كيف اصنع محركات الصواريخ. محرك صاروخي محلي الصنع لوقود الصواريخ DIY للمبتدئين

| | | | r-s | t-y | f-ts | شي

رقم التركيب 1: 60٪ (9KNO 3) + 30٪ (9SORBIT) + 10٪ (9S) 9 -لدونة أعلى

التركيب رقم 2: 63٪ (KNO 3) + 27٪ (SORBIT) + 10٪ (S) -أقصى قوة دفع محددة

هذا الوقود هو نسخة جديدة ومحسنة من وقود السوربيتول. معدل الاحتراق الأسرع والدافع النوعي العالي يجعله مناسبًا للاستخدام في كل من محركات الصواريخ المتوسطة والكبيرة. تم تطويره بواسطتي مؤخرًا ، أي تحسن ، لأن لم تكن فكرتي استخدام السوربيتول كمادة رابطة. ومع ذلك ، فقد تم نشر مؤلفات مشابهة لها على بعض صفحات الويب على الإنترنت. لكنهم لم يحظوا بشعبية بين علماء الصواريخ. وأعتقد أنك تعرف السبب.

يتضمن تكوين وقود السوربيتول الجديد الكبريت الذي يشارك في تفاعل الاحتراق:

6C 6 H 14 O 6 + 26KNO 3 + 13S = 13K 2 S + 36CO 2 + 13N 2 + 42H 2 O (نظريًا)

في الواقع ، يستمر التفاعل وفقًا لآلية أكثر تعقيدًا ، وفقًا لخصائص الأكسدة والاختزال للعناصر ، ويمكن القول أنه في البداية ، سيستمر التفاعل بدقة وفقًا لآلية بسيطة ، وعندها فقط ستعمل منتجات التفاعل تتفاعل مع بعضها البعض ، مما يعطي بالفعل مركبات أخرى. تضمن النسبة الصحيحة للمكونات الكفاءة العالية لهذا الوقود. هذا الوقود له خصائص طاقة عالية نسبيًا. الحقيقة هي أن الكبريت متورط هنا كعامل اختزال ويزيل ذرة الأكسجين المتبقية من الجزيء K2O، مما يؤدي إلى زيادة مردود الطاقة للتفاعل. بجانب ك 2 إسلا تلتقط ثاني أكسيد الكربونكيف تفعل ذلك K2O. الطاقة المنبعثة كافية لتحويل التوازن نحو تكوين منتجات منخفضة الوزن الجزيئي مثل كوو H2. هذا يساهم في زيادة كبيرة في الاتجاه المحدد للوقود. وبالتالي ، تزداد كفاءة المحرك في المتوسط ​​بمقدار 15 - 20% (وفقًا لتقديرات تقريبية) ، وربما أكثر. لذلك يمكننا القول أن وقود الصاروخ هذا هو بديل جيد للبارود والكراميل العادي.

