول اساسی موشک های #سوخت_جامد:
در موشک های سوخت جامد، سوخت به طور مستقیم درون محفظۀ احتراق ذخیره می شود و گاهی اوقات به طور سربسته و محکم برای ذخیره سازی طولانی مدت (5 تا 20 سال) درون محفظه آب بندی می شود. موتورهای سوخت جامد در شکل ها و اندازه های مختلف می باشند، که نیروی تراست آن ها از 2 نیوتن تا 4 میلیون نیوتن متفاوت می باشد. معمولا موتورهای سوخت جامد فاقد هرگونه اجزای متحرکی می باشند البته امروزه بعضی موتورهایی طراحی شده اند که شامل شیپوره های متحرک و همچنین عملگرهایی برای جهت دهی نیروی تراست نسبت به محور موتور می باشند.
پیشرانهای جامد شامل همۀ اجزای لازم برای احتراق اند. بنابر چگونگی توزیع سوخت و اکسنده، پیشرانهای جامد را به دو نوع تقسیم می کنند. اگر سوخت و اکسنده هر دو دارای یک مولکول باشند سوخت را همگن می نامند. متداول ترین پیشرانهای جامد همگن، سوختهای دوپایه با ترکیبات نیتروگلیسیرین-نیتروسلولز [ C3H5(NO2)3-C6H7O2(NO2)3 ] همراه با مقدار اندکی افزودنی هستند.
نمک پتاسیم سبب اشتعال آرام در دماهای پایین می شود.دی اتیل تالیت به عنوان نرم کننده کمکی، ویژگی های مکانیکی را بهبود می بخشد.اتیل سنترالیت مانع تجزیه خودکاتالیزوری سازاهای اصلی می شود. دودۀ کربن برای جلوگیری از تراگسیل انرژی تابشی، که ممکن است سبب اشتعال درونی شود، به پیشران تقریباً شفاف افزوده می شود. در بعضی حالتها برای دستیابی به عملکرد بالاتر، از گرد فلزاتی همچون آلومینیوم همراه با اکسنده اضافی از نوع مرکب استفاده می شود.
آمیزه های ناهمگن بلورهای اکسنده را در چسب سوختنی آلی پلاستیک_شکل، پیشرانهای مرکب می نامند. معمولاً اکسنده ها از بلورهای خرد شده یکی از موارد زیر تشکیل می شوند:
پرکلرات آمونیوم (AP)
نیترات آمونیوم (AN)
پرکلرات نیترونیوم (NP)
پرکلرات پتاسیم (KP)
نیترات پتاسیم (KN)
تری نیترامین سیکلوتری متیلن (RDX)
تترانیترامین سیکلوتترامتیلین (HMX)
چسبی که بلورهای اکسنده را در بر می گیرد، به عنوان سوخت عمل می کند و بدون ترک خوردن تنشهای گرمایی و مکانیکی شدید را باید تحمل کند. معمولاً چسب ها را از لاستیکهای مصنوعی می سازند. پولی بوتالین هیدروکسیل ترمی نیتد (HTPB) از مواد چسبی متداول است.
گردهای فلزی:
با افزودن گردهای فلزی به پیشرانهای جامد، ضربۀ ویژه و چگالی آنها را می توان افزایش داد. فلزاتی که تاکنون به کار رفته یا بررسی شده اند، شامل آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم، بر، زیرکونیوم، و بریلیوم اند. معمولاً این فلزات به صورت ذراتی با گسترۀ اندازۀ 10 تا 40 µm به طور اتفاقی با اجزای دیگر آمیخته می شوند. در خلال سوختن، ذرات آلومینیوم در سطح اشتعال تمایل به انسجام و تشکیل توده هایی به اندازه 50 تا 200 µm دارند. اگرچه بور(B) فلز نیست، اما گرمای تولیدشده با اکسیداسیون بور بسیار بیشتر از گرمای تولید شده به وسیله هر فلز دیگری می باشد.
