Ракетное топливо
Привет всем! Вот рецепт ТРТ на основе NH4NO3, як обещал.
Берём 72 грамма нитрата аммония и растворяем примерно в 40 мл, воды. Раствор доводим до кипения и присыпаем 7 грамм дихромата калия. Тщательно растираем комочки дихромата. Когда весь дихромат растворится, добавляем 21 грамм алюминиевой пудры. Пудра, естественно, почти не смочится и будет плавать на поверхности. Раствор охлаждаем где-то до 95 градусов. Теперь приливаем (лучше быстро) 20 грамм ацетона. Ацетон закипит, поэтому рядом не должно быть огня. Вообще всё это лучше делать на свежем воздухе
. Значительная часть серебрянки разойдётся. Активно перемешивая, доводим температуру раствора до 60-64 градусов.
Теперь приливаем ещё 35-40 мл ацетона (быстро, дабы он опять не закипел). Перемешиваем. Ставим сушиться до состояния вроде слегка влажной муки (лучше всего на подносе из нержавейки на солнышке). Как просушится (каждый день желательно ложкой раздавливать комочки смеси), складываем всё это в ковшик стоим его в слегка подогретую (до 100-105 градусов) духовку минут на пять. Вытаскиваем его, ещё горячую смесь запихиваем в герметичную посуду. Охлаждаем. ВСЁ!
Тянет оно почти как карамелька. Особенно если делать очень тщательно. Его основные недостатки – гигроскопичность и относительная сложность приготовления. Зато оно гораздо дешевле карамели (по крайней мере, в моих краях).
По взрывчатым характеристикам далеко в ж..е оставляет обычный аммонал. Критический диаметр около 25-28 мм. Бризантность и фугасность тоже выше.
При горении выделяет значительное количество дыма (скорее всего, ядовитого из-за присутствия соединений хрома). И даёт очень яркое белое пламя («зайчики» в глазах задолбали
).
Да, чуть не забыл. Ещё один недостаток состава – плохо воспламеняется. Практически все отказы именно из-за неполного воспламенения.
Рецепт ракетного топлива:
Калийная селитра 63%
Калий железосинеродистый 37%
По мощности как карамелька! Также мотор с соплом. И эти два компонента перемешиваются в шаровой мельнице! И запрессовываются как карамелька!
Звук -РОКОТ ДВИГАТЕЛЯ!
Вот второй состав который на стадии разработки!
Калийная селитра 65% (но лучше перхлорат
калия или аммония)
Сахар/сорбит(50на50) 25%
Дихромат калия (катализатор) 2%
Гомогенизированная сера 4%
Калий железосинеродистый 4%
НЦ +2%
Скорость горения сумасшедшая, ровная, и с большим выделением газов. Ведутся разработки на основе селитры калия и роданида калия. Топливо обладает восстановительным свойством и не перегорают сопла!
Вадим Оса
"Мощная карамель"
Состав №1: 60% (9KNO3) + 30% (9СОРБИТА) + 10%(9S)9 - более высокая пластичность
Состав №2: 63% (KNO3) + 27% (СОРБИТА) + 10%(S) - максимальная удельная тяга
Это ракетное топливо является новой и значительно более усовершенствованной разновидностью сорбитового топлива. Его более высокая скорость горения и высокий удельный импульс, позволяют использовать его как в средних, так и в больших ракетных двигателях. Разработано оно было мною недавно, т.е. доработано, т.к. использовать сорбит в качестве связующего придумал не я. Однако подобные ему составы были опубликованы на некоторых веб-страничках Интернета. Но они так и не стали популярными среди ракетостроителей. И я думаю, что вы знайте почему.
В состав нового сорбитового топлива входит сера, которая участвует в реакции горения:
6C6H14O6 + 26KNO3 +13S = 13K2S + 36CO2 + 13N2 + 42H2O (теоретически)
На самом деле реакция протекает по более сложному механизму, по окислительно-восстановительным свойствам элементов можно утверждать, что в самом начале, реакция будет протекать именно по простому механизму, а уже потом продукты реакции будут взаимодействовать между собой, давая уже другие соединения . Правильное соотношение компонентов обеспечивает высокую эффективность этого топлива. Данное топливо обладает сравнительно высокими энергетическими характеристиками. Дело в том, что сера участвует здесь как восстановитель и вытесняет оставшийся атом кислорода из молекулы K2O, вследствие чего увеличивается энергетический выход реакции. К тому же K2S не забирает СO2, как это делает K2O. Выделяющейся энергии хватает на то чтобы сместить равновесие в сторону образования таких низкомолекулярных продуктов, как CO и H2. Это способствует значительному увеличению удельной тяги топлива. Таким образом КПД двигателя в среднем повышается на 15 - 20% (по грубым прикидкам), а может и больше. Так что можно сказать что данное ракетное топливо является достойной заменой пороху и обычной карамели.