عيوب هذا الوقود مقارنة بالسوربيتول التقليدي هي: التعقيد في التصنيع ، انخفاض ليونة ، استحالة صب التركيبة في غلاف المحرك ، معدل التصلب السريع ، مع عدم كفاية التسخين من السوربيتول ، يتجمد الوقود بسرعة. وقد أثبتت التجربة أن هذا الوقود يتم تحضيره واستخدامه بشكل جيد في موسم البرد ، حيث أن الرطوبة في الهواء أقل بكثير مما هي عليه في الصيف. ربما تكون المشكلة الأكثر أهمية في هذا الوقود هي معدل التصلب السريع واستحالة صب الوقود مباشرة في غلاف المحرك. يحتوي هذا الوقود أيضًا على شيء مزعج للغاية - إذا لم يتم ضغط الكتلة بشكل كافٍ ، تتشكل الفراغات داخل شحنة الوقود ، مما يؤثر بشكل كبير على اتساق احتراق الشحنة بأكملها. ببساطة ، يصبح الهيكل مساميًا ، مما يساهم في التكوين احتراق غير طبيعي- احتراق متقطع غير مستقر ناتج عن انخفاض في إمداد الحرارة للوقود غير المتفاعل ، ويستمر من بضعة كسور إلى 2 ثانية. هذه المشكلة مميزة بشكل خاص فقط للمحركات الصغيرة المشحونة بالوقود 30 - 35 جرام- ملحة "الكراميل القوي" في مثل هذه المحركات - العمل شاق ومعقد للغاية ، لكن مثل هذا الشيء ليس له أي تأثير عمليًا على المحركات الكبيرة ، لأن الفراغات الهوائية غير ذات أهمية بالنسبة للحجم الكامل للوقود. على الرغم من أن هذا الوقود يصلب بسرعة ، يمكن التخلص من هذه المشكلة بسهولة عن طريق وضع حاوية وقود في حمام رملي ساخن. هذه طريقة مريحة للغاية ، حسنًا ، لا تفرط في درجة الحرارة ، وإلا سيذوب الكبريت الموجود في الوقود وسيصبح الخليط غير متجانس.

تصنيع

في البداية ، كانت هناك مشاكل خطيرة في تصنيعها. كان من الصعب إيجاد توازن بين درجة انصهار السوربيتول ونقطة انصهار الكبريت ، وعندما اختلطت ذوبان كلا المكونين ، كان الوقود غير متجانس للغاية. تم اعتبار البديل باستخدام الجلسرين ، بحيث تحتفظ الكتلة باللدونة لفترة طويلة. لكن استخدام الجلسرين أدى إلى انخفاض في قوة حبيبات الوقود وزيادة الرطوبة.

السوربيتول مع التسخين القوي والتبريد اللاحق لا يتصلب على الفور ويحتفظ باللدونة لفترة طويلة بما فيه الكفاية ، وهو ما يكفي لإعادة التزود بالوقود 2 - 3 محركات صغيرة. يجب تسخين السوربيتول إلى درجة حرارة عالية بما فيه الكفاية (حوالي t kip). عندما أقوم بتسخينه إلى درجة الحرارة هذه ، يدخن قليلاً ، ويصبح شفافًا (مصفرًا قليلاً) ، وتتشكل فقاعات صغيرة في الأسفل ، مما يشير إلى بداية الغليان.

قبل البدء في إذابة السوربيتول ، يجب تحضير جميع المكونات مسبقًا.

1. أولاً ، قم بوزن الجزء المطلوب من السوربيتول وضعه بعيدًا عن مكان العمل

2. بعد ذلك ، سوف تحتاج إلى طحن نترات البوتاسيوم. قبل الطحن ، يجب تجفيفه تمامًا ، فمن الممكن على البطارية ، لكنني جفته في الفرن عند ر ≈ 200 0 ج، أكثر من هذه درجة الحرارة أمر مستحيل ، لأن يبدأ الذوبان ثم التحلل. تطحن نترات البوتاسيوم المجففة بسهولة أكبر وتلتصق بجدران مطحنة القهوة الكهربائية بدرجة أقل من الالتصاق بها مبللة. طحنت في مطحنة قهوة كهربائية لمدة ثوانٍ تقريبًا 40 . إذا التصق بالجدران ، فيمكن كشطه بمسحات قطنية أو اليدين ، ولكن ليس مكشوفًا ، ولكن باستخدام قفازات يمكن التخلص منها.

3. بعد الطحن ، قم بوزن الجزء المطلوب من الملح الصخري وضعه في جرة نظيفة ، واستخدمت واحدة بلاستيكية ، لأن. تمسك بزجاجي.