گرین قسمت سخت سفت شدۀ پیشران می باشد و معمولا به میزان 82 تا 94 درصد جرم موتور در نظر گرفته می شود. (igniter) شمع انرژی لازم برای شروع احتراق را تامین می کند. گرین بر طبق صفحه های درونی که تحت تاثیر اشتعال قرار می گیرند شروع به سوختن می کند.
بسیاری از گرین ها دارای شکاف ها، شیارها، سوراخ ها یا اشکال هندسی دیگری می باشند که باعث تغییر دادن سطح سوزش اولیه می شوند، که مشخص کنندۀ جریان جرمی اولیه و تراست اولیه می باشد. جریان گازهای ناشی از واکنش های داغ از میان حفره توخالی به سمت شیپوره حرکت می کند. سطوح درونی پوسته که به طور مستقیم در معرض گازهای داغ می باشند، توسط لایه هایی از عایق محافظت می شوند. پوسته معمولا از فلزاتی از قبیل فولاد، آلومینیوم یا تیتانیوم و یا از مواد کامپوزیتی ساخته می شود.
سوخت جامد، برخلاف سوخت مايع به محفظه تزريق نميشود. كل سوخت در خود محفظه به شكل گرين قرار داده ميشود و پس ازاحتراق كاملا در معرض آتش قرار دارد و اگر احتراق شروع شده باشد، ديگر به سختي ميتوان در فرآيند سوختن آن دستبرد.
تلاش در حل مشكل كنترل موتور سوختهاي جامد، هنوز به نتيجه قطعي نرسيده است. بنابراين برنامه احتراق گرين سوختهاي جامد از قبل در مرحله مطالعه طراحي برنامهريزي ميشود و تغييرات پيشران اسمي موتور موشك سوخت جامد نسبت به زمان از قبل تعيين ميشود كه بستگي به مشخصههاي پروژه و پارامترهاي اصلي شماي موشك يا موتور طرح شده دارد.
در موتور موشك سوخت جامد مشخصههاي پيشران،از مقدار اسمي منحرف ميشود و اگر خيلي هم محسوس نباشد، در خيلي از حالات در استارت به قدري است كه به طور وضوح روي مقدار برد اثر ميگذارد.
چون پيشران موتورهاي سوخت جامد غيرقابل كنترل است، بنابراين بايدمسير را براساس پيشگويي متناوب نقطه ثابت تغيير داد. اين چنين روش هدايت مشكل است و آن را فقط به كمك يك كامپيوتر پروازي قوي ميتوان عملي كرد كه در اين خصوص بعدا صحبت خواهد شد.
تحليل مقاومت مصالح موشكهاي سوخت جامد، به طور عمده به محفظه احتراق بر ميگردد، به طوريكه مقاومت آن تحت فشار داخلي و رژيم دمايي تعيين ميشود. در اثر بارهاي اعمالي در طول مسير، نيازي به تقويت پوسته نداريم. چون پوسته خودبهخود خيلي محكم و مقاوم است، اما در عوض بايد محل اتصال محفظه به قسمت عدسي جلو موشك تقويت شود. در بعضي حالتها(معمولا برايمحفظههاي كامپوزيتي) ساخت چنين تكيه گاههايي به عنوان مهمترين عمليات در طراحي بررسي ميشود. به دليل بالا بودن مقاومت پوسته در موتور سوخت جامد، در مقايسه باموشك سوخت مايع، از تعداد زيادي از محدوديتهايي كه در موشك سوخت مايع در قسمت پرواز در اتمسفر وجود داشت، خبري نيست.
رژيمكاري موتورهاي سوخت جامد عملا تابعي از بارهاي مسير نيست و عدم وجود سيستم تزريق آن رابه صوت ار يك بلوك مجزا در ميآورد. بنابراين، به طور مستقل تست ميشود. در نتيجه موتور سوخت جامد كاملا از ديگر المانها مستقل است، به طوري كه ميتوان آن را ماننديك مجموعه جدا طراحي كرد. اين مطلب را قبلا در مثال كاربرد موتورهاي سوخت جامد كمكي در مراحل مختلف موشك ساتورن5 ديديم.
