Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

САМОДЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ МОДЕЛЕЙ РАКЕТ
«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 а также значительно более усовершенствованной вариацией сорбитового топлива. Его более высокая быстрота горения также высокий удельный импульс, позволяют использовать его как будто в средних, так также в внушительных ракетных двигателях. Разработано оно было мною давеча, т.е. доработано, т.к. использовать сорбит в качестве связующего придумал никак не я. Все же подобные ему составы были опубликованы на некоторых веб-страничках Интернета. Но они так также никак не стали популярными среди ракетостроителей. И мы мыслю, что вы знайте почему.

  В состав новоиспеченого сорбитового топлива входит сера, которая участвует в реакции горения:

6C₆H₁₄O₆+ 26KNO₃ +13S = 13K₂S + 36CO₂+ 13N₂ + 42H₂O  (теоретически)

  На самом занятии реакция протекает  по более сложному механизму, по окислительно-восстановительным свойствам элементов можноводружать, что в самом начале, реакция станет протекать именно по бесхитростному механизму, однако 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. Занятие в том, что сера участвует здесь как будто восстановитель также вытесняет оставшийся атом кислорода из молекулы K₂O, из-за чего увеличивается энергетический выход реакции. К тому же K₂S  не забирает СO₂, как это действует K₂O. Выделяющейся энергии хватает на то чтобы сместить равновесие в сторону воспитания таких низкомолекулярных продуктов, как будто CO а также H₂. Это способствует значительному увеличению удельной тяги топлива. Таким образом КПД двигателя в среднем повышается на 15 - 20% (по огрубелым прикидкам), однако может также больше. Так что можносказать 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 также использовать в холодное пора года, так как будто влажность в атмосфере значительно ниже, чем в летнее время. Пожалуй самой главной проблемой этого топлива является спешная быстрота затвердевания также невозможность заливки топлива прямо в корпус двигателя. Ещё у этого топлива есть весьма неприятная вещь - при недостаточном уплотнении массы внутри топливного заряда образуются пустоты, что сильно сказывается на равномерности горения всего заряда. Проще говоря, структура делается пористой, что способствует возникновению аномального горения - неустойчивое прерывистое горение, вызванное уменьшением подвода тепла к непрореагировавшему топливу, длящееся от нескольких долей вплоть до 2 секунд. Особенно эта проблема характерна только для малых двигателей, с зарядом топлива 30 - 35 грамм - запрессовка "Мощной карамели" в такие двигатели - труд очень кропотливая также сложная, ну однако на больших двигателях такая вещь почти что никак не сказывается, т.к относительно всего объёма топлива воздушные пустоты незначительны. Хоть это топливо также спешно затвердевает, но данную проблему можнолегко устранить, поставив ёмкость с топливом на разогретую песчаную парилку. Это весьма приспособленный способ, ну смотрите никак не переборщите с температурой, однако то сера в топливе расплавится также мешанина станет неоднородной.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ

  По истоку, при его изготовлении, начинались серьёзные проблемы. Трудно было найти баланс между температурой плавления сорбита также температурой плавления серы, однако при смешивании расплавов обоих компонентов топливо получалось крайне никак не однородным. Был рассмотрен вариация с использованием глицерина, чтобы масса сохраняла пластичность длительное время. Но использование глицерина приводило к снижению прочности топливной шашки также повышенной гидроскопичности.

  Сорбит при сильном нагревании также последующим охлаждении затвердевает никак не разом а также сохраняет пластичность достаточно длительное время, которого хватает на заправку 2 - 3 небольших двигателей. Сорбит вынужден быть разогрет вплоть до достаточно высокой температуры (около t_кип). Когда мы его разогреваю вплоть до такой температуры, то он чуть дымит, делается прозрачным (слегка желтоватым), также на дне образуются небольшие пузырьки, что свидетельствует о истоке кипения.

  Перед тем, как будто вы начнёте плавить сорбит следует заранее приготовить все компоненты.

  1. Сначала отвесьте необходимую порцию сорбита также отложите его подальше от места работы

2. Далее вам нужно станет измельчить нитрат калия. Пред помолом его следует тщательно просушить, можнона батарее, но мы просушивал в печке при t ≈ 200⁰C, больше этой температуры невозможно, т.к. начинается его плавление также затем разложение. Просушенный нитрат калия легче измельчается а также меньше прилипает к стенкам электрокофемолки, несли мокрый. Помол мы производил в электрокофемолке в каком месте-то секунд 40. Если он прилип к стенкам, то его можно соскоблить ватными палочками либо руками, только никак не голыми, однако используя одноразовые перчатки.

