Реактивный вертолет на монотопливе

[механик7]

Уважаемый механик7,
приветствую Ваш энтузиазм с реактивным винтом.
С интересом ознакомился с материалами на этом форуме. (Узнал новое про своё водонитратное топливо...)
Конечно, идея винта с центробежным нагнетанием растворов интересная. Вот, только считаю, что ссылка на мини-ракетный движок не "работает" на растворах аммиачно-селитренных монотоплив. Такие смеси весьма "упёртые" к термолизу, нужен теплообмен с горячими продуктами. На схеме мини-РД на это нет намёка. Кроме того, латунные (и медные) детальки сжираются не только при 500-600 С, а даже при комнатной т-ре. При 500-600 С медь растворится за секунды. В общем, это какая-то интернет-провокация.

Добрый день.
Не подскажите как лучше сделоть камеру для нармольного прохождения термолиза.

Павел Белов, вероятно, так и не "достроил" свою турбину Теслы - по причине отсутствия топливного насоса.
Для использования в реактивном винте, кроме катализаторов, вероятно, нужен ещё один активный компонент - та же Н2О2, например (комплекс Н2О2 с карбамидом - это гидроперит для обесцвечивания волос крашеных блондинок).

Павел действительно не достроил по причине отсутствия топливного насоса.
Какой катализатор вы порекомендуете и для чего нужен гидроперид в какой пропорции и как он работает
С уважением сергей

 

[Андрей Макаров]

Добрый день.
Трудность в том, что для "запуска" реакций в растворах КАС их нужно нагреть выше 200 С под давлением выше 70 атм. И реакция идёт МЕДЛЕННО. (Когда реактор разогреется, то несколько быстрее).
Добавки катализаторов облегчают запуск, но всё равно нужны температура и давление. Кстати, карбамид - не самое лучшее горючее по этой причине.
Гидроперит - это комплекс карбамида и перекиси: CO(NH2)2*H2O2. Перекись бурно разлагается, если добавить перманганаты (марганцовку). Таблетки гидроперита продаются в аптеке. Но даже в этом случае растворы КАС с гидроперитом вместо карбамида будут "инерционными" - по сравнению с чистой перекисью. И давление для запуска потребуется повышенное (возможно, что 10-20 атм.).
Термолизом аммиачно-селитренных растворов в мини-реакторе почти никто не занимался (у меня нет информации).

 

[механик7]

Добрый день.
Трудность в том, что для "запуска" реакций в растворах КАС их нужно нагреть выше 200 С под давлением выше 70 атм. И реакция идёт МЕДЛЕННО. (Когда реактор разогреется, то несколько быстрее).
Добавки катализаторов облегчают запуск, но всё равно нужны температура и давление. Кстати, карбамид - не самое лучшее горючее по этой причине.
Гидроперит - это комплекс карбамида и перекиси: CO(NH2)2*H2O2. Перекись бурно разлагается, если добавить перманганаты (марганцовку). Таблетки гидроперита продаются в аптеке. Но даже в этом случае растворы КАС с гидроперитом вместо карбамида будут "инерционными" - по сравнению с чистой перекисью. И давление для запуска потребуется повышенное (возможно, что 10-20 атм.).
Термолизом аммиачно-селитренных растворов в мини-реакторе почти никто не занимался (у меня нет информации).

Гидроперид надо вадить в житкий раствор и в какой прапорции, а сколько надо марганцовки.
  Реактор я доделоваю и стенд для обкатки идеи.

 

[JohnDoe]

Как чисто инженерная/техническая задача идея интересна. Для практики же - фигня полная, ИМХУ. Т.к. монотопливо по определению менее эффективно, потому что несёт в себе как горючее, так и окислитель. "Обычная" СУ ЛА юзает в качестве последнего атмосферный кислород, который "везде", т.е. его не нужно таскать на борту, а это повышает дальность, грузоподъёмность и пр.
Теперь по существу: можно организовать омывание/охлаждение движка топливом, идущим в КС(снизит теплонапряжённость, увеличит ресурс, вернёт тепло в цикл, повысит экономичность и т.д.) Давление создаст ЦБ сила, расчитать можно по школьным формулам(мне лень).

 

[Андрей Макаров]

Гидроперид надо вадить в житкий раствор и в какой прапорции, а сколько надо марганцовки.
  Реактор я доделоваю и стенд для обкатки идеи.[/quote]

У меня нет иформации по термолизу КАС с добавкой гидроперита. Если есть желание экспериментировать, то начинать нужно, думаю, с такого состава: АС/карбамид/гидроперит/вода = 45/25/20/10.
Посуда нужна стеклянная, металлы вызывают разложение перекиси (и гидроперита).
Гидроперит измельчить и добавлять в последнюю очередь в тёплый раствор остальных компонентов.
Добавка марганцовки вызывает бурное разложение с кипением при атмосферном давлении.
Наибольшая совместная растворимость  АС и карбамида в воде при соотношении солей вблизи 55/45.