Недостатками этого топлива по сравнению с обычным сорбитовым, являются: сложность в изготовлении, низкая пластичность, невозможность заливки состава в корпус двигателя, быстрая скорость затвердевания, при недостаточном нагревании сорбита топливо быстро затвердевает. Опыт показал, что данное топливо хорошо приготавливать и использовать в холодное время года, так как влажность в воздухе значительно ниже, чем в летнее время. Пожалуй самой главной проблемой этого топлива является быстрая скорость затвердевания и невозможность заливки топлива прямо в корпус двигателя. Ещё у этого топлива есть очень неприятная вещь - при недостаточном уплотнении массы внутри топливного заряда образуются пустоты, что сильно сказывается на равномерности горения всего заряда. Проще говоря, структура становится пористой, что способствует возникновению аномального горения - неустойчивое прерывистое горение, вызванное уменьшением подвода тепла к непрореагировавшему топливу, длящееся от нескольких долей до 2 секунд. Особенно эта проблема характерна только для малых двигателей, с зарядом топлива 30 - 35 грамм - запрессовка "Мощной карамели" в такие двигатели - работа весьма кропотливая и сложная, ну а на больших двигателях такая вещь практически не сказывается, т.к относительно всего объёма топлива воздушные пустоты незначительны. Хоть это топливо и быстро затвердевает, но эту проблему можно легко устранить, поставив ёмкость с топливом на разогретую песчаную баню. Это очень удобный способ, ну смотрите не переборщите с температурой, а то сера в топливе расплавится и смесь станет неоднородной.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ
По началу, при его изготовлении, возникали серьёзные проблемы. Трудно было найти баланс между температурой плавления сорбита и температурой плавления серы, а при смешивании расплавов обоих компонентов топливо получалось крайне не однородным. Был рассмотрен вариант с использованием глицерина, чтобы масса сохраняла пластичность длительное время. Но использование глицерина приводило к снижению прочности топливной шашки и повышенной гидроскопичности.
Сорбит при сильном нагревании и последующим охлаждении затвердевает не сразу и сохраняет пластичность достаточно длительное время, которого хватает на заправку 2 - 3 небольших двигателей. Сорбит должен быть разогрет до достаточно высокой температуры (около tкип). Когда я его разогреваю до такой температуры, то он немного дымит, становится прозрачным (слегка желтоватым), и на дне образуются небольшие пузырьки, что свидетельствует о начале кипения.
Перед тем, как вы начнёте плавить сорбит следует заранее приготовить все компоненты.
1. Сначала отвесьте необходимую порцию сорбита и отложите его подальше от места работы
2. Далее вам нужно будет измельчить нитрат калия. Перед помолом его следует тщательно просушить, можно на батарее, но я просушивал в печке при t ≈ 2000C, больше этой температуры нельзя, т.к. начинается его плавление и затем разложение. Просушенный нитрат калия легче измельчается и меньше прилипает к стенкам электрокофемолки, нежели влажный. Помол я производил в электрокофемолке где-то секунд 40. Если он прилип к стенкам, то его можно соскоблить ватными палочками или руками, только не голыми, а используя одноразовые перчатки.
3. После помола отвесьте необходимую порцию селитры и поместите в чистую баночку, я использовал пластиковую, т.к. к стеклу он у меня прилипал.
4. Затем вам нужно отвесить серу.
Сера, которая я используется в
топливе, содержит уголь в следующем
соотношении: 100% (S) + 5% (С) (по массе).
При использовании угля масса образует
меньше комочков, становится более
рассыпчатой и практически не прилипает к
стенкам электрокофемолки во время помола. Однако
нужно молоть с перерывами, чтобы сера не
расплавилась от излишнего трения. После
помола она остаётся сильно
наэлектризованной и будет образовывать
комочки. Как я заметил, требуется
достаточно длительное время, чтобы сера
стала рассыпчатой после помола, так что
производить её помол следует заранее.
5. Только после того, как вы всё отмерили можно плавить сорбит. Для этих целей я использовал мою любимую миниатюрную печь, но когда у меня её не было я обходился плитой. Сорбит помещается в металлическую ёмкость, а лучше в ёмкость из нержавеющей стали (лично я использую кружку из нержавейки, которую я приобрёл в магазине "Всё для рыбалки и охоты") и нагревается до температуры, приближённой к температуре его кипения.
6. Затем в него добавляется мелкоизмельчённый и просушенный нитрат калия (калийная селитра). Перед тем как вы её будете засыпать, хорошенько встряхните пузырёк с селитрой, чтобы она стала более рассыпчатой.
7. Смесь перемешивается до полной однородности. При таком соотношении селитры и сорбита смесь начинает быстро затвердевать, поэтому вам придётся снова разогреть содержимое стакана, до тех пор пока смесь не станет пригодной к перемешиванию.
