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.
Alhim:
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
Итак, предположим, что вы не только занимаетесь строительством ракет, но и конструированием ракетных двигателей или разработкой новых альтернативных твёрдых ракетных топлив. Конечно вы можете использовать предложенные вам ракетные топлива, которые уже давно открыты и используются, но согласитесь было бы гораздо приятнее, если бы вы знали на каких основах создаются все эти топлива и как они работают. Я не предлагаю читать вам эту статью, если вам это не интересно, но всё же она могла бы вам пригодиться. Данная статья больше предназначена для химиков, которые занимаются разработкой ракетных топлив и для тех, кто занимается конструированием ракетных двигателей. Так что смотрите сами.
Итак мы знаем, что эффективность топлива определяется его удельной тягой - показатель по которому судят о том, какой суммарный импульс можно получить, сжигая 1кг топлива:
Суммарный импульс - произведение тяги на время работы двигателя.
Проще говоря, эффективность топлива определяется тем, что какую можно получить тягу сжигая определённое количество топлива в единицу времени.
Мы знаем, что, чем больше давление в камере сгорания, тем сильнее и интенсивнее газы вырываются из сопла, и, следовательно тяга двигателя увеличивается. Ещё мы знаем, что при повышении температуры также увеличивается давление газов, и, следовательно тяга двигателя тоже увеличивается. Следуя из всего этого можно сказать о том, что топливо с предельными значениями удельной тяги должно иметь по возможности максимальную температуру сгорания, при этом молекулярный вес его продуктов сгорания должен быть по возможности минимальным.
Например топливо, на котором работают твёрдотопливные ускорители шаттла состоит из перхлората аммония (NH4ClO4), полиурета, порошка алюминия и оксида железа (Fe2O3) - он здесь участвует как катализатор горения, практически не влияя на удельную тягу топлива. Порошок алюминия вводится с тем, чтобы повысить энергетические характеристики топлива, но не все понимают как повышаются эти характеристики.
Итак, перхлорат аммония при температуре разлагается, но при различных температурах по-разному. При высоких температурах он разлагается, отдавая практически весь кислород, который идёт на окисление горючего (полиуретана). При этом образуются преимущественно такие продукты, как CO, CO2, N2, H2O, HCl, ну и небольшие примеси других продуктов. Плотность CO (угарный газ) ниже плотности CO2 (углекислый газ), а значит при обычных условиях он занимает больший объём, чем CO2 , а при повышении температуры объём газов увеличивается. Так что можно сказать, что целесообразно использовать такое сочетание компонентов топлива, при котором бы основным продуктом сгорания был СО.
Теперь давайте обсудим алюминий - зачем он нужен?. Наверняка из курса химии вы знаете, что алюминий обладает высокой теплотой сгорания, и это одна из причин по которым его вводят в состав ракетных топлив, но она не самая главная. Ещё вы должны знать, что полном его взаимодействии с водой, конечными продуктами будут являться Al2O3 и H2 - да, именно водород, именно он значительно повышает энергетические характеристики топлива, и не подумайте пожалуйста, что он играет здесь роль горючего. Дело в том, что водород самый лёгкий элемент в таблице Менделеева, и при обычных условиях он занимает огромный объём. Да если еще учесть, что алюминий значительно увеличивает температуру сгорания топлива, то в итоге давление в камере создаётся огромное, поэтому данное топливо считается одним из лучших, на данный момент. Конечно это топливо далеко от идеального, но это уже другой вопрос.
Давайте теперь рассмотрим топливо, которое я разработал не так давно. Точнее я его доработал, т.к. использовать сорбит в качестве связующего, придумал не я. Наверняка вы читали про "Мощную карамельку" - как я её назвал, и видели, что в его состав входит сера. Там я вкратце описал зачем она нужна, но давайте рассмотрим подробнее. Итак воспроизведём уравнение горения:
6C6H14O6 + 26KNO3 +13S = 13K2S + 36CO2 + 13N2 + 42H2O (теоретически)
В этом уравнении я не учитывал взаимодействия CO2 с H2O или H2O с К2S, я предпочитаю сначала рассматривать теоретический механизм реакции, потому что реакция на самой ранней стадии протекает именно в таком направлении, и только потом продукты взаимодействуют друг с другом давая уже другие продукты сгорания. Как я уже говорил, сера здесь вытесняет атом кислорода, благодаря чему увеличивается энергетический выход реакции, и образуется гораздо больший объём газообразных продуктов. А в отличии от KOH, который образуется при сгорании обычной карамельки, К2S практически не взаимодействует с CO2, сохраняя его объём в камере Р.Д. Всё это способствует значительному увеличению удельной тяги топлива и делает это топливо весьма мощным, по сравнению с обычной карамелькой. Мощная карамелька весьма высококалорийное топливо, т.е. обладает высокой температурой сгорания, что делает его более эффективным, но есть минусы: оно может прожечь корпус двигателя, если он сделан из недостаточно пропитанной смолой, бумаги. Так же оно весьма сложное в изготовлении и не совсем подходит для малых двигателей, но идеально для больших. Из него неплохо делать топливные шашки от 100гр. Причиной, по которой его нельзя успешно применять при изготовлении малых двигателей, является его низкая пластичность. Его нельзя перегревать, из-за того что сера просто расплавится и топливо станет негомогенным, и это его основная проблема. Ну ладно, об этом вы прочитаете в соответствующей статье.
Давайте теперь рассмотрим обычную карамельку, уравнение горения которой предложил Ричард Накка.
