Ракеты...  Ракетные двигатели

Двигатель РДК-5Ф

перезаряжаемый ракетный мотор

корпус сопло и заглушка сборка характеристики ревизия заключение

Страничка ракетостроения. Последнее обновление:
Конструкция мотора такого типа хорошо известна и используется ракетчиками всего мира. Я тоже давно хотел сделать этот мотор, но инструментальной базы не хватало. Очень помог ракетчик FRC, выполнивший бОльшую часть работы. Я только доработал под свои нужды и получился мотор РДК-5Ф (Ф - в знак признательности FRC).

Схема двигателя РДК-5Ф показана на Рис.1. Точнее это схема карамельной конфигурации РДК-5Фк. Движок многоразовый, но конструкция очень простая. Вся изюминка в креплении сопла и заглушки стопорными кольцами. Это даёт много плюсов. Прежде всего, сборка и разборка мотора очень проста. Кроме того, из-за отсутствия выступающих крепежных элементов он очень хорошо компонуется в корпус ракеты. Существенным плюсом является его всеядность по топливу, надо только правильно подобрать критику сопла. Движок успешно прошел первые испытания и может устанавливаться на ракету.


Корпус
Корпус из трубы Д16Т со стенкой 2,5мм. Две проточки под стопера. Все.
Сопло и заглушка
Сопло графитовое, работает с любым топливом. Для распределения нагрузки на графит сделана дюралевая шайба с проточкой под уплотнительное резиновое кольцо. Графитовая часть вставляется в дюралевую шайбу и упирается в нее, а шайба упирается в стопорное кольцо. Для уплотнения соединения графит-дюраль и теплозащиты дюраля место контакта промазывается силиконом.

Заглушка выточена из дюраля. Уплотнение также с помощью резинового кольца. Упирается в стопорное кольцо. Теплоизолируется кружком картона, приклеенном силиконом.

Сборка
В конфигурации РДК-5Фк он рассчитан на 140 г стандартной сорбитовой карамели: 65% KNO3 + 35% Сорбита. Или 4 шашки диаметром 25мм по 35г.

Теплоизоляция корпуса толщиной 2 мм выполнена из ватмана. При использовании "горячих топлив" может быть использован паронит. Теплоизоляция входит в пазы сопла и заглушки с промазкой силиконом.

Для воспламенения можно использовать шайбы воспламенительного состава и центральным жгутом того же состава. Для карамели подходит ВВС-1, для более трудновоспламеняемых топлив - ВВС-3.

Сама сборка несложная и может быть сделана в разном порядке. Я сначала формирую блок из шашек, обернув теплоизоляцией. Вставляю его в корпус со стороны сопла, но не до конца. Соединяю выступающую часть блока, точнее теплоизоляции, с соплом, промазав силиконом, и проталкиваю в корпус до нужного положения сопла. Устанавливаю фиксатор сопла. Со стороны заглушки уплотняю положение заряда, промазываю силиконом края теплоизоляции и вставляю заглушку. Опять-таки не до конца, а так чтобы можно было утопить стопер в корпус. Затем проталкиваю кольцо и заглушку до защелкивания стопера в паз. В общем, не сложно.

Характеристики

Движок тестировался на тягоизмерительном стенде ТТК-1. Процесс зафиксирован на видео. На первых порах мне не нужна большая тяга для первых полетов новой ракеты. Поэтому одна шашка была выполнена в виде трассера, без канала. В связи с этим получился несколько необычный график тяги. Трассер умудрился создать небольшую, но заметную тягу. Это несколько понизило удельный импульс до 111.

Если, однако, обрезать этот хвост от трассера и пересчитать на рабочую массу топлива характеристики получаются вполне приличные, даже в урезанном варианте
  - время работы 1,65 с
  - полный импульс 132 Н*с
  - удельный импульс 123
  - максимальная тяга 138 Н
  - средняя тяга 80 Н

Т.е. в таком варианте он соответствует классу G132.

Несколько затянутый выход на режим объясняется тем, что я слегка сэкономил на шайбах ВВС.

Ревизия
Ревизия проблем не выявила. Разгара сопла, естественно, нет. Теплоизоляция практически нигде не прогорела. Сопло и заглушка не требуют переборки для последующего использования. Мотор рабочий.
Заключение
Мотор удобен и надежен в эксплуатации. Возлагаю на него большие надежды. Может для рекордов в таком виде он не очень подходит, но чтобы полетать - очень даже. /11.09.2015 rocki/

P.S.
Содержание может корректироваться по мере накопления экспериментальных данных.

***