назад
Spiner
Spiner - от английского "Spin" - вращаться,
терминология
пошла от
Jimmy Yawn, который
описывает изготовление топливных шашек с глухим спиральным каналом.
Идея спинера: газы, истекающие из спирального канала, закручиваются
вдоль оси истечения, от того сила их реакции воздействует на шашку
не только по оси в обратном направлении, создавая тягу, но и создавая
вращающий момент, заставляющий шашку проворачиваться вдоль оси в направлении,
обратном направлению закрутки истекающих газов. Вращающаяся шашка стремится
сохранить пространственное положение(эффект гироскопа), потому, будучи
выпущенной из трубчатой направляющей, для продолжения прямолинейного полёта не
нуждается в прочих стабилизирующих устройствах, свойственных классическим
не вращающимся ракетам.
При отливке шашки спиральный канал формируется сверлом подходящего
диаметра, покрытым разделительной смазкой. Я использовал ЦИАТИМ, ещё
применяют ВД-40. Сверло необходимо извлекать не позже, чем через 4 часа,
в противном случае топливо плотно схватит его.
Исходя из имеющихся на данный момент экспериментальных данных, в остальном
спинер не отличается от простых безсопловых канальных двигателей,
оттого и У.И. будет им аналогичен. Площадь канала, сформированного
сверлом, можно считать равной площади цилиндрического канала такого-же
диаметра, практически - лишь на очень немного более.
Я снабдил тягоизмерительный стенд люнетом для удержания работающего,
вращающегося спиннера, что позволило получить профиль тяги синхронно
с графиком частоты вращения заряда.
Видео 1.77Мб
Сама шашка 24х80мм имела спиральный канал, полученный сверлом D=7мм, не
доходящий до глухого торца шашки на толщину свода. Топливо - вакуумная
упаренная сорбитовая карамель 65/35, корпуса не было. Поверх шашки -
тонкий слой скотча и два пластиковых колечка, образующих беговые дорожки
для миниатюрных шариковых подшипников, по три в каждом поясе поддержки,
что обеспечивало лёгкое вращение заряда, причём в осевом направлении
перемещению ничего не препятствовало. При проверке, легко крутанув
шашку пальцем, наблюдался небольшой выбег, т.е. по инерции она совершала
ещё пару оборотов. На датчик стенда напаян конус для упора шашки и передачи
усилия тяги. На шашке было закреплено и жестяное колечко с восемью
отогнутыми лепестками, прерывающими при вращении световой поток от
лампочки; прерывания фиксировались фотодатчиком и записывались на
бытовой магнитофон.
Воспламенитель накаливания со спичечной обмазкой в конце канала, присыпан
вторичным составом - порошок "электрона".
Несмотря на кустарность и "висячий монтаж" стенда уже первое испытание
позволило получить вполне читаемые данные.
Скачать график, 138Кб
На графике врезан участок
спектрограммы полученной частоты вращения. Делённое на 8(количество лепестков)
максимальное значение примерно в 700гц(колебаний в секунду) даёт примерно
87об/сек или 5220об/мин. Имеется провал на профиле, вероятно, движок скакал в люнете.
Можно заметить, что набор оборотов в начале весьма резок, что говорит о
приобретении спиннером максимально возможной стабильности уже в начале
движения, а так же то, что вращение активно поддерживается до полутора
секунд работы, а значит, до этого времени ещё сохраняется спиралеобразная
форма канала, и лишь потом грани его вырождаются.
Таким образом, удалось
объективно убедиться, что для безопасного пуска спинера достаточно
трубчатой направляющей небольшой длины.