3. После помола отвесьте необходимую порцию селитры также поместите в чистую баночку, я использовал пластиковую, т.к. к стеклу он у меня прилипал.

4. Затем вам нужно отвесить серу.

  Сера, которая мы используется в топливе, содержит уголь в следующем соотношении: 100% (S) + 5% (С) (по массе).
При использовании угля масса образует меньше комочков, делается более рассыпчатой также почти что никак не прилипает к стенкам электрокофемолки во время помола. Однако нужно молоть с перерывами, чтобы сера никак не расплавилась от излишнего трения. После помола она остаётся сильно наэлектризованной также будет образовывать комочки. Как мы заметил, требуется достаточно длительное время, чтобы сера стала рассыпчатой позже помола, так что производить её помол следует заранее. (подробнее >>)

5. Только позже того, как будто вы всё отмерили можноплавить сорбит. Для этих целей я использовал мою любимую миниатюрную печь, но в какое время у меня её никак не было мы обходился плитой. Сорбит вмещается в  металлическую ёмкость, однако лучше в ёмкость из нержавеющей стали (лично мы использую кружку из нержавейки, которую я приобрёл в лавке "Всё для рыбалки также охоты") и нагревается вплоть до температуры, приближённой к температуре его кипения.

6. Затем в него добавляется мелкоизмельчённый также просушенный нитрат калия (калийная селитра). Пред тем как будто вы её будете засыпать, хорошенько встряхните пузырёк с селитрой, чтобы она стала более рассыпчатой. 

7. Смесь перемешивается вплоть до полной однородности. При таком соотношении селитры также сорбита мешанина затевает спешно затвердевать, поэтому вам придётся снова разогреть содержимое стакана, вплоть до тех пор пока что смесь не станет пригодной к перемешиванию.

8. После того как будто мешанина остынет до температуры, которая ниже температуры плавления серы, в неё добавляют саму серу. Температуру можнопроверить, бросив небольшое число серы в выше полученную смесь селитры также сорбита, если температура чрезвычайно велика, то сера станет плавиться также образовывать мелкие, яркие капельки на поверхности.  Размешивать все компоненты нужно весьма быстро, чтобы мешанина никак не успела затвердеть.

10. После этого вытащить пластичную массу (желательно использовать одноразовые полиэтиленовые перчатки) ножом либо другим металлическим предметом. Смесь похоже следует соскоблить также со стенок кружки также всё ещё раз перемять руками для большей однородности (использовать полиэтиленовые перчатки!).

  Хочу заметить, что топливо затевает спешно затвердевать, поэтому мы снова размещаю его кружку также ставлю в прогретую печь, но только уже выключенную, т.к. она сохранила в себе тепло также отлично оказывает помощь сохранять  температуру расплава топлива также оно никак не остаётся пластичным достаточно долгое время. В печь можнотакже положить какие-нибудь теплоёмкие материалы: опрятный сухой песок, металлически гайки, гвозди, отлично подойдёт свинец. По мерке необходимости кусочки топлива  отщипываются от основной массы также тщательно запрессовываются в корпус двигателя.

  Производить запрессовку топлива следует малыми порциями, потому что если топливо запрессовывать никак не под достаточным давлением, то внутри топливной шашки останется немало пузырьков атмосферы.  Как показал эксперимент для запрессовки лучше использовать графитовую палочку пропитанную парафином, также с отполированным кончиком. Для этих целей так же подойдёт фторопласт, но топливо всё равно к нему прилипает также желательно владеть по рукой тряпочку с помощью которой вы будете устранять налёт. Все труда желательно проводить в сухом помещении. Как я  уже отметил, данное топливо больше подойдёт на изготовление крупных топливных зарядов (от 70г) для внушительных двигателей.

От творца: Я никак не знаю, станет ли данное топливо популярным среди ракетостроителей также химиков, но в ходе длительной труда с ним мы пришёл, что это единственное мощное топливо, которое можнополучить без особого труда, по сравнению с перхлоратным. А более низкое сущность сорбита действуют его чуть более выгодным в использовании, если несомненно у вас сера стоит дешевле, чем сорбит. С главного раза, приготовить его так как будто надобно, у вас никак не получится, но в ходе длительной труда с ним, вы действительно увидите разность. Возможно вам покажется, что этот способ изготовления этого топлива небезопасен, но за всю мою практику никак не было ни одного ЧП, потому что мы строго соблюдаю чистоту реактивов также никак не допускаю попадания веществ, которые воспламеняются ниже 200⁰C. При строгом соблюдении чистоты рабочего помещения этот средство является сравнительно безопасным.

Версия для печати
Автор: Олег
P.S. Материал защищён.
Дата публикации 22.02.2005гг