امكانات انرژيتيكي سوخت جامد كمتر از سوخت مايع است، همچنين شاخصهاي وزني موتور سوخت جامدپايينتر از سوخت مايع است، اما كاربرد آنها سادهتر است. بنابراين در مسير گسترش و پيشرفت موتور سازي، موتور سوخت جامد تعقيب كننده موتور سوخت مايع است، تا زمانيكه امكانات موتور موشك سوخت جامد به سطح سوخت مايع برسد و بتواند مسايل خاص را حل كند. در اين صورت سريعا تغيير سيستم شكل مايع به شكل سادهتر يعني سوخت جامد راخواهيم داشت. اما براي رسيدن به اين نتيجه، همانطور كه گفته شد، به تحقيقات چندساله نياز است، كه يكي از مهمترين آنها عايق حرارتي پوسته و قسمت نازل است.
تعداد زيادي مشكلات عمده در ساخت موتور سوخت جامد وجود دارد كه در رأس همه آنها سوخت قرار دارد. در موتورهاي سوخت جامد، گرين اصليترين المان سازهاي است. بنابراين شيمي سوخت، توليد و ساخت گرين و تكنولوژي موتور در مجموع به يكديگر مرتبط هستند.
Grain (حبه هاي سوخت)
گرين ها معمولا به شكل سوخت واكسيد كننده ها و كاتاليزورها استفاده ميشود.
پركلرات آمونيوم يكي از رايج ترين اكسيد كننده هاست.APCP
(Ammonium Perchlorate Composite Propellant)
HTPB هیدروکسیل ترمینیتد پلی بوتادین (Hydroxyl-Terminated Poly Butadiene)، از معروف ترین سوخت های جامد می باشد. سوخت و اکسیدایزر با درصدهای مختلف با یکدیگر ترکیب می شوند.
گاز خروجي محتوي اسيد هيدروكلريك و سولفات آلومينيوم است. اينها بر محيط زيست تاثير منفي دارد. بعلاوه از لحاظ استفادهي نظامي دود دنبالهي آن وذرات داغ آن تشعشع مادون قرمزدارد واين شناسايي آن را ممكن مي سازد. اين مشكلات منجر به تحقيق درباره گرينهايي
بي دود از جنس نيتروژن و مولكول هاي آلي گشت.
گرين براساس هدف هاي موشك شكل هاي متفاوتي دارد.در موشك هايي كه آرام و زمان زيادي مي سوزد از گرين استوانه اي استفاده مي شود .
در بسياري از مواقع گرين ها پوك هستند.
شكل گرين ها بر شكل نيروها تاثير دارد. مثلا شكل ستاره اي باعث افزايش ضربه اصلي ميشود زيرا سطح تماس آن ها در لحظهي اول زياد است ولي پس از مدتي دوباره سطح تماس عادي مي شود. 💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
تلاش در حل مشكل كنترل موتور سوختهاي جامد، هنوز به نتيجه قطعي نرسيده است. بنابراين برنامه احتراق گرين سوختهاي جامد از قبل در مرحله مطالعه طراحي برنامهريزي ميشود و تغييرات پيشران اسمي موتور موشك سوخت جامد نسبت به زمان از قبل تعيين ميشود كه بستگي به مشخصههاي پروژه و پارامترهاي اصلي شماي موشك يا موتور طرح شده دارد.
در موتور موشك سوخت جامد مشخصههاي پيشران،از مقدار اسمي منحرف ميشود و اگر خيلي هم محسوس نباشد، در خيلي از حالات در استارت به قدري است كه به طور وضوح روي مقدار برد اثر ميگذارد.