8. После того как смесь остынет до температуры, которая ниже температуры плавления серы, в неё добавляют саму серу. Температуру можно проверить, бросив небольшое количество серы в выше полученную смесь селитры и сорбита, если температура слишком велика, то сера будет плавиться и образовывать мелкие, блестящие капельки на поверхности. Перемешивать все компоненты нужно очень быстро, чтобы смесь не успела затвердеть.
10. После этого вытащить пластичную массу (желательно использовать одноразовые полиэтиленовые перчатки) ножом или другим металлическим предметом. Смесь также следует соскоблить и со стенок кружки и всё ещё раз перемять руками для большей однородности (использовать полиэтиленовые перчатки!).
Хочу заметить, что топливо начинает быстро затвердевать, поэтому я снова помещаю его кружку и ставлю в прогретую печь, но только уже выключенную, т.к. она сохранила в себе тепло и отлично помогает сохранять температуру расплава топлива и оно не остаётся пластичным достаточно долгое время. В печь можно также положить какие-нибудь теплоёмкие материалы: чистый сухой песок, металлически гайки, гвозди, отлично подойдёт свинец. По мере необходимости кусочки топлива отщипываются от основной массы и тщательно запрессовываются в корпус двигателя.
Производить запрессовку топлива следует малыми порциями, потому что если топливо запрессовывать не под достаточным давлением, то внутри топливной шашки останется много пузырьков воздуха. Как показал опыт для запрессовки лучше использовать графитовую палочку пропитанную парафином, и с отполированным кончиком. Для этих целей так же подойдёт фторопласт, однако топливо всё равно к нему прилипает и желательно иметь по рукой тряпочку с помощью которой вы будете удалять налёт. Все работы желательно проводить в сухом помещении. Как я уже отметил, данное топливо больше подойдёт на изготовление крупных топливных зарядов (от 70г) для больших двигателей.
От автора: Я не знаю, станет ли данное топливо популярным среди ракетостроителей и химиков, но в ходе длительной работы с ним я пришёл, что это единственное мощное топливо, которое можно получить без особого труда, по сравнению с перхлоратным. А более низкое содержание сорбита делают его немного более выгодным в использовании, если конечно у вас сера стоит дешевле, чем сорбит. С первого раза, приготовить его так как надо, у вас не получится, но в ходе длительной работы с ним, вы действительно увидите разницу. Возможно вам покажется, что данный способ изготовления этого топлива небезопасен, но за всю мою практику не было ни одного ЧП, потому что я строго соблюдаю чистоту реактивов и не допускаю попадания веществ, которые воспламеняются ниже 2000C. При строгом соблюдении чистоты рабочего места данный способ является сравнительно безопасным.
Желаю удачи!
Автор статьи: Олег
Советую попробовать составчик для набивки набивки ракет на основе АС:
kno3 40
nh4no3 35
уголь 13
сера 12
пап 5 сверх 100%
в гильзу, трубку и тд, прессуется навойником с подливкой спирта, бензина калоша, или на край керосином
работает на все 100% - проверено!!
metero5:
Топливо на основе калийной селитры(KNO3) и сорбита(C6H14O6).
Температура плавления сорбита ~112
градусов (на практике топливо полностью
расплавляется при температуре ~120-130
градусов)
Температура начала плавления(или лучше
сказать размягчения) ~100 градусов.
Цвет топлива: белый.
Скорость горения при давлении 1 атм ~ 2,6 мм\сек
Температура воспламенения топлива >300
градусов
Ур-ие реакции горения топлива:
C6H14O6 + 3.345 KNO3 -> 1.870 CO2 + 2.490 CO + 4.828 H2O + 2.145 H2 + 1.672
N2 ++ 1.644 K2CO3 + 0.057 KOH
Преимущества этого топлива:
Размягчается при довольно низкой
температуре (~100 градусов),как следствие -
очень просто заполнять двигатель.
Приготовление такого топлива полностью
безопасно (при соблюдении ТБ (техники
безопасности) разумеется)
Топливо на основе сорбита не
карамелизуется.
Недостатки:
Горит такое топливо чуть медленнее всем
известной "карамельки"(KNO3+сахар,кто не
знает).
Воспламеняется при большей температуре,
нежели "карамелька".
Непосредственно изготовление:
*)использовать только чистую калийную
селитру (особенно без примеси натриевой, с
такой селитрой у меня получалось одно Г. на
протяжении целого года).С натриевой
селитрой лично у меня вообще ничего не
получалось.
*)сорбит можно купить в аптеке (~40-45 руб\кг)
Стандартной композицией является
соотношение: KNO3 : Сорбит = 65% : 35%
Далее я указываю пропорции, используемые
мной, для приготовления 1 партии топлива
1)Берем эмалированную кастрюлю и наливаем
туда 300мл дистиллированной воды
*)дистиллированную воду использовать
желательно, но не обязательно
2)Доводим воду до кипения и засыпаем 650 гр KNO3
3)Когда вся селитра растворится, засыпаем 350
гр сорбита
4)Оставляем эту смесь выпариваться при
температуре ~100-120 град, возможно даже чуть
менее, градусником я не замерял. Чтобы смесь
не забрызгала все вокруг кастрюлю надо чем-нибудь
прикрыть
*)Если температура будет слишком большая,
более 150-170 градусов начнется, медленное
разложение сорбита(цвет топлива с белого
постепенно меняется на коричневатый) - это
нам не надо. А при температуре ~120 град смесь
круто бурлит и разбрызгивается в стороны -
тоже неудобно. След-но оптимальную
температуру подберите на глаз, но не больше
130 градусов.
