固体发动机试验安全标准的格式、项目的建议和讨论
虎哥2011/12/14喷气推进 IP:四川
制作固体火箭必然存在发动机试车。KCSA规定一个发动机型号必须经过至少一次试车并经评估达到设计条件,才能安装到固体火箭。

遇有以下情况必须重新试车:

1、发动机的图纸、材质、工艺等发生改变时(包括不同时期制造的发动机,材质有变化或变更制造工厂)。
2、使用新型号的燃料时。
3、点火方法发生变动时。
4、使用条件发生较大变动时。

遇有下列情况,必须重新进行燃料发动机测试(采用测试发动机进行试车):

1、燃料关键组分的批号、生产厂家发生变动时。
2、燃料的配方、制备工艺条件等发生变动时。
3、燃料超出允许储存条件、时间时。
4、在使用中出现任何不符合原定性能的现象时。

因此对于业余火箭而言,发动机地面试车是火箭推进系统制作和试验中数量最大的实效试验,其数量甚至远远超过发射的数量。

而由于条件限制,发动机试车往往在不符合要求的场地进行,试验条件和人员素质也参差不齐,经常存在安全隐患。所以有必要制定一个最低限度的安全标准。

为了便于实际执行,这种安全标准应该更像安全指南,告诉人们必须达到怎样的条件。

例如,标准可以采用这样的措辞:

“对户外试验场地的要求:

    试验场地应不小于以下尺寸

    燃料总质量         最小净场半径    距离民用建筑的最小距离       距离无关人员的最小距离
    小于1千克          20米            5*民用建筑高度+20米                  100米
    1~10千克           50米           3*民用建筑高度+50米                   200米
    ……”

上面只是举例,我觉得还是不够简单明了,不好落到实处。并不需要像GB那样搞,而是要做一个通俗易懂,容易实施又确实能起到保障安全的作用的标准。

标准应当规定哪些内容,如何规定,请大家发表意见。
来自:航空航天 / 喷气推进
9
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~~空空如也
wuym
12年5个月前 IP:未同步
344271
虎哥这么早就起来了[s:274] 我想说的是,发动机测试真的很危险。尤其是年纪小一些的童鞋,更得注意,记得某某达人也是因为年轻冲动导致伤残(虽然现在也很年轻)。心中有安全自然安全!!还有就是我觉得    1~10千克           50米           3*民用建筑高度+50米                   200米  应该添加一个条《有隐蔽点》。10千克啊!!没有隐蔽点爆轰的话,弹片也能将人咔嚓所以应该加上隐蔽点。还有液机!!!!!!!
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拔刀斋
12年5个月前 IP:未同步
344338
XXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXml
美国体育火箭发射的安全标准,最下面是安全距离表(注意适用于发射)。这个样式比较简单,看怎么样。
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虎哥作者
12年5个月前 IP:未同步
344435
谢谢楼上,毕竟人家已经玩了超过半个世纪了,很多东西比我们成熟得多,可以适当借鉴。

目前广州课题组提出的是本质安全性要求,标准是场地净场半径不小于最劣情况能达到的最大射程。但是这是对于通过少装燃料的办法专门降低了最大射高的试验火箭,稍微实用一点的火箭,最大射程就很大,要在东部地区找到这么大的场地几乎是不可能的,就算是西部最偏僻的地区,要找几十公里半径内一个人都没有的地方,恐怕也很难,就算有,跑那里去也是浩大的工程,比如罗布泊的中央[s:274]。

所以本质安全性要求并不适用于大多数火箭发射。这里需要考虑一个最劣条件下产生后果(击中人员)的概率,然后就是发生某种偏航事故的概率。从而可以得知产生人员损失的概率,姑且叫做事故概率。事故概率如果降低到一千万分之一或者更低,实际上可以认为永远不会发生,如果发生了,就自己去公安局自首吧[s:178]。。。至于财产损失,要划分等级,可以通过赔偿解决的,划分到较低等级,允许相对高一点的事故概率。

只要指定一个允许的事故概率和火箭飞行的可靠性,就能结合某个地方的人员分布情况验算场地是否符合要求。

对火箭的可靠性,要建立检验标准。某些山寨火箭可靠性极低,射程却很远,像这种应该禁止制作和发射。也就是说,要按照理论最大射程进行分类,比如500米以下一类,500米以上一类。500米以上的,必须达到什么样的条件才能制作和发射,否则就要禁止。

