Re: [討論] 火藥雕刻師

※ 引述《volup (科抖科)》之銘言：
: https://www.youtube.com/watch?v=CsCAKSS2jpU
: 原來在中國有一種工作叫火藥雕刻師，
: 負責靠各種刀具一刀一刀的把固體燃料火箭發動機的藥柱
: 精確修整到需要的形狀（難道光是模具鑄造精度還是不夠嗎)
: 不知道世界其他國家在製作火箭發動機時，
: 是否也是靠老師傅的巧手精雕細琢？
: 難道說中國靠得就是這種老師傅匠人精神，
: 才能率先將雙脈衝固體火箭發動機技術應用到空對空飛彈中?

這個問題非常的好 那就按照慣例簡略分享一下好了

先說答案
答案是人工在某些時候是必要的
火箭燃料的雕刻是指對固體火箭燃料進行特定形狀的加工與設計

由於固態火箭燃料不像液態燃料那樣
可以進行中斷/增加輸送燃料來達到推力的變化

要增加固態火箭燃料推力的方式有兩種

1.使用更高能的火箭燃料

有些火箭燃料會在成分裡面額外添加鋁粉
鋁粉的用處是可以增加燃燒氣體的溫度
溫度上升 氣體膨脹的越快壓力越大
通過噴嘴的速度就會越快 自然推力就可以提升更高

2.把固態火箭燃料鑄造成特殊的形狀

固體火箭燃料這種東西其實跟炸彈裡面的炸藥一樣
都是先把燃料成分加入溶劑裡面均勻混合成液體
倒入模具和彈體裡面後接著再慢速加熱讓溶劑揮發

這時候 燃燒室裡面的火箭燃料截面積就是推力大小的關鍵

https://i.imgur.com/eT0qzsx.jpeg

當燃料的截面積越複雜的話 自然可以燃燒的面積就會增加
燃燒的面積如果增加 代表火箭燃料反應會越劇烈
推力就能達到更高的程度

綜合起來 燃料成分+藥柱的形狀就是推力的關鍵

回到一開始的話題

這種藥柱調整當然可以使用機械修整
但在某些情況下仍然會依賴人工修整或操作

人力的角色通常只是做些微調整 並不會做太多的變化

一般來說這種危險品的製造過程是高度工業化且精準的
電腦控制的加工機具本身就可以對固體燃料精準雕刻所需形狀
而且大量生產的程度 機械加工可以比人工快速安全
對於星形之類的幾何形狀也可以控制到很穩定的狀態

什麼時候會需要用到人力修整

1.具有安全風險的時候

有些固體燃料成分非常敏感
在加工狀況容易受摩擦撞擊靜電引爆
因此需要低速率低壓力 手工修整以避免意外引爆

2.處理機械加工後的些微瑕疵

熟悉機械加工的板友應該會知道 即使用很精準的加工機加工
有時候還是會出現一些毛邊 或是氣泡甚至是極微小的裂縫
所以這時候還是要靠人力稍微檢查並修補

3.有些固體燃料截面設計較為複雜或是尺寸較長

加工機的切削刀具有可能切不到較內部的結構或者是偏離尺寸

4.實驗新的幾何形狀截面

在設計新的火箭時會連帶測試一些最匹配的截面結構
每個燃燒段的燃料形狀可能會有一點差異
這時候人工修整反而更相對可調整

簡單來說機械加工跟人力加工是各有好處的

機械加工優勢就是適合快速 精確 大量生產

人力加工則是可以隨機應變 一些細節也可以做完美處置
但同樣也伴隨效率低以至於無法大量生產
以及極度倚賴經驗的缺點

以上

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https://i.imgur.com/G5C3WtT.jpeg

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