يحتوي الكبريت الذي أستخدمه في الوقود على الفحم بالنسب التالية: 100٪ (S) + 5٪ (C) (بالكتلة).
عند استخدام الفحم ، تشكل الكتلة كتلًا أقل ، وتصبح أكثر تفتتًا ولا تلتصق عمليًا بجدران مطحنة القهوة الكهربائية أثناء الطحن. ومع ذلك ، فمن الضروري الطحن بشكل متقطع حتى لا يذوب الكبريت من الاحتكاك المفرط. بعد الطحن ، تظل مكهربة للغاية وستشكل كتل. كما أشرت ، يستغرق الكبريت وقتًا طويلاً حتى يتفتت بعد الطحن ، لذا يجب طحنه مسبقًا. ()

5. فقط بعد قياس كل شيء يمكنك إذابة السوربيتول. لهذه الأغراض ، استخدمت الفرن الصغير المفضل لدي ، لكن عندما لم يكن لديّ فرنًا ، استعملت الموقد. يوضع السوربيتول في وعاء معدني ويفضل أن يكون في وعاء من الفولاذ المقاوم للصدأ (أنا شخصياً أستخدم كوبًا من الفولاذ المقاوم للصدأ اشتريته من المتجر "الكل للصيد والصيد") ويتم تسخينه إلى درجة حرارة قريبة من نقطة الغليان.

6. ثم يضاف إليها نترات البوتاسيوم المطحونة ناعما والمجففة (نترات البوتاسيوم). قبل أن تنام ، قم برج قنينة الملح الصخري جيدًا حتى تصبح أكثر تفتتًا.

7. يقلب الخليط حتى يتجانس تمامًا. مع هذه النسبة من الملح الصخري والسوربيتول ، يبدأ الخليط في التصلب بسرعة ، لذلك سيتعين عليك إعادة تسخين محتويات الزجاج حتى يصبح الخليط جاهزًا للتقليب.

8. بعد أن يبرد الخليط إلى درجة حرارة أقل من درجة انصهار الكبريت ، يضاف الكبريت نفسه إليه. يمكن التحقق من درجة الحرارة عن طريق إسقاط كمية صغيرة من الكبريت في الخليط أعلاه من الملح الصخري والسوربيتول ، إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية ، فإن الكبريت سوف يذوب ويشكل قطرات صغيرة لامعة على السطح. تخلط جميع المكونات بسرعة كبيرة حتى لا يتوفر للخليط وقت للتماسك.

10. بعد ذلك ، اسحب الكتلة البلاستيكية (يُنصح باستخدام قفازات البولي إيثيلين التي تستخدم لمرة واحدة) بسكين أو أي جسم معدني آخر. يجب أيضًا كشط الخليط من على جدران الكوب وعجنه مرة أخرى بيديك للحصول على تناسق أكبر (استخدم القفازات البلاستيكية!).

أريد أن أشير إلى أن الوقود يبدأ في التصلب بسرعة ، لذلك أضعه مرة أخرى في كوب وأضعه في فرن ساخن ، ولكن تم إيقافه فقط ، لأن. يحتفظ بالحرارة في حد ذاته ويساعد بشكل مثالي في الحفاظ على درجة حرارة ذوبان الوقود ولا يبقى بلاستيكًا لفترة طويلة. يمكنك أيضًا وضع بعض المواد كثيفة الحرارة في الفرن: الرمل الجاف النظيف ، والصواميل المعدنية ، والمسامير ، والرصاص مثالي. عند الضرورة ، يتم سحب أجزاء من الوقود من الكتلة الرئيسية وضغطها بعناية في غلاف المحرك.

يجب ضغط الوقود في أجزاء صغيرة ، لأنه إذا لم يتم الضغط على الوقود تحت ضغط كافٍ ، فستبقى العديد من فقاعات الهواء داخل كتلة الوقود. كما أوضحت التجربة ، للضغط ، من الأفضل استخدام عصا جرافيت مشربة بالبارافين وبطرف مصقول. لهذه الأغراض ، يعتبر البلاستيك الفلوري مناسبًا أيضًا ، لكن الوقود لا يزال ملتصقًا به ومن المستحسن أن يكون لديك قطعة قماش في متناول اليد لإزالة البلاك. يفضل تنفيذ جميع الأعمال في غرفة جافة. كما أشرت بالفعل ، هذا الوقود أكثر ملاءمة لتصنيع رسوم الوقود الكبيرة (من 70 جرام) للمحركات الكبيرة.

