Co je to BATES?
Co je to BATES?
V oblasti raketových motorů a paliv se často setkáváme s označením BATES.
Pro zjednodušení života těch co tento pojem nepoznají, jsem zjusil napsat stručné vysvětlení a pár poznámek.
BATES - BALLISTIC EVALUATION TEST MOTOR -je zkratka pro balistický zkušební a hodnotící systém , který je standardizovaným systémem pro měření výkonu raketových motorů na TPH. Byl vyvinut United States Air Force Research Laboratory počátkem šedesátých let minulého století (1960 -63).
V soudobé praxi se označení BATES často používá na označení typu geometrie palivového zrna. BATES se skládá ze dvou nebo více válcových zrn - segmentů s vnějším povrchem který je inhibován (pokryt materiálem zabraňujícím hoření na tomto povrchu), ale zrno TPH volně hoří a to jak na koncích segmentu ( čela zrna) také (hlavněú na ploše válcové dutiny jádro. Někdy se používá i označení pancéřované zrno – ve smyslu chráněného povrchu.Tyto zrna bývají uspořádány tak, aby se dosáhloo požadovaného tahového profilu profil motoru, při zachování přijatelné hmotnosti a umístnění těžiště.
Toto uspořádání palivova poskytuje další výhody.
1.) Povrchová vrstva vhodného inhibitoru může současně sloužit (do jisté míry!) jako tepelná izolace spalovací komory motoru od hořícího paliva. Pokuď tato míra tepelné ochrany spalovací komory nepostačuje ( co je běžný jev hlavně u výkonnějších paliv), používá se na její vylepšení “vnější palivové pouzdro” tzv. “liner” , například z vhodné kartonové trubky. U sorbitolových a SX motorů u nás se liner zatím zřídka používá, což není zcela ono.
2.) Prodloužení doby hoření motoru v porovníní se spalováním paliva na celém povrchu. Krátká doba hoření, je zatím stále nedořešeným problémem u námi používaných motorů, pokuď nebudeme chtít dělat výrazněji větší motor, či nepřijde s příslušnou korekturou složení paliva ...
Takže formálně se označení BATES mělo vztahovat pouze na zrna TPH s válcovou vnitřní dutinou a to ještě koncentrickou( soustřednou).
Pro ostatní tvary vnitřní dutiny případně kombinace válcové dutiny a jiného tvaru dutiny, například – “konocyl” , kombinace válcové a kuželové dutiny bude asi vhodné použít opisný název. BATES s hvězdicovou dutinou, či spalováním a podobně.
Přikládám pár obrázků:
1.) BATES zrna z AP paliva do motoru třídy "O".
2.) Velké BATES palivové zrno
3.) Velký sorbitolový motor třídy "N" na šest BATES zrn
4.) Zrno BATES s dutinou kombinace válce a drážek,či žeber "finocyl" ze sorbitolového paliva
Doufám, že proběhne i nějaká debata ....
Diskutujte o totmto článku ve fórech (1 odpovědí).
Je to sice již 5 měsíců staré téma,
ale zatím na něj nebyla žádná písemná reakce a proto, že jsem tu nejdůležitější vlastnost BATESU spíše naznačil (doufaje v debatu), sluší se napsat to zde naplno, protože jsem to zmínil v příspěvku o tryskách z reaktoplastů.
Tahový profil motoru zásadně ovlivňuje právě charakter spalování palivového zrna - tedy :
- progresivní spalování (s nárůstem plochy hoření paliva) přináší nárůst tahu, obvykle za cenu příslušného zvýšení pracovního tlaku.
- degresivní spalování ( s poklesem plochy hoření paliva) , zase přináší pokles tahu a snížení pracovního tlaku.
- neutrální spalování ( s přibližně stejnou plochou hoření paliva) , opět zhruba stejný tah i pracovní tlak.
Opět jde o jisté zjednodušení činnosti motoru, aby jsme nezabředli do mnoha problémů najednou.
Protože progresivita hoření ne BaATESovkého palivového zrna s válcovým kanálem může být 200% i více , snaha o udržení pracovního tlaku v nějakém rozumném rozsahu. Aby nebylo zase nutné dále zvyšovat i pevnost spalovací komory motoru a tím i váhu celého motoru.
Proto podle typu a charakteru daného motoru můžeme pomocí geometrie BATES zrn, výrazně ovlivnit rozsah pracovního tlaku motoru.
Mírně progresivní až neutrální hoření pro BATES zrna platí za dodržení několika podmínek.
BATES zrna musí mít délku zrna cca 1,7x průměr zrna a opravdu hořet na obou čelech zrna a v jeho vnitřním kanálku. Pouze tehdy hoření zrna na jeho čelech zrna představuje postupné zkracování délky hořícího vnitřního kanálku, u kterého zase dochází ke zvětšování plochy hoření v důsledku zvětšování průměru hořícího palivového kanálku! Počet zrn by měl být minimálně 2 !!
Při použití delších BATES zrn (pozor i na jejich větší křehkost, větší počet bublin a prasklin) , případně i nedostatečně zažehnuté nebo chybějící ( místo 2-3 zrn jenom jedno!) čelní plochy zrn dochází k výraznější mu nárůstu zahrazení a tedy a pracovního tlaku v motoru.
Snad jsem to nějak dokázal popsat ...
Mirek
ale zatím na něj nebyla žádná písemná reakce a proto, že jsem tu nejdůležitější vlastnost BATESU spíše naznačil (doufaje v debatu), sluší se napsat to zde naplno, protože jsem to zmínil v příspěvku o tryskách z reaktoplastů.
Tahový profil motoru zásadně ovlivňuje právě charakter spalování palivového zrna - tedy :
- progresivní spalování (s nárůstem plochy hoření paliva) přináší nárůst tahu, obvykle za cenu příslušného zvýšení pracovního tlaku.
- degresivní spalování ( s poklesem plochy hoření paliva) , zase přináší pokles tahu a snížení pracovního tlaku.
- neutrální spalování ( s přibližně stejnou plochou hoření paliva) , opět zhruba stejný tah i pracovní tlak.
Opět jde o jisté zjednodušení činnosti motoru, aby jsme nezabředli do mnoha problémů najednou.
Protože progresivita hoření ne BaATESovkého palivového zrna s válcovým kanálem může být 200% i více , snaha o udržení pracovního tlaku v nějakém rozumném rozsahu. Aby nebylo zase nutné dále zvyšovat i pevnost spalovací komory motoru a tím i váhu celého motoru.
Proto podle typu a charakteru daného motoru můžeme pomocí geometrie BATES zrn, výrazně ovlivnit rozsah pracovního tlaku motoru.
Mírně progresivní až neutrální hoření pro BATES zrna platí za dodržení několika podmínek.
BATES zrna musí mít délku zrna cca 1,7x průměr zrna a opravdu hořet na obou čelech zrna a v jeho vnitřním kanálku. Pouze tehdy hoření zrna na jeho čelech zrna představuje postupné zkracování délky hořícího vnitřního kanálku, u kterého zase dochází ke zvětšování plochy hoření v důsledku zvětšování průměru hořícího palivového kanálku! Počet zrn by měl být minimálně 2 !!
Při použití delších BATES zrn (pozor i na jejich větší křehkost, větší počet bublin a prasklin) , případně i nedostatečně zažehnuté nebo chybějící ( místo 2-3 zrn jenom jedno!) čelní plochy zrn dochází k výraznější mu nárůstu zahrazení a tedy a pracovního tlaku v motoru.
Snad jsem to nějak dokázal popsat ...
Mirek