 

[МаГент]

монотопливо по определению менее эффективно, потому что несёт в себе как горючее, так и окислитель. "Обычная" СУ ЛА юзает в качестве последнего атмосферный кислород, который "везде", т.е. его не нужно таскать на борту, а это повышает дальность, грузоподъёмность и пр.

Точно!
Более того в описаниях там сразу сказано, что вес монотоплива в 7 раз больше бензина при той же отдаваемой мощности, да еще вес воды, итого 8,5-9 раз. Если сейчас летают с 20 литрами бензина, то на моно надо почти 170кг. Нежизнеспособно абсолютно. И даже если им просто дома отапливать, дровами дешевле получится. Поэтому никто и не использует, хотя может и засекретили конечно, у нас чего только не секретят...

 

[AndreyZab]

Не нашел другой более похожей темы, но судя по прочитанным постам вы можете помочь мне решить задачу:

Воздушный винт (ВВ) диаметром 1500 миллиметров; лопасти пустотелые, в них организован канал для сжатия воздуха и подвода его к камере сгорания на конце лопасти.

Какое давление воздуха можно достичь в таком центробежном компрессоре; как его расчитать? где найти формулы для расчета давления воздуха в центробежном компрессоре при с учетом сжимаемости воздуха???

Для чего это надо - организовать разнесенный турбореактивный двигатель; компрессор - лопасти винта, на концах лопастей камеры сгорания с дозвуковым(сверхзвуковым) соплом. Подача топлива(сжиженного пропана) осуществляется через втулку винта с помощью скользящего уплотнения, причем газ, проывающийся через уплотнение попадает в воздушный канал лопасти и дожигается в камере сгорания. 

Перспектива - создание автожира без ДВС. Лопасти несущего винта - Д16Т; Лопасти толкающего винта - профилированный лист конструкционной нержавеющей стали.  

 

[Kimon]

Не нашел другой более похожей темы

http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1270473026

 

[AndreyZab]

Спасибо!, перешел на ту ветку.

 

[Fan-Fen2]

Не нашел другой более похожей темы,

К ссылке поста #108 добавлю:
По вопросу непосредственного реактивного привода несущего винта вертолета имеется несколько веток в разделе "Вертолеты"
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1232936251
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1188382537
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1334142811/0#0
и др., где рассматриваются разные типы РП - горячего и холодного циклов.
Этот же принцип рассматривается в разделе "Конвертопланы":
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1281884667
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1201433321
Там информация по РП более "рассеяна", но в последней указанной ветке имеются вложения про предварительному тепловому расчету такого РП (посты #305, 320, 367,372, 397,398).
Многое ветки загажены трепом и флудом "активных" участников - отсеивайте сами.
Подкрепиться теорией - классик Бехли и труд Масленникова в файловом архиве форума http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?num=1289384732
Удачи!

 

[AndreyZab]

Спасибо, буду изучать.

Вопрос - а почему ни кто не рассматривал реактивный привод воздушного винта в малой авиации (не вертолетного, а тянущего/толкающего)??? Ведь это возможность избавиться от тяжелого и ненадежного двигателя + использование более безопасного топлива вместо бензина.

И еще - 20-50% сухого веса; это по сути прорыв в малой авиации вообще.

 

[Fan-Fen2]

а почему ни кто не рассматривал

А раздел "Конвертопланы"?
Только какое влияние окажет ВВ с РПГЦ на аэродинамику СЛА и возможность его пилотирования, когда перед глазами пилота будет вращающееся огненное кольцо? Особенно в сумерки и ночью.

 

[DesertEagle]

Вопрос - а почему ни кто не рассматривал реактивный привод воздушного винта в малой авиации (не вертолетного, а тянущего/толкающего)??? Ведь это возможность избавиться от тяжелого и ненадежного двигателя + использование более безопасного топлива вместо бензина.

Я как-то считал, для винта обычного размера, это дает экономию примерно в 3 раза по сравнению с чистой реактивной тягой. То есть чтобы приводить тянущий/толкающий винт с тягой в 50 кг (что очень мало по самолетным меркам), на конце лопастей должны быть реактивные движки с суммарной тягой 50/3=16.67 кг. А это пичалька, таких компактных движков просто нет. Ну разве что на высококонцентрированной перекиси.

Причем расход топлива у такого винта с реактивным приводом с тягой 50 кг, составит около килограмма-двух в минуту. Что тоже дофига и сравнимо с авиамодельным турборективным движком аналогичной тяги.

Реактивный привод тем выгоднее, чем больше диаметр винта. Поэтому он и нашел применение разве что на вертолетных диаметрах, да и там сильно проигрывает по расходу топлива обычным моторам. А на диаметре тянущего-толкающего винта все совсем печально.

Однако если бы работало обсуждаемое здесь дешевое доступное монотопливо, то в принципе это имело бы смысл как привод для планера. Работа в течении нескольких минут, израсходование ведра топлива на борту и дальше планирование со сложенным винтом.

