Mobile stand for static rocket motor testing

• Autorzy: Kołodziej Maciej , Kindracki Jan , Mężyk Łukasz , Kozłowska Sylwia , Wacko Krzysztof , Woźniak Przemysław

Identyfikatory

DOI

10.22211/matwys/0254

Warianty tytułu

PL

Mobilne stanowisko hamowni statycznej do badania silników rakietowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the design and study of solid propellant rocket motors using a mobile test stand. The test stand allows the measurement of two primary rocket motor parameters: combustion chamber pressure and thrust. In addition, the measurement system is structured so that measurements other than those previously mentioned can be defined and implemented by the user. Each experiment is recorded with an industrial surveillance cameras system and a high-speed digital camera synchronised with the other data acquisition channels. So far, tests have been conducted on two different calibres of motor, each acting as the main motor in the rocket test platform. The tests confirmed the functionality of the described stand and its flexibility in adapting to users’ requirements.

PL

W pracy przedstawiono projekt i badania wykonywane z wykorzystaniem mobilnego stanowiska do testów na hamowni silników rakietowych na stały materiał pędny, o kalibrach do 122 mm. Umożliwia ono pomiar dwóch podstawowych parametrów silnika rakietowego: ciśnienia w komorze spalania oraz generowanego ciągu. Dodatkowo, system pomiarowy jest zbudowany w sposób umożliwiający zdefiniowanie i zaimplementowanie przez użytkownika, pomiarów wielkości innych niż wspomniane. Każdy eksperyment jest nagrywany systemem kamer przemysłowych i szybką kamerą cyfrową zsynchronizowaną z pozostałymi kanałami pomiarowymi. Dotychczas eksperymenty prowadzono na dwóch różnych kalibrach silnika, każdy z nich spełniał rolę silnika głównego w rakietowej platformie testowej. Wykonane testy potwierdziły funkcjonalność opisanego stanowiska i jego elastyczność w dopasowaniu do wymagań użytkownika.

Słowa kluczowe

EN

static test stand; rocket motor; solid propellant; thrust measurement

PL

hamownia statyczna; silnik rakietowy; stały materiał pędny; pomiar ciągu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Przemysłu Organicznego
• Czasopismo: Materiały Wysokoenergetyczne
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 16
• Strony: 89--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kołodziej Maciej

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering, 21/25 Nowowiejska Street, 00-665 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6765-6157

autor

Kindracki Jan

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering, 21/25 Nowowiejska Street, 00-665 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3453-7776

autor

Mężyk Łukasz

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering, 21/25 Nowowiejska Street, 00-665 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2297-5672

autor

Kozłowska Sylwia

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering, 21/25 Nowowiejska Street, 00-665 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-8269-2340

autor

Wacko Krzysztof

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering, 21/25 Nowowiejska Street, 00-665 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6128-6730

autor

Woźniak Przemysław

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, Institute of Heat Engineering, 21/25 Nowowiejska Street, 00-665 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-1952-0343

Bibliografia

• [1] Matthew Weinzierl M., Sarang M. The Commercial Space Age is Here. Harvard Business Review 2021; https://hbr.org/2021/02/the-commercial-space-age-is-here [retrieved 22.10.2024].
• [2] DeLuca L.T. Innovative Solid Formulations for Rocket Propulsion. Eurasian Chem.-Technol. J. 2016, 18(3): 181-196; https://doi.org/10.18321/ectj42.
• [3] Gok M.G., Cihan O. Energetic Materials and Metal Borides for Solid Propellant Rocket Engines. IJMET 2020, 3(2): 109-119; http://dergipark.gov.tr/tijmet.
• [4] de Iaco Veris A. Fundamental Concepts of Liquid -Propellant Rocket Engines. 1st ed., Cham: Springer, 2021; ISBN: 9783030547035.
• [5] Lee D.N., Cho J.Y. Simplified Stochastic Temperature Model for Storage Reliability Estimation of Solid Rocket Propellants. JMST 2023, 37(1): 411-425; https://doi.org/10.1007/s12206-022-1239-7.
• [6] Wang J., Cao P., Wang X. Review of the Mechanical Properties and Numerical Simulation of Composite Solid Propellants Materials 2023, 16(21) paper 6875; https://doi.org/10.3390/ma16216875.
• [7] Singh H., Shekhar H. Solid Rocket Propellants: Science and Technology Challenges. The Royal Society of Chemistry, 2016; ISBN 978-1-78262-096-9.
• [8] Decner A., Polak A. Modern Test Stands and Dynamometers Equipped with Virtual and Traditional Measuring Instruments. (in Polish) Napędy i Sterowanie 2020, 22(6): 45-49.
• [9] Sutton G.P., Biblarz O. Rocket Propulsion Elements 7th ed., New Delhi: Wiley India Pvt. Ltd., 2001; ISBN 978-81-265-257-5.
• [10] Hunt A., Cross A. Guide to the Measurement of Force. London: Institute of Measurement and Control, 1998; ISBN: 0-904457-28-1.
• [11] Lu J., Zheng L., Wang Z., Peng Ch., Cheng X. Thrust Measurement Method Verification and Analytical Studies on a Liquid-fueled Pulse Detonation Engine. Chinese J. Aeronaut. 2014, 27(3): 497-504; https://doi.org/10.1016/j.cja.2014.04.001.
• [12] Jun Z., Akbar M.A., Lei W.X., Hua C.Y., Danaish, Theoretical and Experimental Investigation of Six-Degree-of-Freedom Force/Thrust Measurement Stand. IET Sci. Meas. Technol. 2020, 14(8): 883-890; https://doi.org/10.1049/iet-smt.2020.0046.
• [13] Böhrk H., Auweter-Kurtz M. TIHTUS Thrust Measurement with a Baffle-Plate. Proc. 43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. Cincinnati, US-OH, 2007; https://doi.org/10.2514/6.2007-5297.
• [14] Muralidhar C., Lukose S.N., Subramanian M.P., Reddy M.V., Joshi J.R. Evaluation of Internal Details in Rocket Motors Using Computed Tomography. Proc. Indian National Sem. Exhib. Non-Destructive Evaluation (NDE2009), Tirichurappalli, India, 2009, pp. 79-80.