من المؤلف:لا أعرف ما إذا كان هذا الوقود سيصبح شائعًا لدى علماء الصواريخ والكيميائيين ، لكن بعد العمل معه لفترة طويلة ، توصلت إلى استنتاج مفاده أن هذا هو الوقود القوي الوحيد الذي يمكن الحصول عليه دون صعوبة كبيرة مقارنة بالبيركلورات . كما أن محتوى السوربيتول المنخفض يجعل استخدامه أكثر ربحية ، ما لم يكن بالطبع الكبريت أرخص من السوربيتول. من المرة الأولى ، لن تكون قادرًا على طهيها بالطريقة التي تحتاجها ، ولكن في سياق العمل الطويل معها ، سترى الفرق حقًا. قد يبدو لك أن هذه الطريقة في صنع هذا الوقود غير آمنة ، لكن في جميع ممارستي لم يكن هناك طريقة واحدة حالة طارئة، لأنني أراقب بدقة نقاء الكواشف ولا أسمح للمواد التي تشتعل أدناه 2000 ج. مع التقيد الصارم بنظافة مكان العمل ، تعتبر هذه الطريقة آمنة نسبيًا.

انتباه! إذا كان لديك أي تعليقات أو أسئلة أو اقتراحات حول هذا الموضوع ، فيرجى إبلاغي بذلك.

قلة من زملائي لم يكونوا مولعين ببناء نماذج الصواريخ. ربما كان هذا هو الشغف العالمي للبشرية بالرحلات المأهولة ، أو ربما البساطة الواضحة لبناء نموذج. أنبوب من الورق المقوى مع ثلاثة مثبتات ورغوة أو هدية رأس البلسا ، كما ترى ، أبسط بكثير حتى من نموذج أولي لطائرة أو سيارة. صحيح أن حماس معظم شباب كوروليف ، كقاعدة عامة ، تبخر في مرحلة البحث عن محرك صاروخي. لم يكن أمام الباقين من خيار سوى إتقان أساسيات الألعاب النارية.

الكسندر جريك

بين كبير مصممي صواريخنا ، سيرجي كوروليف ، وكبير المصممين لمحركات الصواريخ لدينا ، فالنتين غلوشكو ، كان هناك صراع ضمني للحصول على لقب "الأكثر أهمية": من هو الأهم حقًا ، مصمم الصواريخ أم المحركات بالنسبة لهم ؟ يُنسب إلى Glushko عبارة شعار يُزعم أنه ألقى بها في خضم مثل هذا النزاع: "نعم ، سأربط سياجًا بمحرك سيارتي - سوف يذهب إلى المدار!" ومع ذلك ، فإن هذه الكلمات ليست بأي حال من الأحوال تفاخرًا فارغًا. أدى رفض محركات "جلوشكوف" إلى انهيار الصاروخ القمري الملكي H-1 وحرم الاتحاد السوفيتي من أي فرصة للفوز بالسباق القمري. بعد أن أصبح Glushko المصمم العام ، ابتكر مركبة الإطلاق الفائقة القوة Energiya ، والتي لم يتمكن أحد من تجاوزها حتى الآن.

محركات خرطوشة

نجح نفس النمط في علم الصواريخ للهواة - طار صاروخ بمحرك أكثر قوة أعلى. على الرغم من ظهور أول محركات صاروخية في الاتحاد السوفياتي حتى قبل الحرب ، في عام 1938 ، اتخذ إيفجيني بوكش ، مؤلف كتاب "أساسيات نمذجة الصواريخ" ، الذي نُشر في عام 1972 ، غلافًا من الورق المقوى لخرطوشة صيد أساس مثل هذا المحرك. تم تحديد القوة من خلال عيار الغلاف الأصلي ، وتم إنتاج المحركات بواسطة ورشتين للألعاب النارية تابعة لـ DOSAAF حتى عام 1974 ، عندما تم اتخاذ قرار لتنظيم رياضات نمذجة الصواريخ في البلاد. للمشاركة في المسابقات الدولية ، كانت المحركات المطلوبة مناسبة في معاييرها لمتطلبات الاتحاد الدولي.