چون پيشران موتورهاي سوخت جامد غيرقابل كنترل است، بنابراين بايدمسير را براساس پيشگويي متناوب نقطه ثابت تغيير داد. اين چنين روش هدايت مشكل است و آن را فقط به كمك يك كامپيوتر پروازي قوي ميتوان عملي كرد كه در اين خصوص بعدا صحبت خواهد شد.
تحليل مقاومت مصالح موشكهاي سوخت جامد، به طور عمده به محفظه احتراق بر ميگردد، به طوريكه مقاومت آن تحت فشار داخلي و رژيم دمايي تعيين ميشود. در اثر بارهاي اعمالي در طول مسير، نيازي به تقويت پوسته نداريم. چون پوسته خودبهخود خيلي محكم و مقاوم است، اما در عوض بايد محل اتصال محفظه به قسمت عدسي جلو موشك تقويت شود. در بعضي حالتها(معمولا برايمحفظههاي كامپوزيتي) ساخت چنين تكيه گاههايي به عنوان مهمترين عمليات در طراحي بررسي ميشود. به دليل بالا بودن مقاومت پوسته در موتور سوخت جامد، در مقايسه باموشك سوخت مايع، از تعداد زيادي از محدوديتهايي كه در موشك سوخت مايع در قسمت پرواز در اتمسفر وجود داشت، خبري نيست.
رژيمكاري موتورهاي سوخت جامد عملا تابعي از بارهاي مسير نيست و عدم وجود سيستم تزريق آن رابه صوت ار يك بلوك مجزا در ميآورد. بنابراين، به طور مستقل تست ميشود. در نتيجه موتور سوخت جامد كاملا از ديگر المانها مستقل است، به طوري كه ميتوان آن را ماننديك مجموعه جدا طراحي كرد. اين مطلب را قبلا در مثال كاربرد موتورهاي سوخت جامد كمكي در مراحل مختلف موشك ساتورن5 ديديم.
امكانات انرژيتيكي سوخت جامد كمتر از سوخت مايع است، همچنين شاخصهاي وزني موتور سوخت جامدپايينتر از سوخت مايع است، اما كاربرد آنها سادهتر است. بنابراين در مسير گسترش و پيشرفت موتور سازي، موتور سوخت جامد تعقيب كننده موتور سوخت مايع است، تا زمانيكه امكانات موتور موشك سوخت جامد به سطح سوخت مايع برسد و بتواند مسايل خاص را حل كند. در اين صورت سريعا تغيير سيستم شكل مايع به شكل سادهتر يعني سوخت جامد راخواهيم داشت. اما براي رسيدن به اين نتيجه، همانطور كه گفته شد، به تحقيقات چندساله نياز است، كه يكي از مهمترين آنها عايق حرارتي پوسته و قسمت نازل است.
تعداد زيادي مشكلات عمده در ساخت موتور سوخت جامد وجود دارد كه در رأس همه آنها سوخت قرار دارد. در موتورهاي سوخت جامد، گرين اصليترين المان سازهاي است. بنابراين شيمي سوخت، توليد و ساخت گرين و تكنولوژي موتور در مجموع به يكديگر مرتبط هستند.
Grain (حبه هاي سوخت)
گرين ها معمولا به شكل سوخت واكسيد كننده ها و كاتاليزورها استفاده ميشود.
پركلرات آمونيوم يكي از رايج ترين اكسيد كننده هاست.APCP
(Ammonium Perchlorate Composite Propellant)
HTPB هیدروکسیل ترمینیتد پلی بوتادین (Hydroxyl-Terminated Poly Butadiene)، از معروف ترین سوخت های جامد می باشد. سوخت و اکسیدایزر با درصدهای مختلف با یکدیگر ترکیب می شوند.
