Vyhodnocování různých TPH programem PROPEP.

PROPEP (propellant evaluation program) je již postarší, volně šiřitelný program (freeware), napsaný skupinou nadšených vědců z firmy Martin-Marietta. Simuluje hoření a umožňuje provést výpočet mnoha zajímavých parametrů raketové pohonné hmoty. Dále také vypočítává například i optimální expanzní poměr trysky. Je však třeba mít na paměti, že se jedná o starší program, který nebyl psán pro profesionální využití, takže na správnost výsledků nelze stoprocentně spoléhat a program některé kompozice vyhodnotit nedokáže. Pokud iterační proces při řešení složení a vlastností spalin metodou minimalizace Gibbsovy volné energie nevede k singulárnímu řešení, program vypíše chybová hlášení a výsledky jsou nesmyslné. Dále program řeší problém čistě teoreticky a z hlediska termochemie a termodynamiky. Tudíž je nutno nejen počítat s tím, že výsledky budou oproti reálným nadhodnocené, ale hlavně s tím, že program nemůže vyhodnotit kinetiku reakcí a tudíž jím nelze určit, jaké chování bude konkrétní směs mít. Jestli vůbec bude schopna samostatného hoření, jak rychlého a jestli rovnou nebouchne, to tímto programem zjistit nelze. V každém případě je ale velmi užitečný pro porovnání různých směsí a nalezení optimálního poměru jejich složek.
Další je možno se dočíst ve spolu s programem dodávaném originálním návodu  propep.txt .

K programu PROPEP je možno ještě stáhnout program GUIPEP. Jedná se o windowsí nadstavbu, kde se vše potřebné nakliká a namyšuje. Tím se eliminuje nutnost editovat textovým editorem dosti nepřehledný parametrický soubor PROPEPu. Navíc je možno spustit výpočet až ve 100 krocích s měnícími se parametry. I když to vypadá, že to tam je připraveno, tak v době psaní této stránky neuměl GUIPEP generovat grafický výstup. Na W98 fungoval spolehlivě, na NT nikoliv.

Programy PROPEP, GUIPEP a vše další potřebné jsou freeware, ke stažení např. na stránkách R.Nakky, http://www.nakka-rocketry.net/, kde je také popsán princip, na jakém fungují. Dále je možno pomocí nějakého vyhledávače, např. Google, vyhledat relevantní stránky k heslům propep a guipep.

Při používání těchto programů mě ale mrzelo, že neumí vypočtená data nějak graficky vyjádřit. Zvláště jsem postrádal nějakou možnost snadno a na první pohled vyhodnocovat plynulou změnu složení TPH, postupné přidávání aditiv ap. PROPEP sice umožní provést velké množství, vyzkoušel jsem tisíce, výpočtů na jedno spuštění, výsledkem je ale obrovský textový soubor, v kterém je orientace obtížná. Ten má však pevný, i když dost komplikovaný, formát a to mě přivedlo na myšlenku parsovat jej, zajímavé hodnoty vytáhnout do tabulek a z nich vykreslit grafy. Jako nejzajímavější hodnoty se mi jevil specifický impulz, teplota hoření ve spalovací komoře a expanzní poměr trysky.

Výsledkem je aplikace, kterou všem případným zájemcům předkládám k volnému použití:
 zpep.zip  (211kB)  Popis a návod na použití 
Archív obsahuje vše potřebné, viz stránka s popisem a návodem.

Dále jsou uvedeny stránky s ukázkami grafických vyhodnocení touto aplikací a s mými komentáři. Všechny grafy typu 1 a 2 jsou počítány pro tlak 1.5MPa ve spalovací komoře. Jsou rozděleny podle základní použité oxidační složky TPH :
 KNO3   NaNO3   Sr(NO3)2   NH4NO3   KClO4   NH4ClO4 
Musím ale upozornit, že v mnoha případech se jedná pouze o neověřenou teorii, některé kompozice pracovat nemusejí nebo naopak až moc rychle a mohou být nestabilní a nebezpečné. Důrazně proto varuji před jejich zkoušením bez patřičných znalostí.