 

[Anatoliy]

Однако если бы работало обсуждаемое здесь дешевое доступное монотопливо, то в принципе это имело бы смысл как привод для планера. Работа в течении нескольких минут, израсходование ведра топлива на борту и дальше планирование со сложенным винтом. 

Однако на несколько минут включаем элекатродвигатель и без всяких заморочек с монотопливом получаем из розетке тот же результат. Только чище, безопаснее и надолго.

 

[ri...]

Какое давление воздуха можно достичь в таком центробежном компрессоре; как его расчитать? где найти формулы для расчета давления воздуха в центробежном компрессоре при с учетом сжимаемости воздуха???

Ну вот и смена подросла :~)
Ради спортивного интереса, не жалко и бочки керосина, на 15 минут полёта. Пропан? Это лёгкий продукт сгорания, керосин - поинтересней будет. Обладает смазывающими свойствами, для топливного охлаждения и смазки мультипликатора (ТОМИС).
А в развитии и экономичность.
http://flying-flame.narod.ru/

 

[AndreyZab]

на конце лопастей должны быть реактивные движки с суммарной тягой 50/3=16.67 кг. А это пичалька, таких компактных движков просто нет. Ну разве что на высококонцентрированной перекиси.

Ваши расчеты неактуальны; винт с аэродинамическим качеством 3 нужно очень постараться сделать. Качество жесткой лопасти воздушного винта начинается с 6. Извините, но я всетаки авиастроитель.

 

[AndreyZab]

Какое давление воздуха можно достичь в таком центробежном компрессоре; как его расчитать? где найти формулы для расчета давления воздуха в центробежном компрессоре при с учетом сжимаемости воздуха???

Ну вот и смена подросла :~)
Ради спортивного интереса, не жалко и бочки керосина, на 15 минут полёта. Пропан? Это лёгкий продукт сгорания, керосин - поинтересней будет. Обладает смазывающими свойствами, для топливного охлаждения и смазки мультипликатора (ТОМИС).
А в развитии и экономичность.
http://flying-flame.narod.ru/

Похоже, что именно вашу публикацию в "Изобретателе Рационализаторе" я и читал.
Конвертоплан это слишком круто( много ненужной механики - поворот оси винтов, автоматы перекоа/шага, несущие плоскости и т.д.. 2-х местный автожир со складывающимися лопастями, вашим тянущим винтом с реактивным приводом и с крейсерской скоростью 150 км/ч  это и есть аэромобиль 21 столетия.

 

[DesertEagle]

Ваши расчеты неактуальны; винт с аэродинамическим качеством 3 нужно очень постараться сделать.

Проверить дело двух минут. Формула мощности:

N = M*w = 2*3.14*M*n/60, где

N - мощность, Вт
М - момент, Н*м,
n - обороты, об/мин

Винт диаметром 1.25 м на скорости 80 км/час с шагом 86 см на оборотах 2800 об/мин создает тягу 50 кг от двигателя мощностью 16900 Вт.

Найдем момент: М = N*60/(2*3.14*n) = 16900*60/(2*3.14*2800) = 57.67 Н*м.

Значит на радиусе 1.25/2 = 0.625 м должен быть движок суммарной тягой 57.67/0.625 = 92.28 Н. Или два движка по 92.28/2=46.14 Н. То есть примерно с тягой 4.7 кг каждый.

Да, был неправ. Экономия в 5.4 раза. Не помню почему тогда получилось около 3, может были какие-то особенные условия работы винта (это было давно и там была специфическая задача). А если взять винт побольше диаметром, 1.5-1.8 м, то ситуация должна быть еще лучше.

Качество жесткой лопасти воздушного винта начинается с 6. Извините, но я всетаки авиастроитель.

Тогда вы должны знать, что тяга воздушного винта зависит в том числе от скорости полета и от удельной нагрузки на ометаемую площадь. Поэтому целесообразность применения реактивного привода нужно рассматривать на конкретном винте и в конкретных условиях его работы. Пример с винтом 125 см на скорости 80 км/час и тягой 50 кг рассмотрен выше. В других случаях цифры будут другими.

 

[DesertEagle]

Что-то не нашел удельный импульс обсуждаемого монотоплива. Для перекиси, с которым оно вроде как сравнивается, встречаются цифры от 100 сек для 85% раствора до 140 сек у 95%. Если у монотоплива так же, то это значит что 9 кг топлива на таком винте с реактивным приводом уйдут примерно за 2 минуты. Или 4.5 кг в минуту. Не очень-то выгодно для тяги в 50 кг. Хотя все зависит от цены и сложности конструкции, конечно.

 

[ri...]

Похоже, что именно вашу публикацию в "Изобретателе Рационализаторе" я и читал.

Ссылку дайте, пожалуйста, самому интересно!

Конвертоплан это слишком круто

Не скажу, что крутое, скорее крайнее.