地球是人类的摇篮，但您不能永远生活在摇篮中

齐奥尔科夫斯基（K.E. NASA，ESA，Roskosmos，SpaceX和许多其他太空公司向其他行星发送自动任务，将人们送入太空，并努力使Konstantin Eduardovich的话栩栩如生。



但是，如果新火箭的研发需要很长时间并且您想现在就发射它怎么办？然后，您应该进行火箭建模，并自己构建和发射梦想中的火箭。在本文中，我很乐意向您介绍我在设计导弹方面的经验。

介绍

你好！在本系列文章中，我想与您分享我在开发和发射火箭模型中的经验，谈论我的第一个失败和令人头晕的成功，以及如何做和不做。我不会详细介绍如何制造火箭，因为Internet上有许多有关此主题的指南，但是我将重点关注个人经验，以使您免于犯错，并向您展示一些有趣的发现和解决方案。



所以，

首次尝试制造引擎

任何火箭的心脏都是它的引擎，因此您必须首先组装它。焦糖燃料在火箭建模师中非常受欢迎，因为它易于制造，并且其成分（粉状糖和硝酸钾）可以在任何城市找到。





我在附近的化肥店买了硝酸钾，在杂货店买了糖粉。当时，N-13.6％和K2O-46％的铭文并没有打扰我，但是由于这个原因，后来出现了很多问题，我稍后再讨论。







为了制造车身，我需要一个长100毫米，直径10毫米的塑料水管，膨润土（猫砂），制造塞子并夯实燃料本身，我需要找到可以自由进入发动机的任何斗杆。我将硝石，膨润土和糖粉分别用研钵研磨，以防万一。然后他以70％到30％的比例混合硝酸钾和粉末。现在，必须将所有组件驱动到管道中，如下所示：

1. 将一勺地面膨润土放入管道中
2. 10, . ,
3. 80. , . ,
4. , ,
5. 50-70 .

我制造了一根保险丝来点燃发动机。我在焦糖燃料溶液中煮了一条黄麻绳，用肉眼将其浓缩，每杯水约有2-3茶匙。煮沸后，有必要使绳索干燥，如果燃料溶液的比例正确，则绳索上会出现白色的焦糖涂层。发动机和点火线已经准备好，这意味着必须将其燃烧。



不幸的是，我没有第一个引擎的照片和测试视频，但最终它没有起飞，但在发射台上明显冒烟。



结论：

• 由于燃烧温度高，塑料管开始熔化，因此决定以下发动机的机体应由金属制成
• 喷嘴不断被燃烧产物残留物堵塞，这会增加发动机内的压力，而火箭弹只会爆炸，而且没有人需要快速进行不定期的拆卸。当时，我认为这是由于硝石的比例错误以及糖粉不纯的事实所致，因此在以下引擎中，我决定尝试这些比例并用纯糖代替糖粉

因此，虽然看起来很可悲，但我的第一次发动机制造经验却使我朝着这个方向前进并学到了新东西，因为我真的很想发射火箭！

它还活着！

在互联网上翻遍后，我大致了解了第一个引擎的问题所在。由于夯击，燃料分布不均，形成空腔，并且燃料异质，这就是燃烧过程非常缓慢的原因，结果证明它是一枚优质的烟雾弹，而不是火箭。解决该问题的方法很简单-将沸腾的焦糖燃料送入管道。我以一根金属棒作为浴室的主体，决定尝试使用燃料比例和添加氧化铁3（即普通锈），因为它必须提高燃烧速度。





纯焦糖燃料并带有生锈的示例。来源



我将引擎缩小了，因为我没有看到要制作全尺寸版本的引擎，就像我没有看到塞子和喷嘴的要点一样，因为所有对象都处于相同的环境条件下，所以它们不应该影响燃料的燃烧速度。



在烹饪燃料之前，让我们先谈谈安全预防措施，因为焦糖极易燃烧并且燃烧非常迅速。您只需要在电炉上烹饪燃料；就不能在燃气炉或任何其他明火源上烹饪燃料。顺便说一下，根据官方数据，在最近贝鲁特的一个烟火仓库爆炸中，是硝石点燃的，所以做饭时要格外小心。煎饼机的



