Tim's amateur rocketry site

Ракетомодельная страничка Тима.

line

line

Конструкции воспламенителей для запуска ракетных двигателей

Это мои личные соображения по поводу конструкций воспламенителей. Не стоит воспримать все нижеизложенное как догму.
При работе с воспламенителями соблюдайте ТБ.

Список требований к конструкции воспламенителей:

Конструкция должна быть простой и быстрой в изготовлении (никому не охота сидеть над изготовлением воспламенителя по 3 часа, учитывая что он одноразовый).
Технология изготовления должна обеспечивать стабильную повторяемость геометрических размеров и технических характеристик.
Конструкция должна обеспечивать высокую надежность изделия.
Исходные материалы должны быть дешевы и легко доставаемы.
Крайне желательно что-бы геометрическая форма представляла собой циллиндр постоянного диаметра (это облегчает установку воспламенителя и уменьшает вероятность заклинивания его в сопле).

После долгих экспериментов была создана следующая конструкция воспламенителя:
Вся конструкция базируется на медном кабеле. Кабель зачищается и на нем крепится нихромовый накальный мостик. Концы медных жил кабеля загибаются и зажимаются пасатижами. Кабель выбирается из соображений доступности и необходимого диаметра жил.
Жесткость медных жил кабеля должна обеспечивать надежную фиксацию нихромовой жилки (Пайка не допускается).

Диаметр нихромовой жилки следует брать минимально возможным. Длинна выбирается из соотношения R_накала = R_вн + R_пров, - где R_накала - сопротивление накального мостика, R_вн - внутренне сопротивление источника тока, R_пров - суммарное сопротивление соединительных проводов.
Для компактности и улучшения воспламенения нихромовую проволоку можно свернуть в спираль диаметром 1-1.5 мм (например намотав на иголку).

Данный воспламенитель обеспечивает надежное воспламенение составов на основе дымного и бездымного пороха при питании от батареи типа 6F22 ("Крона") через соединительные провода длинной 20 м.

Запалы на основе миниатюрных ламп накаливания хотя и имеют значительно меньший ток срабатывания (в силу использования очень тонкой нити), страдают от такого недостатка как легкое повреждение нити частицами воспламеняющего состава при хранении и переноске.
Для увеличения чувствительности воспламенителя рекомендуется использовать обмазку для нити на основе растворенного в ацетоне пороха "Сокол". Порох замачивают в ацетоне на 1 неделю для набухания, перед намазыванием состав разбавляют ацетоном до густоты "воды" (иначе образуется очень толстая пленка). Обмазка высушивается в течении 1 недели (сохнет очень долго).

При использования жил от сетевого кабеля типа "витая пара" можно изготавливать воспламенители диаметром 3 мм. Что достаточно для большинства типов двигателей.
Для малых двигателей нет необходимости вставлять воспламенитель внутрь двигателя. Достаточно обеспечить попадание горящих частиц воспламенительного состава внутрь двигателя.

Для больших двигателей воспламенение внешним возпламенителем вставляемым через сопло является не оптимальным. Слишком большое время выхода на режим, неполное воспламенение и т.д. Для того что-бы избавится от этих проблем используют внутренние воспламенители (pirogen ingniters) встроенные в конструкцию двигателя. Поскольку выход из строя подобного воспламенителя влечет массу проблем с ремонтом двигателя (а иногда это не представляется возможным и двигатель оказывается непригодным к использованию).
Ниже представлена конструкция воспламенителя сдублированием накальной спирали что позволит уменьшить вероятность необратимого повреждения воспламенителя.

Конструкция монтируется внутри емкости наполненной воспламеняющим составом.