Hallo !

ich habe mich gestern mal genauer mit dem Treibsatzeditor von SpaceCAD befasst und was komisches bemerkt ...
Und zwar hab ich mir mal die Daten aller größeren Aerotech- Motoren der Klasse H- I rausgeschrieben und habe nun eine frage dazu :

Es gibt dort den H 145 und den I 161, die beide einen Durchmesser von 38 mm, eine Länge von 191 mm und die gleiche Brenndauer ( Etwa 2,2 sec. ) haben.

Frage: Warum ist der Eine ein H und der Andere ein I ?
Doch wohl nicht wegen den 16 N, oder doch ?

Die 16 N sind ein Unterschied im Durchschnittsschub, das hat mit der Motorenklasse nichts zu tun. Es gibt einen J90, und es gab mal einen F101.

Der Unterschied zwischen H und I beruht auf dem Unterschied im Gesamtimpuls (Produkt aus Schub und Brenndauer). Der liegt beim H145 bei 320 Ns und beim I161 bei knapp 335 Ns. Die Grenze zwischen H und I wird nun mal bei 320 Ns gezogen, also ist der I161 schon ein I und der H noch ein H.

Oliver

Aaja !
Danke, bin jetzt wieder um ein Stückchen schlauer geworden !


Auch wenn´s wohl inhaltlich "nicht ganz" hier reinpasst, würde mich doch recht interessieren, bis zu welcher Motorenklasse in der Mitte der Grains "Luft" ist. (wenn überhaupt ) !
Für was ist dieses "Luftloch" überhaupt dar und welchen Durchmesser muss es haben, damit es auch was bringt ???

P.S.: Ich hoffe, ihr habt außnahmsweise nichts dagegen, wenn ich zwei vers. Fragen in ein Thema stelle ...

Marxi

@ Oliver

bist ja richtig gut!


Rainer

Zitat:

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Original geschrieben von Marxi
Aaja !
Danke, bin jetzt wieder um ein Stückchen schlauer geworden !


Auch wenn´s wohl inhaltlich "nicht ganz" hier reinpasst, würde mich doch recht interessieren, bis zu welcher Motorenklasse in der Mitte der Grains "Luft" ist. (wenn überhaupt ) !
Für was ist dieses "Luftloch" überhaupt dar und welchen Durchmesser muss es haben, damit es auch was bringt ???

P.S.: Ich hoffe, ihr habt außnahmsweise nichts dagegen, wenn ich zwei vers. Fragen in ein Thema stelle ...

Marxi

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Hi Marxi,

meinst Du mit 'Luft' die Kernbohrung oder den Abstand zwischen den Grains?

Die Grains sind 'Innen Stirnbrenner' (bei HPR, bei MPR sind es Schlitzbrenner (C-slot). Das bedeuted, dass die Grains im Kernkanal und an den Stirnseiten der Grains gleichzeitig brennen.
Der Schub haengt sehr stark vom Brennkammerdruck ab.
Wenn die Abbrandoberflaeche waehrend des Abbrandes konstant bleibt, so bleibt auch der Brennkammerdruck konstant (da sind aber noch andere Faktoren beteiligt - hier geht es jetzt nicht um welche, sondern was die Luft im Motor soll).
Die Abbrandoberflaeche bleibt gleich, wenn die Vergroesserung im Kernkanal beim Abbrand durch die Verringerung der Flaeche an den Stirnseiten kompensiert wird.
Dazu muessen die Grains diese Form haben und zwischen den einzelnen Grains muss 'Luft' sein.
Ein zusammengebauter HPR-Motor 'klappert' beim schuetteln .
Dass die anderen Faktoren wie Duesenaufweitung und Brennkammervergoesserung die Kurve versauen sieht man beim Betrachten der AT-Kurven.

SP-Motoren (z.B. der C6) haben eine voellig andere Treibstoffgeometrie und damit eine voellig andere Kurve. Bei Ihnen brennt zuerst eine kurzer Kernkanal (wenig Schub). Dieser weitet sich zur Kugel aus (Spitzenschub) und geht dann auf eine Kreisoberflaeche (Kugelabschnitt) zurueck, die nach vorn brennt (das ist das Plateau nach dem Peak).

Gruss Johannes

PS: Wenn den Moderator die 2 Fragen in einem Thread stoeren, kann er ihn ja teilen.