电炉上煮的燃料炼乳的颜色和稠度。煎饼机非常好，以至于其中的所有成分均被均匀加热且不会燃烧。



结果，我完成了几个测试主题：

• 研钵和煮焦​​糖燃料的发动机
• 研磨和煮焦糖燃料的发动机
• 添加了1％氧化铁的经过研磨和煮沸的焦糖燃料的发动机3

现在有必要测试引擎。在扰流板中，成分的百分比以“硝石/糖/锈”（如果有的话）格式书写，并且烧伤的gif图像附加在内部。













结论：

• 这次，所有的引擎都点亮了，并且燃烧得很好，这当然令人高兴
• 锈增加了燃烧速度。为了比较，55/45发动机燃烧了约35秒，而54/45/1发动机燃烧了26秒；
  
  
• 在咖啡研磨机中研磨不会显着提高燃烧速度
• 即使更换了糖，引擎中仍残留了大量未燃烧的物质（上张照片中“桶”中的黑色和白色物质），其成分尚不清楚

通常，燃料着火了，它仍然是决定在其上制造火箭还是寻找其他解决方案。

底线是什么？

结果，我们的引擎无法正常工作。他们的主要问题是燃料混合物燃烧不完全（我在上面写过有关此问题的后果）。燃烧速度也加快了。在这里，出现了硝酸盐包装上不合格的铭文N-13.6％和K2O-46％，因为最有可能的是，用于肥料的硝酸钾是不干净的，剩余的40.4％是某种导致发动机性能不佳。



如果您最近看过Amperki Rocket vs Lehi的视频系列，那么您注意到他们使用了化学纯的硝酸钾。多亏了她，他们烧尽了所有燃料，燃烧率更高（2.85毫米/秒，而我的1-1.25毫米/秒）。嗯，国产发动机的另一个缺点是推力未知，将来我想计算火箭飞行的参数。



结果，我可以得出结论，您不能在硝酸钾上建立肥料的引擎。总的来说，我很遗憾地完成了引擎的开发，并开始寻找制造和销售现成引擎的人。

制造火箭

我从皇家火箭队购买了发动机。由于这些发动机还提供了电子点火器，因此有必要装配用于发射的遥控器，当然还要装配火箭本身。我在同一家商店购买了用于身体的硬纸板管。



在互联网上，我发现了一个用于遥控器的电路，并对其进行了少许改动，以使发动机不会因拨号而意外着火，结果电路变成了这样的样子：





主体由PVC板制成，内部装有焊接电路，引燃器的电线（图R2）被带到了端子上。我将鳄鱼焊接到点火线，并将点火线连接到点火器。





嗯，就像任何太空系统一样，必须对遥控器进行测试，很高兴看到现成的引擎通常如何工作。





为了使火箭垂直向上飞行，我决定在Open Rocket程序中进行设计，然后在3D打印机上打印所有细节。使用火箭优化功能，我根据纸板管的尺寸，整流罩（我想在其中安装高度计，我将在下一部分中讨论），发动机及其安装架的质量和推力来选择整流罩和稳定器的形状和尺寸。但是首先必须添加使用过的引擎。





打开火箭火箭绘图







计算鳍片的形状和整流罩时，必须对其进行建模并发送给印刷者。我还对电机安装座进行了建模。

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两枚火箭组装好之后，就该发射它们了！一根1500毫米长的钢棒卡在了地面上，起着发射台的作用。使用导向器（将纸片卷成管子）将火箭安装在其上。



3D打印火箭的首次发射既有趣又令人恐惧。事实证明，发动机是有缺陷的，因此口径的巡航导弹飞向了天空，而故障的导弹却全速陷入了地面。但是有个好消息，皇家火箭队免费更换了故障引擎，对此我深表感谢。









带着修理过的火箭和新引擎，我们再次去了测试现场。这次，运气就在我们这边，两枚导弹都起飞并软着陆，甚至反复着陆。

结论

最后，我想说的是，我不想停止简单的火箭发射。我的其中一枚火箭已经飞过了高度计，我将在下一篇文章中讨论其高度。现在，我正在制作一个车载摄像头，我计划将其安装在新火箭上，并在功能更强大的RD1-30-5发动机上启动。



在此我有：





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