5)Ждем пока не выпарится большая часть воды
и смесь не превратится в белую(можно
сказать - слегка прозрачную) суспензию (желе,
и в этом роде)
6)Нагревание прекращаем и смесь выливаем на
эмалированный поднос
*)осторожно смесь горячая - руками не
трогать! Поднос надо брать металлический,
пластмассовый испортится(покривится весь
от температуры)
7)Сушим при комнатной температуре,
переодически измельчая комки смеси, около
3-4 дней(поскольку партия большая и слой
топлива приличный, если делать 100 грамм 2-х
дней вполне достаточно)
8)Затем сушим на батарее приблизительно 2-3дня
*)Время сушки может меняться, в зависимости
от кол-а выпаренной воды, влажности воздуха,
нагрева батареи и т.д.
*)Если смесь положить сушится сразу на
батарею время сушки намнооогооо увеличится,
во всяком случае судя по-моему опыту
9)После просушки топлива его надо проверить.
Берем кусочек и поджигаем: топливо должно
гореть равномерно, с явным шипением и
выделением значительного количества дыма
*)Не советую проводить эксперимент дома -
вонять будет долго и неприятно.
!)Если горит плохо, топливо надо досушить
10)Запихиваем это все(сухое топливо я имею
ввиду) в герметичную емкость.
При изготовлении ракетного двигателя :
1)Достаем порцию топлива (у меня 100 гр) и
нагреваем его в эмалированной миске при
температуре 100-120 градусов.
2)Ложкой заливаем топливо в движок
*)не дотрагиваться руками до топлива -
горячее
3)Делаем канал и т.д.
В принципе здесь надо приблатыкаться чуток,
тогда получите довольно недорогое и
ооочень перспективное топливо.
Я удачно запустил ракету (класс G,см. сайт
Ричарда Накки) или вполне приличный перевод
этой статьи на русский(см. сайт Pyroboom)
Время работы двигателя было 1-1,5 сек(как и
должно быть).
Ракета улетела на столько высоко, что
примотанный к ней бенгальский огонь
казался малюсенькой звездочкой в небе.
Интересно то, что за неимением мощного
источника тока для моих ЭВ, я
воспользовался обычным заводским
полимерным стопином, вставленным в канал
движка. Это ни коем образом не отразилось на
работе двигателя.
Изготовление движка - отдельная тема с
огромным кол-ом нюансов,поэтому здесь я
ничего не описываю.
Скажу только, что на сборку одного движка(не
беру время сушки клея, цемента,
изготовления топлива) уходит порядка 2-х
часов, скорее всего даже меньше.
*)Некоторые данные были взяты с сайта Р.Накки.
Для получения пиротехнических составов, особенно для ракетных модельных двигателей, перемешиванием при 135-140°С восстановителя, окислителя и связующего в воде при температуре кипения растворяют окислитель в виде нитрата щелочного металла или смеси нитратов щелочных металлов, образующих эвтектическую смесь, в количестве 50-70%, удерживая раствор при температуре кипения, затем при непрерывном перемешивании добавляют восстановитель в количестве 20-50% в виде сахарозы, глюкозы или смеси глюкоза/фруктоза - 1/1 и возможно 0-10% катализатора в виде соединений хрома. Перемешивание продолжают при температуре кипения раствора до момента испарения такого количества воды, что при применении нитратов щелочных металлов происходит выпадение густой суспензии, которую затем сушат 24 часа при 30°С, предварительно измельчают и вновь сушат до остаточной влажности примерно 1%, получая пиротехнический состав в твердом состоянии в виде порошка, который можно прессовать в формованные изделия. В случае применения эвтектических смесей нитратов щелочных металлов раствор нагревают при температуре кипения, испаряя такое количество воды, чтобы достигнуть температуры 170°С, нагревание отключают, полученный расплав осветляют 10-15 секунд и выливают форму, покрытую слоем ненасыщенного масла, получая пиротехнический состав в виде отливки. Смешивая пиротехнический состав в виде порошка с 50% связующего и, возможно 10% серы, гомогенизируя смесь в шнековом смесителе, получают пластичное топливо в форме мастики. В качестве связующего применяют сахарозу, глюкозу, фруктозу или смеси глюкоза/фруктоза - 1/1. При исследования установлено, что при нагревании раствора пиротехнического состава продукты разложения сахаров вызывают торможение кристаллизации нитрата щелочного металла из водного раствора. В результате получают такое перемешивание окислителя и восстановителя, которое обеспечивает получение практически однородного топлива с воспроизводимыми характеристиками и неожиданно большой скоростью сгорания. Продукты разложения сахаров не допускают также кристаллизации эвтектической смеси нитратов щелочных металлов, благодаря чему получают пиротехнические составы в виде расплава, из которого можно отливать различные формованные изделия. Установлено, что скорость горения прессованного топлива максимальна при влажности 1%. При использовании в пиротехнических составах в качестве окислителя эвтектической смеси нитратов щелочных металлов максимальной скорости сгорания достигают при содержании сахара 38-39%, а при содержании сахара менее 20% топливо становится негорючим. Пример: В эмалированный металлический сосуд с электрообогревом вливают 300 мл дистиллированной воды и нагревают до температуры кипения. В кипящую воду всыпают 670 г чистого KNO3 и перемешивают до полного растворения, затем всыпают 330 г сахарозы и перемешивают при температуре кипения. В результате испарения воды в определенный момент раствор мутнеет, густеет, переходит в суспензию и начинает распрыскиваться в стороны. В этот момент нагревание прекращают и выливают (постоянно перемешивая) густую суспензию на эмалированный поднос. Продукт сушат 24 часа при 30°С, предварительно дробят и сушат до остаточной влажности примерно 1%. Получают пиротехнический состав в виде порошка, из которого изготавливают формованное изделие, представляющее собой ракетное топливо, негигроскопичное, нечувствительное к ударам, с t°вспышки=380°С, Vгор= 0,55-0,58 см/сек, горит красным пламенем. Полученные пиротехнические составы стабильны и безопасны при хранении (ограниченную стабильность имеют только пиротехнические составы в виде эвтектики нитратов щелочноземельных металлов). Продукты сгорания пиротехнических составов нетоксичны. Пиротехнические составы можно использовать для модельных работ, для изготовления дымных шашек.
Copyright © 2002 PYROBOOM GROUP 2002
Содержание:
Ракетные топлива на основе чёрного пороха.
|
|
Shimizu |
Lancaster |
Urbanski |
Urbanski |
Visser |
Visser |
Estes |
|
name |
|
|
German rockets |
American rockets |
|
|
Формовка-C
model |
|
Чёрный порох |
0-12 |
|
|
|
|
|
|
|
Натрия нитрат |
|
|
|
|
69 |
|
|
|
Калия нитрат |
59-64 |
61 |
60 |
59 |
|
72 |
71.79 |
|
Сера |
8-13 |
5 |
15 |
10 |
4 |
4 |
13.45 |
|
Уголь, 150 mesh |
20-31 |
20 |
25 |
31 |
27 |
24 |
13.81 |
|
Уголь, 40 mesh |
|
14 |
|
|
|
|
|
|
Декстрин |
|
|
|
|
|
|
0.95 |
Нитрат/сахар содержащие ракетные топлива.
|
|
Candy propellant |
Teleflite propellant |
|
Калия нитрат |
74.5 |
63 |
|
Сахароза |
25.5 |
27 |
|
Сера |
|
10 |
Смесевые ракетные топлива на основе перхлората аммония.
|
Name |
Visser |
NASA |
|
|
Shuttle
booster |
|
|
Аммония перхлорат |
80 |
69.9 |
|
Смола1 |
20 |
|
|
Полибутадиен |
|
12.04 |
|
Отвердитель для эпоксидной смолы |
|
1.96 |
|
Алюминий (пудра) |
|
16 |
|
Красный оксид железа |
|
0.07 |
|
Меди хромат |
+1 |
|
1 - Эпоксидная смола Epon 815 & отвердитель U.
Смесевые ракетные топлива на основе нитрата аммония.
|
Name |
Urbanski |
Urbanski |
Visser |
|
Oxidizing mix |
AMT-2011 |
|
|
|
Аммония нитрат |
72 |
72.79 |
85-90 |
|
Натрия нитрат |
16 |
|
|
|
Аммония дихромат |
8 |
1.99 |
|
|
Аммония Хлорид |
4 |
|
|
|
Полиуретан |
|
|
10-15 |
|
Genpol A-20 полиэфирная смола |
|
9.79 |
|
|
Метилакрилат |
|
12.22 |
|
|
Стирол |
|
2.22 |
|
|
Метилэтилкетон |
|
0.49 |
|
|
Октанат кобальта(1% от стирола) |
|
0.25 |
|
|
Лецитин (10%от стирола) |
|
0.25 |
|
Смесевые ракетные топлива на основе перхлората калия.
|
Altermann
and |
|
|
|
|
|
|
name |
Galcit Alt 161 |
Aeroplex K I |
Aeroplex K II |
Aeroplex K III |
Aeroplex K IV |
|
Калия перхлорат |
75 |
80 |
77.5 |
75 |
70 |
|
Асфальт или битум |
25 |
|
|
|
|
|
Полиметилметакрилат |
|
20 |
22.5 |
25 |
30 |
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ : Состав свистящих ракет должен быть должен быть запрессован очень твердо, чтобы произвести свистящий эффект. Катализатором может быть любая металлическая окись, хотя обычно используют титан диоксид, оксихлорид меди, и красная железная окись.
ОПАСНОСТЬ : Свистящие составы никогда не набивают. Они должны быть запрессованы, или может произойти взрыв .
|
|
Vhryens |
Barr |
Steinberg |
Steinberg |
Best AFN 3 |
|
Калия перхлорат |
64 |
64 |
73 |
70 |
76 |
|
Натрия бензоат |
32 |
|
26 |
30 |
|
|
Натрия салицилат |
|
32 |
|
|
23 |
|
Катализатор |
1 |
1 |
1 |
+1 |
1 |
|
Вазелин |
3 |
3 |
+2.5 |
+5 |
+3 |
Пульсирующие ракетные топлива.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ : В пульсирующих ракетах, подобно мерцающим звездам, реакция колеблется между вспышкой и тлеющей фазой. В первом составе можно заменить сульфат бария другим сульфатами других металлов, чтобы получить различные цвета.
ОПАСНОСТЬ : Сульфат меди не может использоваться в первом составе, чтобы произвести синие вспышки. Сульфат меди не может использоваться вместе с перхлоратом аммония, потому что сульфат меди легко поглощает влагу из атмосферы. В присутствии воды магний и перхлорат аммония реагируют с выделением теплоты, что приводит к воспламенению состава
|
. |
Barr |
Burdick |
|
Аммония перхлорат |
60 |
63 |
|
Бария сульфат |
15 |
|
|
Чёрный оксид меди |
|
10 |
|
Кремний |
|
22 |
|
ПВХ |
|
5 |
|
ПАМ, -200 mesh |
23.5 |
|
|
Магний, 100 mesh, чешуйки |
1.5 |
|
|
Калия дихромат |
+5 |
|
|
Растворитель |
10% НЦ лак |
нет необходимости |
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ : Смесь цинк/сера - не очень эффективное топливо из-за низкого удельного импульса. Кроме того, относительно высокая плотность цинка утяжеляет ракету, уменьшая эффективность топлива.
|
|
propellant |
|
Цинковый порошок |
67.1 |
|
Сера |
32.9 |
|
| Наиболее полную информацию об
этом топливе можно прочитать на сайте Ричарда
Накки. Дискуссия о карамельных топливах на Ракетомодельном форуме: Карамельное беспокойство , КБ II , КБ III , КБ IV. Для изготовления топлива необходимы: 1. KNO3, нитрат калия. Его необходимо высушить до содержания влаги не больше 0.5%, для этого достаточно прогреть его в тонком слое на противне в духовке при 100-150С в течение 2-3 часов. Содержание влаги можно определить так: точную навеску сушат до тех пор, пока её вес не перестанет уменьшаться, по потере веса вычисляют процент влажности. Сухой KNO3 измельчают в кофемолке или ступке до размера кристаллов 0.1-0.05мм. (Примечание: нельзя (да и не нужно) измельчать в кофемолке KNO3 вместе с сорбитом или другими горючими.) Необходимо добиваться, чтобы каждый раз получалась одинаковая степень измельчения, иначе свойства полученного топлива будут каждый раз разные, особенно скорость горения. Для этого необходимо каждый раз использовать одну и ту же кофемолку, загружать одинаковое количество размалываемого материала и молоть одинаковое время. Обычно на хорошей кофемолке достаточно 30 секунд. При использовании ступки добиться воспроизводимости гораздо труднее. 2. Сорбит.Его также необходимо проверить на содержание влаги, если её больше 0.5%, то нужно высушить, нагревая в тонком слое на противне в духовке при 70-80С в течение нескольких часов. Нельзя допускать расплавления сорбита, потому что расплав сохнет намного медленнее кристаллов. Я использовал сорбит, купленный в аптеке, проверка показала, что он достаточно сухой, поэтому я его не сушил. После осушки измельчать сорбит не нужно, он всё равно расплавится в процессе изготовления топлива 3. Нагревательная баня. Для плавления больших количеств топлива (>0.5-1кг) обязательно использовать нагревательную баню, для того чтобы обеспечить равномерный нагрев всей массы топлива. Температура теплоносителя должна быть 130-140С. Я делал порции по 100г, но скорее всего можно и 300-500г, главное, чтобы топливо было распределено по дну сковородки тонким слоем, не больше 1-2см. Процесс плавления: Исходные компоненты смешивают в соотношении KNO3-сорбит 65%-35%, перемешивают, устанавливают в баню или на плитку, которые были заранее нагреты до необходимой стабильной температуры. С этого момента и до снятия топлива с нагревания за ним необходимо неотрывно следить. Сначала смесь подплавляется на стенках, прилипает к ним, в это время нужно начинать спокойно перемешивать. Затем вся масса начинает слипаться и постепенно превращается в подобие манной каши. Как только каша стала однородной, без комков - топливо готово. При этом плавится только сорбит, а KNO3 остаётся кристаллическим, поэтому не нужно ждать, когда всё станет жидким. Только что расплавленное топливо имеет температуру около 120С. Если нагревать выше, то при 140С смесь начинает немного пениться и пощёлкивать, это испаряются остатки воды, всегда присутствующие в исходных компонентах. Нагревать до этой температуры не опасно, но и не нужно, если услышали потрескивание - снимайте с нагрева и заливайте топливо в форму. Расплавленное топливо не такое жидкое, как вода, но достаточно хорошо льётся, особенно если ему немного помогать ложкой. После заливки и охлаждения топливо долго остаётся мягким, полное отверждение проходит в течение 1-2 дней. За этим процессом нужно наблюдать, чтобы не деформировать топливо. Если после заливки в шашку вставлен стержень для формирования центрального канала, то его нельзя вынимать до полного отверждения. Полученное топливо гигроскопично, т.е. оно поглощает влагу из воздуха, при этом поверхность становится сначала липкая, а потом на ней появляется слой жидкости. Чтобы этого не происходило, ещё тёплое топливо помещают в полиэтиленовый пакет. Хранить топливо и готовые двигатели также необходимо в герметичной таре. Описанный метод придуман не мной, он является стандартом для сорбитовой карамели, так делают ракетомоделисты Америки, Европы, Австралии, о чём можно прочитать на их сайтах. Ниже приведены свойства этого топлива, описанные на сайте Ричарда Накки: Теоретическое уравнение горения при давлении 68 атмосфер (по данным PROPEP (Propellant Evaluation Program)): C6H14O6 + 3.345 KNO3 -> 1.870 CO2 + 2.490 CO + 4.828 H2O + 2.145 H2 + 1.672 N2 + 1.644 K2CO3 + 0.057 KOH
[2] по данным PROPEP [3] Измеренная (методом вытеснения жидкости), типичная [5] Полный вес / количество молей газов |
Serge77
Таким же нагаром покрыты все стенки камеры.
Нагар легко отделяется от металла не разрушаясь, при постукивании звенит как фарфор. Имеет красноватый отлив и при рассмотрении вооруженным глазом можно различить капельки меди.
Впринципе из аммиачки возможно сделать ракетное топливо. Но тебе KNO3 всё таки понадобится. Но не особо много. Это топливо чуть дороже карамели, но имеет хороший удельный импульс. Сам я его применял 2 раза - но отказался, так как аммиачка у мя в 2 раза дороже калийки. Вот состав:
Эпоксидка - 30 вч
KNO3 - 10 вч
NH4NO3 - 70 вч
S - 5 вч
CuO - 2 вч
Al - 15 вч
Нитрат калия растерт вместе с CuO, серой и
нитратом аммония. Эпоксидная смола смешана
с отвердителем в соотношении 1:10. После
этого в эпоксидную смолу добавляется
алюминий и смесь перемешивается до
однородности. После этого добавляется
полученный порошок. Поскольку смолы очень
мало, смесь получается в виде увлажненных
комочков. Эти комочки ложатся на лист
полиэтиленовой пленки, накрываются другим
куском полиэтилена и раскатываются в
лепкшку цилиндрическим предметом, например
стеклянной бутылкой. Потом лепешка
складывается, так чтобы края получились в
середине и опять раскатывается. Эта
операция повторяется несколько раз до
полной однородности смеси. В конце концов
получается масса похожая на черный
пластилин.
PS. можно вполне обойтись и без CuO, а укого
есть - перхлората аммония неплохо бы 1-2 вч
добавить!
И ещё, карамель (сорбитовая) с
нитратом натрия - сущий кошмар. Ее сделать
трудно, так как он сука скапливается под
слоем сорбита. Да и просушка ОЧЕНЬ сильно
влияет. Читать про разные способ. Между тем
такая карамель имеет теоретический
максимальный удельный импульс 170 единиц, а
карамель на KNO3 - 156 (стандартная смесь 65-35 ещё
меньше - 153). Эти цифры несколько завышены, но
разница существенная и есть смысл
попробовать реализовать это преимущество.
Дополнительным преимуществом NaNO3 является
его большая, по сравнению с КNO3,
растворимость в спиртах, благодаря чему
можно было ожидать частичного или полного
растворения NaNO3 в расплавленном сорбите или
сахаре, что дало бы легко льющийся расплав.
Сахар-NaNO3 1:2
Смесь компонентов растворял в небольшом
количестве воды при нагревании, потом
упаривал на песчаной бане при температуре
около дна стакана 170С, постоянно
перемешивал. Вода выкипала, постепенно
выпадали мелкие кристаллы NaNO3, смесь стала
густой кашей, начала желтеть, потом
коричневеть, но перемешивалась довольно
легко. Упаривал до тех пор, пока проба смеси
при охлаждении становилась твёрдой и
кусочек ломался при изгибе с характерным
щелчком. После этого скатывал в колбаску.