Intressant ... !

Mit dem "Loch in der Mitte" meinte ich die Kernbohrung oder wie das auch immer heißen mag...

Also dies hier ...


Marxi

... Wäre wirklich zu schön um wahr zu sein gewesen, wenn computertechnisch mal was geklappt hätte !

Ich wollte jedenfalls das Bild der Grains von Hendrik (die in der Mitte ein Loch haben) einfügen.

Zusammenfassend wollte ich nur noch noch wissen, ob in "käuflichen" Treibsätzen die Grains auch so sind, wie bei Hendrik`s M- Motor, oder doch nicht. ( da der Treibsatz aus einem anderen "Material" ist).
Und außerdem wollt` ich noch wissen, ob es beispielsweise bei Hendrik´s M- Motor schlimme Auswirkungen hätte, wenn der Kernkanal der Grains einen größeren Durchmesser hätte.


Marxi

Nun gut,

dann will ich mal antworten!

Marxi, mit der Konzeptionierung der Grains charakterisierst Du anhand der brennenden Treibstoffoberfläche die Schubkurve Deines Motors.

Diese kann progressiv (ansteigender Schub), neutral (konstanter Schub) oder regressiv (abfallender Schub) sein.

Der Treibstoff brennt an allen offenen Oberflächen senkrecht nach innen. Meine Grains sind dahingehend berechnet, daß während des Abbrandes die Schubkurve möglichst neutral aussieht. Soll heißen, der core brennt von innen nach außen und vergrößert somit seine Oberfläche. Jedoch brennen die Grains an beiden Stirnseiten, so daß das Grain und damit auch der core bei fortlaufendem Abbrand immer kürzer wird. Beide Effekte kompensieren sich, so daß die brennende Oberfläche nahezu konstant bleibt.

Na klar hätte ich den core von Anfang an auch größer ausfallen lassen können. Dadurch wäre der Anfangsschub gestiegen, Brenndauer gleich geblieben (sofern die Grainlänge mehr als doppel so groß ist wie die verbleibende Treibstoffwandstärke), Durchschnittschub hätte sich verringert.

Man kann auch den core nicht zentrisch liegen, dann kommt man zu den sogn. Moon-Burnern. Oder ich hätte meinen Block seitlich schlitzen können, dann hätte ich eine C-Slot Konfiguration.

Dies alles bedingt sein jeweils spezielles Thermalschutzkonzept für die Brennkammerwand und verändert mir lediglich die Schubkurve.

Zu den käuflichen Treibern.

A-D Motoren haben keinen core und brennen nur an der düsenseitigen Stirnfläche. Dadurch bleibt die brennende Oberfläche während des gesamten Brenndauer konstant. Durch einen kleinen Zündkanal realisiert man den erhöhten Startschub.

Größere Durchschnittschübe sind mit düsenseitigen Stirnbrennern nicht mehr zu erreichen. Dann muß ein core her. Dieser kann eine runde Querschnittsfläche haben, wie beim HL6000M oder bei Tom Engelhardts Feuerengel (Moon-Konfig.) oder bei vielen ATs, oder im Querschnitt z.B. die Form eines Sternes haben (BC360, BC1800).
Dann kannst Du ein oder mehrere Grains in einen Motor stecken, nur den core brennen lassen, den core und die Stirnseiten, den core, Stirnseiten und die Außenseiten...usw.

Es gibt viele Möglichkeiten.
Die Faustregel ist nur:
Je mehr brennende Oberfläche, desto mehr Schub bis Bumms.
Mit der Geometrie des Grains und einer Betrachtung der Änderung der brennenden Oberfläche während des Abbrandes legst Du Dir die Schubkurve fest.

Sooo, nun muß ich wieder an die Arbeit!

Viele Grüße,

Hendrik

@ Hendrik : Danke für die "kurze" Erklärung !

Nun, nachdem ich`s mir vier mal durchgelesen habe, glaube ich, es einergermaßen gechekt zu haben !
( Scheint ein recht großes Kapitel im Raketenmodellbau zu sein )

Fazit: Das Entwickeln und bauen von Treibsätzen überlass ich ganz sicher in der näächsten Zeit denen, die WAS davon verstehen, auch wenn`s wirklich interessant scheint (ist)!

Marxi