当然对于射高500米(举例)以下的山寨火箭,由于其可靠性太低,还是得按照本质安全性的要求选择场地。
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拔刀斋
12年5个月前 IP:未同步
344436
引用第3楼虎哥于2011-12-15 01:10发表的  :
谢谢楼上,毕竟人家已经玩了超过半个世纪了,很多东西比我们成熟得多,可以适当借鉴。

目前广州课题组提出的是本质安全性要求,标准是场地净场半径不小于最劣情况能达到的最大射程。但是这是对于通过少装燃料的办法专门降低了最大射高的试验火箭,稍微实用一点的火箭,最大射程就很大,要在东部地区找到这么大的场地几乎是不可能的,就算是西部最偏僻的地区,要找几十公里半径内一个人都没有的地方,恐怕也很难,就算有,跑那里去也是浩大的工程,比如罗布泊的中央[s:274]。

所以本质安全性要求并不适用于大多数火箭发射。这里需要考虑一个最劣条件下产生后果(击中人员)的概率,然后就是发生某种偏航事故的概率。从而可以得知产生人员损失的概率,姑且叫做事故概率。事故概率如果降低到一千万分之一或者更低,实际上可以认为永远不会发生,如果发生了,就自己去公安局自首吧[s:178]。。。至于财产损失,要划分等级,可以通过赔偿解决的,划分到较低等级,允许相对高一点的事故概率。
.......


以后做射高500米以上的用液体燃料,传感器检测到飞偏了之后关机然后延时开伞。
参照蓝色起源公司上次的发射失败  XXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXXXXXml
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虎哥作者
12年5个月前 IP:未同步
344437
对,又多了一种方法:可以规定500米以上的火箭,或者场地达不到本质安全性要求的火箭,必须配备安全控制系统,一旦检测到航迹偏差太大或者角度超出最大允许范围,就采取措施。

固体火箭也可以想办法“关车”。就算不关,待发动机结束工作后立即终止自由飞行,也能减少三分之二的射程。

这个帖子先探讨地面试车的安全标准吧,发射安全标准好像有一个帖子了。

另外国外的资料建议引进一些到论坛来。
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拔刀斋
12年5个月前 IP:未同步
344440
引用第5楼虎哥于2011-12-15 01:32发表的  :
对,又多了一种方法:可以规定500米以上的火箭,或者场地达不到本质安全性要求的火箭,必须配备安全控制系统,一旦检测到航迹偏差太大或者角度超出最大允许范围,就采取措施。

固体火箭也可以想办法“关车”。就算不关,待发动机结束工作后立即终止自由飞行,也能减少三分之二的射程。

另外国外的资料建议引进一些到论坛来。


固体火箭的推力终止系统的结构有点麻烦。
发动机结束工作后立即在高速下开伞会拉坏降落伞,万户一号的仿真当中不少折腾这个问题。
所以还是用液体燃料,有问题了直接关车并泄放燃料更可靠一些。
嫌液机本身容易爆炸的话,用固液混合或液体冲压。

国外体育级火箭(使用的商品发动机最大有几百公斤)资料见这里。
https://www.kechuang.org/t/38596
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ksama
12年5个月前 IP:未同步
344504
火箭爱好者也存在这样一个问题 就是发动机试验测试成本问题 发动机被制造的性能越大 试车带来的成本也就越高 包括燃料 发动机损耗 与测试场地的问题
建议试车应该采取以下安全措施:
1 大推力火箭发动机试车(比如E级以上)要制作试车架
2 金属发动机深埋以解决发动机如遇以外爆炸的破片问题

另外 我还有一个问题 我的发动机本月也要进行一系列试验
但是还是考虑到试验后的发动机损耗问题 发动机在多次试验后金属机械强度减弱 这也是必须面对的问题
燃料费用增加 成本也必然增加

PS 近期有一颗L级1861N推力的发动机需要测试 请大家帮忙看看有设计上有什么不足之处 T6的6061铝管在重复的试车和发射时其机械强度的损耗有多大
attachment icon 草图.rar 830.50KB RAR 33次下载
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虎哥作者
12年5个月前 IP:未同步
344509
楼上提议很好,其实这里还涉及一个重要问题,就是制定各种类型燃料的标准型和对应的性能参数,如果有详尽的参数,就可以用仿真解决绝大部分问题,试车只需要最后验证一次就行了,成本大幅降低。

建议把图纸和试车的问题另外单独发一个帖子供大家探讨,图片可转成jpg格式,直接帖出来。
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