گاز خروجي محتوي اسيد هيدروكلريك و سولفات آلومينيوم است. اينها بر محيط زيست تاثير منفي دارد. بعلاوه از لحاظ استفادهي نظامي دود دنبالهي آن وذرات داغ آن تشعشع مادون قرمزدارد واين شناسايي آن را ممكن مي سازد. اين مشكلات منجر به تحقيق درباره گرينهايي
بي دود از جنس نيتروژن و مولكول هاي آلي گشت.
گرين براساس هدف هاي موشك شكل هاي متفاوتي دارد.در موشك هايي كه آرام و زمان زيادي مي سوزد از گرين استوانه اي استفاده مي شود .
در بسياري از مواقع گرين ها پوك هستند.
شكل گرين ها بر شكل نيروها تاثير دارد. مثلا شكل ستاره اي باعث افزايش ضربه اصلي ميشود زيرا سطح تماس آن ها در لحظهي اول زياد است ولي پس از مدتي دوباره سطح تماس عادي مي شود. 💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
انواع شکل های هندسی مختلف #گرین_های _سوخت_جامد
💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
شکل هندسی سوخت درون موتور موشک سوخت جامد نقش اساسی در عملکرد موشک ایفا می کند. سطح مقطع گرین های سوخت جامد به شکل های مختلفی می باشد که با توجه به شکل هندسی گرین، تراست موشک ممکن است فزاینده (progressive)، کاهنده (regressive) و یا خنثی (ثابت) (neutral) باشد. یا اینکه ممکن است که تراست در بازه ای از زمان فزاینده و در بازه زمانی دیگر کاهنده یا خنثی باشد.
فشار محفظه احتراق موشک سوخت جامد رابطه مستقیم با سطح سوزش دارد و سطح سوزش نیز به شکل هندسی گرین بستگی دارد. مثلا اگر شکل هندسی گرین به صورتی باشد که پس از شروع احتراق سطح سوزش روبه افزایش باشد آنگاه تراست موشک افزایش می یابد و اگر سطح سوزش رو به کاهش باشد، تراست نیز سیر نزولی را طی می کند.
در برخی از موتورهای موشک از ترکیبی از چند نوع هندسه گرین مختلف برای سوخت موشک استفاده می شود.
💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
شکل هندسی سوخت درون موتور موشک سوخت جامد نقش اساسی در عملکرد موشک ایفا می کند. سطح مقطع گرین های سوخت جامد به شکل های مختلفی می باشد که با توجه به شکل هندسی گرین، تراست موشک ممکن است فزاینده (progressive)، کاهنده (regressive) و یا خنثی (ثابت) (neutral) باشد. یا اینکه ممکن است که تراست در بازه ای از زمان فزاینده و در بازه زمانی دیگر کاهنده یا خنثی باشد.
فشار محفظه احتراق موشک سوخت جامد رابطه مستقیم با سطح سوزش دارد و سطح سوزش نیز به شکل هندسی گرین بستگی دارد. مثلا اگر شکل هندسی گرین به صورتی باشد که پس از شروع احتراق سطح سوزش روبه افزایش باشد آنگاه تراست موشک افزایش می یابد و اگر سطح سوزش رو به کاهش باشد، تراست نیز سیر نزولی را طی می کند.
در برخی از موتورهای موشک از ترکیبی از چند نوع هندسه گرین مختلف برای سوخت موشک استفاده می شود.
طرز تهیه سوخت جامد موشک در خانه
👇👇👇👇👇
http://www.aparat.com/v/6hGdk
دوستاتی در مورد سوخت جامد مطلب میخواستن
💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
👇👇👇👇👇
http://www.aparat.com/v/6hGdk
دوستاتی در مورد سوخت جامد مطلب میخواستن
💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
آپارات - سرویس اشتراک ویدیو
طرز ساخت سوخت جامد موشک مدل
از اقا رضا کانال موشک مدل بسیار متشکرم
#توجه
هزینه دویست هزار تومانی😳😳
#ثبت_نام_آزمون_کارشتاس_دادگستری
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
هزینه دویست هزار تومانی😳😳
#ثبت_نام_آزمون_کارشتاس_دادگستری
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
Forwarded from پیمانکار
کانال پیمانکار
مهندسین(عمران،معماری،مکانیک برق،...)،پیمانکاران، عمرانی ها به ما بپیوندید.
