[AR] Re: fiberglass conduit

  • From: "Troy Prideaux" <troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx>
  • To: <arocket@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Wed, 12 Jan 2022 09:25:52 +1100

Absolutely. Such an analysis is worth considering when you’re seriously 
entertaining the idea of something like a Karman Line attempt.

 

There are also some practical fabrication advantages with Ti – it’s much easier 
to weld compared to Al-Alloy and I don’t think you need to retemper post 
welding and you don’t need to mix in different grades of alloy to weld like you 
do with something like 6061. 

  Having a material that’s quite weld friendly does open up retention and fin 
options that aren’t really a consideration for Al-Alloys.

  On the flip side, it’s a very hard material and things like fins might need 
to be send out to a capable shop for subtractive work if that’s required.

 

Troy

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On ;
Behalf Of John DeMar
Sent: Wednesday, 12 January 2022 9:08 AM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: fiberglass conduit

 

   The other factor with aluminum is that the tensile strength reduces quickly 
with increased temperature. At 150C, aluminum derates by ~20%. Using this 
limitation and applying a safety margin of 1.5, the useful operating pressure 
is only around 800 PSI (for Troy's example comparison). Countering that issue 
with more insulation reduces the volume loading. So, we get a decrease in total 
impulse caused by lower chamber pressure and/or lower volume loading. 

 

   But, aluminum is cost effective in both material and machining. This is 
important when iteratively improving a propellant formula and grain design (and 
the launch vehicle)... more tests, more flights, to iron out everything. If the 
motor efficiency becomes "the thing" to improve, I think it's worth putting 
effort into the mass ratio via alternative casing materials and insulation 
schemes. Without thinking too hard, and by looking at where others have gone 
for solids professionally, composite casings are the end results of the 
improvement process.

 

   -John DeMar

    Las Cruces, NM

 

On Tue, Jan 11, 2022 at 2:29 PM Troy Prideaux <troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 
<mailto:troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx> > wrote:

The quick comparison I did a year or 2 ago:


Tube Material Comparison

 

 

 

 

 

 

 

 


Material

OD

Wall

Density

Yield Str

Max Press

Max Pressure

Wt

Capacity


 

(mm)

(mm)

(g/cc)

(Mpa)

(Mpa)

(Psi)

(Kg/mtr)

(m^3/mtr)


6061-T6

152.4

3.175

2.7

241

10.04

1456

4.02

0.0168


Ti-6Al-4V

152.4

1

4.43

880

11.55

1675

2.11

0.0178


316 SS

152.4

2

8

290

7.61

1104

7.56

0.0173

Troy

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
[mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx ;<mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> ] On 
Behalf Of Troy Prideaux
Sent: Wednesday, 12 January 2022 8:24 AM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: fiberglass conduit

 

Bill,

  I’ve only looked at it regarding some numbers – not pricing. I was assuming 
it to be much more costly than that so I never bothered investigating it 
further. It certainly is appealing in particular for something like a hybrid 
tank where you can weld heavier ends on for non protruding coupling. For a 
tank, the thinner wall not only reduces dry weight per unit section, it also 
increases wet mass loading per given section. The same would apply to a solid, 
and you can probably reduce your liner margin somewhat – especially for 
regressive pressure profiles as the material will handle much more heat than 
AL-alloys for even more additional wet mass loading.

 

Troy 

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
[mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of William Claybaugh
Sent: Wednesday, 12 January 2022 5:11 AM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: fiberglass conduit

 

John:

 

Have you or anyone you know ever looked at Titanium tubing?  I’m finding that 
0.050” wall 6” outside diameter tube can be had for around $700 per 60” length 
vs. about $240 for an aluminum tube at 0.125” wall.

 

That would come in at about two-thirds the weight of the aluminum tube, saving 
three pounds or about 10% of the current dry mass of my 6” motor.  It would 
require going to button head fasteners rather than countersunk so drag would go 
up some but that weight savings appears to be worth an about 10% altitude gain 
and thus might be worth the extra $500 per flight.

 

Bill

 

 

 

On Tue, Jan 11, 2022 at 9:17 AM John DeMar <jsdemar@xxxxxxxxx 
<mailto:jsdemar@xxxxxxxxx> > wrote:

 The phenolic looks interesting as a motor casing. They spec axial tensile 
strength but not radial.   60% the weight of aluminum but only 17% the tensile 
strength. There goes the weight advantage unless one adds a carbon fiber 
overwrap. And hydrostatic tests it. Still, there's the issue of attaching 
closures to the tubing... appropriate adhesive, plus pinning, plus insulation.

 

  -John DeMar

   Las Cruces, NM

 

 

 

On Tue, Jan 11, 2022 at 8:16 AM James Fackert <jimfackert@xxxxxxxxx 
<mailto:jimfackert@xxxxxxxxx> > wrote:

maybe of interest for airframes and solid motor builders-

championfiberglass.com <http://championfiberglass.com>  

has glass epoxy and phenolic epoxy conduit in 3/3" to 8" sizes, three wall 
thicknesses, 10 foot lengths

lots of coupling anf fitting options

even split  clamp over  repair/reinforcement tubes.

should be reasonable prices since its a commercial product.

Other related posts: