[sugpro] Re: Near cato...what happened?

  • From: "" <dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> (Redacted sender "tadserralt" for DMARC)
  • To: "sugpro@xxxxxxxxxxxxx" <sugpro@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Sat, 21 Nov 2020 04:36:52 +0000 (UTC)

Ok, so it is further confirmed.  Assuming I've done my calculations correctly, 
the density of the J-Class motor was way off.  78% from the ideal.  Compared to 
the K-Class I successfully fired at 90% from ideal.  I hate to admit it but I 
just learned how to measure density.  If you would be so kind, please verify my 
math:
-Flexi-fuel (65%KNO3, 18%Sucrose(powdered), 17% Corn syrup):

0.65/2.109 + 0.18/1.5805 + 0.17/1.4 = .543518
1/.543518 =  1.839865 g/cm3 (Ideal Density of Flexi-fuel)
-12 inch long 2 inch diameter 1 inch core with total propellant mass of 806 
grams:
3.14159/4 x (25.806cm - 2.54cm) x 30.48cm =  556.96281 Total Volume
806/556.96281 =  1.4471 g/cm3 (Actual Density of propellant in question)
That's ONLY 78.6% of the ideal.
I performed the same calculation for the K-Class 2"OD, 1"core, 21 inch length 
and propellant mass of 1,623 grams and came up with a measured density of 
1.66515 g/cm3 which equates to 90% from ideal.  
Did I do my math correctly??
If I did, then clearly, there must have been voids in the J-class motor which 
caused a spike in thrust which caused the delay element to shoot out.  In 
hindsight, I'm thankful the delay element was there and not just an end cap; 
because then, it would've definitely cato'd.
Lesson learned.  Check density.
Cheers,Tad
-----Original Message-----
From: Richard Nakka <richard.rocketry@xxxxxxxxx>
To: sugpro@xxxxxxxxxxxxx
Sent: Fri, Nov 20, 2020 11:34 am
Subject: [sugpro] Re: Near cato...what happened?

Tad,I have not yet looked at the video, however, I do not think it was any sort 
of nozzle blockage. You are correct in pointing out that the increased thrust 
level would not have developed if there was a blockage.I suspect a flaw in the 
grain, either a large void or possible disbonding at the casing/propellant 
interface. Being flexifuel, I gather that the latter is less likely.Did you do 
a check of the grain density? This is an excellent means of determining if your 
grain is 'sound'. If there is a void, it'll reveal itself in a lower than 
expected grain density. Calculating the density is not hard, you just need to 
know the empty and full weight of the motor and measure the grain volume. I 
would never fire any motor without doing this key 'quality' check.
Richard

On Fri, Nov 20, 2020 at 9:08 AM Redacted sender tadserralt for DMARC 
<dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> wrote:

Hello everyone,Below is a link to a video of the latest static test on a 
J-Class 2" Diameter, 1" core, 12" single grain pvc motor with a .5625" nozzle.  
Kn initial 171 and KN Max and Final at 278.  I've had very good success with 
this progressive single grain burn using Pollino's Flexi-fuel formula 65/18/17  
KNO3/Su/Corn syrup.  I've had nominal results with multiple 15 inch 1.25" 
diameter single grain I-class motors and a recent successful 24 inch 2" 
diameter 1" core single 24 inch grain K-Class PVC motor with a .8125" nozzle 
(Kn initial: 155 Kn Max and Final: 279).  
https://www.youtube.com/watch?v=h9SMcbwAi5U&feature=youtu.be

So what the hell happened here?  This was half the size of the successful 
K-Class and I maintained same formulation and a proper Kn profile.  It didn't 
cato.  It just blew the forward closure containing the delay element and burned 
right thru a 2 inch wood plank and toasted my scale.  All in less than .4 
seconds.  I considered Overpressurization due to a blockage caused by the epoxy 
plug I used in the igniter on one side in order to force the initial burn down 
the core.  But even then, I would think that over-pressurization due to some 
blockage would obviously increase the pressure inside but not increase the 
thrust; and yet notice the pounds of thrust.  My K-Class had a max thrust of 
256 lbs.  This J-Class went to more than 340 lbs before it scorched the scale!! 
 And all of this in less than .4 seconds!!  Can a blockage do that?  Or maybe a 
partial blockage causing smaller throat diameter?  Cracked grain increasing 
burn rate?  I doubt it because that's the whole point of flexi-fuel:  very 
viscous which allows a single grain pour.  What exactly happened?  I really 
would like to know before proceeding any further.  Hoping the footage helps in 
figuring it out.  Thank you for your kind attention.
Tad

Other related posts: