Топлива, пиротехнические смеси, используемые в любительском ракетостроении и при изготовлении твердотопливных двигателей. 1. Черный порох.
Представляет собой механическую смесь нитрата калия (KnO3) природной серы (S) и древесного угля в соотношении 75% KnO3, 10% серы, 15% угля. Тонкорастертые компоненты тщательно смешиваются, образуя "пороховую мякоть". Широко используется в производстве фейрверков и праздничных ракет. Применяется для изготовления огнепроводных шнуров, стропинов, вышибных зарядов.
2. Карамельное топливо, сахарная карамель.
Наиболее распространенное среди любителей модельного ракетостроения топливо - Смесь 65 частей KnO3 и 35 частей сахара. Существуют несколько вариантов смесей - вместо сахара может использоваться фруктоза, ксилит. Топливо получают путем плавления смеси компонентов и из расплава формируются топливные заряды необходимой формы. Топливо с ксилитом имеет невысокую температуру плавления, что делает его особенно удобным в работе. Подробнее о технологии изготовления данного вида топлива читайте тут. Топливо обладает относительно невысокой температурой горения, стабильностью параметров и более эффективно по сравнению с черным порохом.
3. 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 воспламенение, высокая температура горения, что влечет за собой усложнение конструкции двигателя и его сопла.
Примечание: При его изготовлении столкнулся со сложностями в изготовлении, в плане нестабильности разных партий топлива. Качество очень сильно отличается. Пока не могу понять, связано это с чистотой компонентов, либо сильно сказывается влажность исходных веществ.
4. 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. Минусы - высокая температура горения. что влечет за собой усложнение конструкции двигателя и его сопла.
5. Нитрат калия + аскорбиновая кислота (витамин С) + оксид железа (Fe2O3)
Эту смесь в Интернете называют "малиновый порох".
6.2 gr Нитрата калия
4.5 gr Аскорбиновой кислоты
0.5 gr красного оксида железа
30 ml воды, кипящей - все тшательно перемешивается, вода выпаривается. Смесь крошится не небольшие гранулы.
Действительно, очень интересный состав. Простая технология получения, доступные компоненты. Плюсы - высокая скорость сгорания гранул состава, легкость воспламенения. Пламя при горении почти отсутствует. Температура горения невысокая, при сгорании на листе писчей бумаги, бумага не прогорает, только желтеет.
В любительском ракетостроении применяется в пиротехническом заряде выбрасывания парашюта и разделения частей ракеты.
Примечание: приятно удивила простота изготовления и свойства полученной смеси.
 Конструкция самодельного ракетного двигателя и ракеты из подручных материалов. Все детали двигателя и ракеты приобретены на строительном рынке. Итак:
1. Приобрел детали двигателя - дюймовую водопроводную трубу с наружной резьбой по краям.
2. Два чугунных переходника с дюйма на полдюйма с внутренней резьбой.
3. Стальная шайба толщиной 2,5 мм наружным диаметром 30 мм и внутренним отверстием диаметром 8 мм.
4. 2-х рублевая монета.
- Иçготавливается торцевая заглушка двигателя - внутрь переходника, эпоксидной смолой, вклеивается (заливается) 2-х рублевая монета ( была под рукой, подошла по диаметру), заглушая отверстие.
- Стальная шайба вкладывается внутрь чугунного переходника (с силиконовым герметиком) и наворачивается на трубу. Предварительно резьба смазана герметиком и по резьбе намотана хлопчатобумажная нить - для уплотнения резьбы. Заворачиваем до упора, следим, чтобы шайбу не перекосило, внутреннее отверстие (сопло) находилось в центре.
 Топливный заряд изготавливаем по широко используемой технологии в виде набора шашек с каналом внутри. Компоненты топливного заряда: нитрат калия , сахар.
1. Изготавливаем бронировку шашек - берем пять полос писчей бумаги, шириной 55 мм. Склеиваем трубку, чуть меньшую внутреннего диаметра двигателя. Приклеиваем их торцом на лист писчей бумаги (я использовал клей "момент") не допуская образования щелей - получаются бумажные стаканчики.
2. Изготавливаем топливную смесь. Лучше делать не сразу все количество, а по частям, по мере изготовления топливных шашек. Берем 65 частей нитрата калия (калиевая селитра) смешиваем с 35 частями сахара, добавляем чуть - чуть воды (примерно столовая ложка на 150 грамм) и аккуратно варим, крайне желательно, на электроплитке, на медленном огне. Происходит расплавление смеси, ее перемешивание. Через некоторое время вода выкипает, смесь начинает густеть и кристаллизоваться. Заливаем в бумажные стаканчики, в процессе остывания формируем деревянной палочной внутренний канал диаметром около 8 мм. Одну шашку изготавливаем без канала (трассер). После остывания, удаляем бумагу с торца, очищаем торец от остатков клея. Готовые топливные шашки храним в целлофановом пакете, не допуская их отсыревания.
 Собираем двигатель перед запуском, внутрь корпуса двигателя помещаем четыре шашки с внутренним каналом и одну без канала (дымовой трассер). Для лучшего воспламенения внутрь канала помещаем стопин (см. в интернете). Заворачиваем торцевую заглушку.
Ракета:
Корпус - полимерная труба, диаметром 50 мм, длиной 1000 мм, обтекатель из бумаги, сверху оклеен тканью с эпоксидной смолой для прочности.
Стабилизаторы изготовлены из листа стелотекстолита, толщиной 1 мм. Вся конструкция собрана (склепана) заклепками односторонеей клепки и алюминиевыми полосами. так же из полос изготовлены скобы, удерживающие ракету на направляющей при старте, Двигатель плотно вставлен в корпус ракеты "внатяг" и не закреплен.
Запуск ракеты:
Запуск ракеты осуществлялся с использованием огнепроводного шнура (на видеосъемке перед стартом ракеты дым от него).На ракете была установлена система спасения (парашют) однако перед запуском решили ее не подключать, чтобы она своей возможной нештатной работой не помешала проверки работы двигателя.
|