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 (практически)
Мне не нравится одна вещь в его реакции. По его уравнению образуется KOH, но это соединение не может образоваться, потому что он сразу провзаимодействует с CO2 и превратится в K2CO3, тем более при такой высокой температуре. Хочу также заметить, что ещё не известно в коком направлении пойдёт реакция CO2 + H2O, дело в том, что при различных температурах и давлении она может протекать в различных направлениях: с образованием таких продуктов, как CH3OH, CH2O, CH3COOH, H2 и др. Для того чтобы CO2 провзаимодействовал с H2O с образованием элементарного H2 нужна очень высокая температура, которою не может дать это топливо. Так что не совсем бы правильно было утверждать, что образуется только H2, а тепловые характеристики обычной карамельки ниже, чем мощной. Есть ещё некоторые причины, которые делают это топливо низкоэффективным:
Во-первых: В продуктах образуется KOH, который поглощает большое количество СO2, в результате чего количество выделяющихся газообразных продуктов уменьшается.
Во вторых: На окисление сорбита KNO3 отдаёт только два атома кислорода, из-за чего значительно уменьшается эффективность топлива.
В третьих: из-за сравнительно низкой температуры сгорания топлива, реакция протекает не совсем в том направлении, в котором хотелось бы.
Ну у этого топлива есть большие плюсы: оно лёгкое в изготовлении, а из-за высокого содержания сорбита оно сохраняет высокую пластичность достаточно длительное время, при достаточно сильном нагревании его легко можно залить в корпус без особого труда.
Вообще хочу сказать, что хоть карамелька и считается лучшим среди ракетомодельного дела, топливом, но всё же она не достаточно эффективна, если конечно заниматься серьезной разработкой двигателей. Я тоже раньше много работал с обычной карамелькой, но в конечном счёте дошёл до мощной. Обычная карамелька отлично подойдёт начинающим ракетомоделистам, но профессионалам в этой области я всё же рекомендовал бы попробовать мощную. О ней вы прочитаете в соответствующем разделе, а сейчас всё же давайте вёрнёмся к теории.
После всех этих рассуждений вы наверняка зададите вопрос: "А почему бы не ввести тот же алюминий в состав обычной карамельки?" В химии есть такое понятие, как энергия активации - энергия, которую необходимо затратить, чтобы система стала способна к осуществлению реакции (стала активной). В данном случае, как я говорил, обычная карамелька является весьма низкокалорийным топливом и энергетический выход реакции не позволяет, чтобы полностью активировать комплекс {Al + H2O + CO + CO2}, и поэтому введение порошка алюминия только снизит эффективность топлива. Ну хорошо, раз в обычную нельзя, почему же не попробовать в мощную - отвечу: из-за серы, которая будет образовывать с алюминием побочный продукт Al2S3, который тоже снизит эффективность топлива. Но сейчас я всё же экспериментирую с этим топливо с добавкой алюминия, ведь всё же не совсем знаешь что получиться на практике, результаты испытаний потом опубликую.
Ещё хочу сделать заметку про катализаторы горения. В случае мощной карамельки, использование их неуместно. В случае обычной карамельки, можно применить соли меди, не содержащие кристаллогидратов, но и то, в случае конструирования особо больших двигателей. Для хлоратов и перхлоратов применяют различные соединения переходных металлов, например Fe2O3, который значительно увеличивает скорость горения топлива, при его содержании в исходной смеси всего 0,5%. Но для приготовления топлива для двигателей на модели ракет он не используется, т.к. перхлоратное топливо само по себе обладает солидной скоростью горения и очень высокими энергетическими характеристиками.
Вобщем хочу сказать одно: ракетные топлива - дело весьма тонкое, чем кажется на первый взгляд, а модификаций и их разновидностей очень много. И выбор ракетных топлив ограничивается не только их составом и свойствами, но ещё и рядом других характеристик.
Основные специфические требования, предъявляемые к твёрдым Р. т.:
Равномерность распределения компонентов и, следовательно, постоянство физико-химических и энергетических свойств в блоке, устойчивость и закономерность горения в камере РД, а также комплекс физико-механических свойств, обеспечивающих работоспособность двигателя в условиях перегрузок, переменной температуры, вибраций, и это очень важно учитывать при конструировании любительских ракетных двигателей.
Также топливо должно отвечать основным экологическим нормам и, по возможности, иметь низкотоксичные продукты, безопасные для окружающей среды и живых существ, чего нельзя сказать о перхлоратном топливе.
Лично я думаю, что в будущем несомненно появятся новые виды топлив, которые будут значительно превосходить по своим характеристикам, те, которые имеются на данный момент.
Но нас, химиков, пиротехников и ракетостроителей, это пока не особо затрагивает, но это только пока. В будущем всё возможно. Уже разрабатываются двигатели с использованием альтернативных источников энергии, например плазменный двигатель уже практически разработан и сейчас ведутся его испытания, также испытываются элементарные компоненты ионного двигателя. Удельная тяга таких двигателей в тысячи и десятки тысяч раз превосходит удельную тягу двигателей, использующих химическую энергию. Но даже эти двигатели, которые сейчас нам кажутся фантастическими, в далёком будущем тоже утратят своё значение, и уступят место другим, которые сейчас существуют лишь теоретически.
От автора: Я изложил в этой статье самое главное и простое, что необходимо знать о ракетных топливах, главным образом о твёрдых, и думаю, что эта информация будет вам полезна, для вашего дела. Вообще о ракетных топливах написаны целые книги, но большинство этих книг предназначены лишь для профессионалов, которые строят настоящие ракетоносители, и без хороших знаний математики и законов внешней и внутренней баллистики изучить их будет весьма проблемно. Хочу сказать, что я писал эту статью лично от себя, основываясь на собственных теоретических знаниях, и думаю, что здесь вам всё понятно.
"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
ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ!!! 