پیمانکار
ارتباط پیمانکاران
https://telegram.me/peimankar
مهندسین(عمران،معماری،مکانیک برق،...)،پیمانکاران، عمرانی ها به ما بپیوندید.
پیمانکار
ارتباط پیمانکاران
https://telegram.me/peimankar
Forwarded from درج زیرنویس
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
تصویر برداری باور نکردنی از لحظه شکستن شیشه با سرعت خیره کننده ۵/۰۰۰/۰۰۰ فریم در ثانیه
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
Forwarded from درج زیرنویس
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Forwarded from Deleted Account
به اطلاع می رساند دو کتاب کاربردی جدید با نامهای
-مرجع کامل پکیج
(مهندس رضایی-مهندس نریمانی)
-مرجع کامل کولر گازی
(مهندس بحرینی-مهندس رضایی)
که در حال حاضر توسط انتشارات روشنا (تهران-مهندس رامین تابان) مراحل پایانی چاپ خود را طی میکنند اواخر فروردین 95 رسما وارد بازار کتاب کشور خواهند شد.
این کتابها کاملا کاربردی و متناسب با نیاز مهندسان،دانشجویان،فروشندگان، سرویسکاران و متقاضیان آزمون های سازمان فنی و حرفه ای کشور تالیف گردیده است.
نویسندگان دو اثر همگی از مهندسان نظام مهندسی و مربیان و آزمونگران فنی و حرفه ای ، مدیران خدمات پس از فروش و فعالان این حوزه ها میباشند.
جهت تهیه این دو کتاب از اردیبهشت ماه به کتابفروشی های معتبر سراسر کشور یا در نیمه اردیبهشت ماه 95 به نمایشگاه بین المللی کتاب تهران غرفه انتشارات روشنا مراجعه فرمایند.
نشر خانه روشنا
دفتر پخش و نمایشگاه دایمی:
تهران خ مطهری بین سهروردی و شریعتی قبل از ترکمنستان خ وزوایی کوچه بخشایش پلاک 2 واحد 1
فروشگاه اینترنتی:
roshanapub.ir
سفارش تلفنی:
02188429064
02166422122
-مرجع کامل پکیج
(مهندس رضایی-مهندس نریمانی)
-مرجع کامل کولر گازی
(مهندس بحرینی-مهندس رضایی)
که در حال حاضر توسط انتشارات روشنا (تهران-مهندس رامین تابان) مراحل پایانی چاپ خود را طی میکنند اواخر فروردین 95 رسما وارد بازار کتاب کشور خواهند شد.
این کتابها کاملا کاربردی و متناسب با نیاز مهندسان،دانشجویان،فروشندگان، سرویسکاران و متقاضیان آزمون های سازمان فنی و حرفه ای کشور تالیف گردیده است.
نویسندگان دو اثر همگی از مهندسان نظام مهندسی و مربیان و آزمونگران فنی و حرفه ای ، مدیران خدمات پس از فروش و فعالان این حوزه ها میباشند.
جهت تهیه این دو کتاب از اردیبهشت ماه به کتابفروشی های معتبر سراسر کشور یا در نیمه اردیبهشت ماه 95 به نمایشگاه بین المللی کتاب تهران غرفه انتشارات روشنا مراجعه فرمایند.
نشر خانه روشنا
دفتر پخش و نمایشگاه دایمی:
تهران خ مطهری بین سهروردی و شریعتی قبل از ترکمنستان خ وزوایی کوچه بخشایش پلاک 2 واحد 1
فروشگاه اینترنتی:
roshanapub.ir
سفارش تلفنی:
02188429064
02166422122