تم تكليف تطويرهم بمعهد أبحاث بيرم لمواد البوليمر. سرعان ما تم إصدار مجموعة تجريبية ، على أساسها بدأت رياضة نمذجة الصواريخ السوفيتية في التطور. منذ عام 1982 ، تم إطلاق الإنتاج التسلسلي للمحركات بشكل متقطع في مصنع Impulse المملوك للدولة في Shostka الأوكرانية - تم إنتاج 200-250 ألف نسخة سنويًا. على الرغم من النقص الحاد في هذه المحركات ، كان هذا هو ذروة نموذج الصواريخ السوفيتية للهواة ، والذي انتهى في عام 1990 بالتزامن مع إغلاق الإنتاج في Shostka.

ضبط المحرك

جودة المحركات التسلسلية ، كما قد تتخيل ، لم تكن مناسبة للمسابقات الجادة. لذلك ، في عام 1984 ، ظهر إنتاج تجريبي صغير الحجم بجوار المصنع ، مما زود الفريق الوطني بمنتجاته. تميزت المحركات بشكل خاص من قبل السيد يوري جابون.

وما هو في الواقع تعقيد الإنتاج؟ المحرك الصاروخي النموذجي في جوهره هو أبسط جهاز: أنبوب من الورق المقوى به مسحوق أسود DRP-3P مضغوط بالداخل (تركيبة البارود المدخن الثالثة للمنتجات المضغوطة) مع سدادة خزفية بفوهة ثقب على جانب واحد وحشوة مع طرد تهمة من جهة أخرى. كانت المشكلة الأولى التي لم يستطع الإنتاج الضخم مواجهتها هي دقة الجرعة ، التي يعتمد عليها الدافع الكلي النهائي للمحرك. والثاني هو جودة الهياكل ، والتي غالبًا ما تتشقق عند الضغط عليها تحت ضغط ثلاثة أطنان. حسنًا ، الثالث - في الواقع ، جودة الملحة. ومع ذلك ، ظهرت مشاكل الجودة ليس فقط في بلدنا. كما أن المحركات الصاروخية ذات الطراز التسلسلي لقوة فضائية عظيمة أخرى ، وهي الولايات المتحدة ، لا تتألق معها أيضًا. ويتم تصنيع أفضل المحركات النموذجية من قبل شركات مجهرية في جمهورية التشيك وسلوفاكيا ، حيث يتم تهريبها من أجل أحداث مهمة بشكل خاص.

ومع ذلك ، في ظل الاشتراكية ، كانت المحركات ، وإن كانت غير مهمة ونقص المعروض منها. الآن هم غير موجودين على الإطلاق. تحلق استوديوهات النمذجة الصاروخية المنفصلة للأطفال على الأسهم السوفيتية القديمة ، وتغض الطرف عن حقيقة أن تاريخ انتهاء الصلاحية قد مضى منذ فترة طويلة. يستخدم الرياضيون خدمات اثنين من السادة الوحيدين ، وإذا كنت محظوظًا ، فحينئذٍ يتم تهريب المحركات التشيكية. السبيل الوحيد المتبقي للهواة هو أن يصبحوا غلوشكو أولاً قبل أن يصبحوا ملكة. هذا هو ، لجعل المحركات نفسها. ما الذي فعلته ، في الواقع ، أنا وأصدقائي في الطفولة. الحمد لله ، بقيت أصابع وأعين الجميع في مكانها.