Получается довольно прочный заряд, на сколе
видно, что кристаллы NaNO3 очень мелкие и
однородные. По сравнению с такой же
процедурой для KNO3 на стадии каши
перемешивать гораздо легче, всё-таки смесь
получается пожиже. Но вообще мне не очень
понравилось, сахар довольно быстро
разлагается, нужно точно уловить стадию
готовности и не передержать, иначе
получается менее прочное и хуже горящее
топливо.
Позже я обнаружил, что если вместо нашего
слегка желтоватого сахара использовать
немецкий по-настоящему белый рафинад (специально
купил), то упаривается практически без
разложения, можно получить белую или слегка
жёлтую карамель. Проверил, в топливе
остаётся около 0.5% воды. Получается вязкая,
но довольно легко перемешиваемая масса, не
льётся, но легко упаковывается в трубку по
частям при лёгкой трамбовке деревянной
палочкой. Ещё позже я попробовал упаривать
при температуре смеси не выше 130С, это
дольше, но разложения сахара вообще не
происходит, работать гораздо удобнее, можно
сильно не торопиться.
Состав горит на воздухе с ярким жёлтым
пламенем, но медленно, при этом частично
оплавляется и течёт.
Михаил
Топливо на эпоксидке делается так: калийную селитру (аммиачную нельзя, да и вообще соли аммония, т.к. они реагируют с ПЭПА и процесс отверждения может очень сильно затянуться) тонко измельчаем (кофемолка пойдёт в самый раз). Далее как обычно разводим эпоксидку с отвердителем 10:1 и добавляем туда для разжижения 10-15% ацетона. В разбодяженную эпоксидку засыпаем наш нитрат, пока не получится что-то вроде пластилина. Вот этот пластилин используем. Вместо нитрата (если не тянет) можно применять перхлорат калия, или смесь перхлорат/нитрат, можно бромат, но это похуже. Тест такой: проба топлива должна энергично сгорать, давая небольшой углистый остаток и много дыма. Если что-то не так, то добавляем тот или иной компонент и снова тестим. По отвердевании получаем топливный блок.
Семён
Нитрат аммония + силикон
Относительно новое и малоисследованное топливо, состоящее из нитрата аммония (60%), алюминиевого порошка (20%) и связующего в виде силиконового герметика (20%) плюс 1% катализатор Fe2O3 - окись железа. Его достоинства - высокая мощность, доступность компонентов, простота изготовления топливных зарядов. Минус - трудное воспламенгение, высокая температура горения, что влечет за собой усложнение конструкции двигателя и его сопла.
Нитрат калия + Сера + алюминий + связка (эпоксидная смола)
Так же относительно малоисследованное топливо. Состоит из 70 % нитрата калия, 15 % серы, 15 % алюминиевого порошка. Для ускорения горения добавляется некоторое количество окиси железа и в качестве связки 6% эпоксидной смолы с отвердителем. В интернете имеются составы с иным процентным соотношением компонентов. Я несколько раз испытывал его в тестовом двигателе. Плюсы этого топлива - удобство в работе, негигроскопичность, мощность. Минусы - высокая температура горения. что влечет за собой усложнение конструкции двигателя и его сопла.
jettest.nаrod.ru
Состав ракетного топлива, где взял непомню
Берём 72 грамма нитрата аммония и растворяем примерно в 40 мл, воды. Раствор доводим до кипения и присыпаем 7 грамм дихромата калия. Тщательно растираем комочки дихромата. Когда весь дихромат растворится, добавляем 21 грамм алюминиевой пудры. Пудра, естественно, почти не смочится и будет плавать на поверхности. Раствор охлаждаем где-то до 95 градусов. Теперь приливаем (лучше быстро) 20 грамм ацетона. Ацетон закипит, поэтому рядом не должно быть огня. Вообще всё это лучше делать на свежем воздухе . Значительная часть серебрянки разойдётся. Активно перемешивая, доводим температуру раствора до 60-64 градусов. Теперь приливаем ещё 35-40 мл ацетона (быстро, дабы он опять не закипел). Перемешиваем. Ставим сушиться до состояния вроде слегка влажной муки (лучше всего на подносе из нержавейки на солнышке). Как просушится (каждый день желательно ложкой раздавливать комочки смеси), складываем всё это в ковшик стоим его в слегка подогретую (до 100-105 градусов) духовку минут на пять. Вытаскиваем его, ещё горячую смесь запихиваем в герметичную посуду. Охлаждаем. ВСЁ!
Тянет оно почти как карамелька. Особенно если делать очень тщательно. Его основные недостатки – гигроскопичность и сложность приготовления.
При горении выделяет значительное количество дыма (скорее всего, ядовитого из-за присутствия соединений хрома). И даёт очень яркое белое пламя.
PIT
Назад на Пиротек - всё о пиротехнике и взрывчатка, взрывы и салюты