من كل الفنون

أحب إيليتش أن يقول من بين كل الفنون ، السينما هي الأهم بالنسبة لنا. لهواة نماذج الصواريخ في منتصف القرن الماضي - أيضًا. للفيلم والفيلم الفوتوغرافي في ذلك الوقت كان مصنوعًا من شريط سينمائي. ملفوفة بإحكام في لفافة صغيرة وحشوها في أنبوب ورقي مع مثبتات ، سمحت لصاروخ بسيط بالتحليق إلى ارتفاع مبنى مكون من خمسة طوابق. كان لهذه المحركات عيبان رئيسيان: الأول كان منخفض الطاقة ، ونتيجة لذلك ، ارتفاع الطيران ؛ والثاني هو عدم تجديد مخزون أفلام السيلولويد. على سبيل المثال ، كان أرشيف صور والدي كافياً فقط لبضع عشرات من عمليات الإطلاق. الآن ، بالمناسبة ، إنه لأمر مؤسف.

تم تحقيق أقصى ارتفاع عند دفع إجمالي ثابت للمحرك من خلال قفزة قصيرة المدى بمقدار أربعة أضعاف في البداية وانتقال إضافي إلى قوة دفع متوسطة. تم تحقيق قفزة الدفع عن طريق تشكيل ثقب في شحنة الوقود.

تم تجميع الإصدار الثاني من المحركات ، إذا جاز التعبير ، من نفايات الجيش السوفيتي. الحقيقة هي أنه عند إطلاق النار على نطاقات المدفعية (وكان أحدهم ليس بعيدًا عنا) ، لا تحترق شحنة الوقود تمامًا عند إطلاقها. وإذا بحثت بعناية في العشب أمام المواضع ، يمكنك العثور على الكثير من البارود الأنبوبي. تم الحصول على أبسط صاروخ ببساطة عن طريق لف مثل هذا الأنبوب برقائق عادية من لوح شوكولاتة وإشعاله في أحد طرفيه. ومع ذلك ، طار مثل هذا الصاروخ منخفضًا ولا يمكن التنبؤ به ، ولكنه ممتع. تم الحصول على محرك قوي من خلال جمع أنابيب طويلة في كيس ودفعها في صندوق من الورق المقوى. كما تم صنع فوهة بدائية من الطين المخبوز. عمل مثل هذا المحرك بشكل فعال للغاية ، ورفع الصاروخ عالياً جدًا ، لكنه غالبًا ما ينفجر. بالإضافة إلى ذلك ، لا تبدو في الحقيقة مثل مجموعة المدفعية.

كان الخيار الثالث هو محاولة الإنتاج الصناعي تقريبًا لمحرك صاروخي باستخدام مسحوق أسود محلي الصنع. لقد صنعوه من نترات البوتاسيوم والكبريت والكربون المنشط (لقد تسبب باستمرار في تشويش مطحنة القهوة الأم ، والتي قمت بطحنها على الغبار). لأكون صادقًا ، عملت محركات المسحوق الخاصة بي بشكل متقطع ، حيث رفعت الصواريخ بضع عشرات من الأمتار فقط. لقد اكتشفت السبب منذ يومين فقط - كان من الضروري الضغط في المحركات ليس بمطرقة في الشقة ، ولكن باستخدام مطبعة المدرسة في المختبر. لكن من يتساءل ، كان سيسمح لي بالضغط في محركات الصواريخ في الصف السابع ؟!

اثنان من أندر المحركات التي تمكنت PM من الحصول عليها: MRD 2 و 5-3-6 و MRD 20-10-4. من المخزونات السوفيتية لقسم نمذجة الصواريخ في بيت الإبداع للأطفال على تلال سبارو.

العمل مع السموم

كانت ذروة نشاطي في بناء المحرك محركًا سامًا إلى حد ما يعمل بمزيج من غبار الزنك والكبريت. لقد قمت بتبادل المكوّنين من أحد زملائي في الدراسة ، ابن مدير صيدلية المدينة ، بزوج من الهنود المطاطين ، وهي العملة الأكثر قابلية للتحويل في طفولتي. حصلت على الوصفة من كتاب نموذج صاروخي بولندي مترجم نادر للغاية. وقمت بحشو المحركات في قناع الغاز الخاص بوالدي ، والذي احتفظنا به في المخزن - في الكتاب ، تم التركيز بشكل خاص على سمية غبار الزنك. تم إجراء التجربة الأولى في غياب الوالدين في المطبخ. عمود من اللهب من المحرك ، مثبت في نائبه ، يتصاعد حتى السقف ، ويدخن بقعة بقطر متر ويملأ الشقة بدخان نتن مثل علبة السيجار المدخن لا يمكن مقارنتها. كانت هذه المحركات هي التي زودتني بإطلاق قياسي - ربما خمسين مترًا. تخيل خيبة أملي عندما اكتشفت بعد عشرين عامًا أن صواريخ الأطفال لمحررنا العلمي ديمتري مامونتوف طارت أعلى مرات عديدة!

1 ، 2 ، 4) في وجود محرك صاروخي في المصنع ، يمكن لطالب المدرسة الابتدائية أيضًا التعامل مع بناء صاروخ بسيط. 3) نتاج إبداع الهواة - محرك من علبة خرطوشة.

على الأسمدة

كان محرك ديمتري أبسط وأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية. المكون الرئيسي لوقود الصواريخ الخاص به هو نترات الصوديوم ، التي تباع في متاجر الأجهزة كسماد في أكياس 3 و 5 كجم. عمل الملح الصخري كعامل مؤكسد. وكانت إحدى الصحف العادية بمثابة وقود ، يتم نقعه في محلول فائق التشبع (ساخن) من الملح الصخري ، ثم تجفيفه. صحيح ، أثناء عملية التجفيف ، بدأ الملح الصخري في التبلور على سطح الورق ، مما أدى إلى تباطؤ الاحتراق (وحتى الانقراض). ولكن هنا ظهرت الدراية الفنية - فقد كوى ديمتري الصحيفة بمكواة ساخنة ، وقام حرفياً بدمج الملح الصخري في الورق. لقد كلفته مكواة تالفة ، لكن هذه الورقة احترقت بسرعة كبيرة وثابتة ، مما أدى إلى إطلاق كمية كبيرة من الغازات الساخنة. محشوة بورق نترات ملفوف في لفافة ضيقة ، أنابيب الكرتون ذات الفتحات المرتجلة المصنوعة من أغطية الزجاجات تتطاير لمسافة مائة أو مترين.

الكراميل

يقابل الحظر الذي تفرضه السلطات الروسية على بيع المواد الكيميائية المختلفة التي يمكن صنع المتفجرات منها للجمهور (ويمكن صنعها من أي شيء تقريبًا ، حتى من نشارة الخشب) ، توفر وصفات لجميع أنواع الصواريخ تقريبًا. الوقود عبر الإنترنت ، بما في ذلك ، على سبيل المثال ، تكوين الوقود لمعززات "المكوك" (69.9٪ فوق كلورات الأمونيوم ، و 12.04٪ بولي يوريثين ، و 16٪ مسحوق ألومنيوم ، و 0.07٪ أكسيد الحديد و 1.96٪ مقسى).

لا يبدو أن قذائف الصواريخ من الورق المقوى أو الرغوة والوقود الدافع القائم على البارود تمثل إنجازات خطيرة للغاية. لكن من يدري - ربما تكون هذه هي الخطوات الأولى للمصمم المستقبلي للسفن بين الكواكب؟

الضربة بلا منازع لبناء محرك صاروخي للهواة هي الآن ما يسمى بمحركات الكراميل. وصفة الوقود بسيطة للغاية: 65٪ نترات بوتاسيوم KNO3 و 35٪ سكر. يُجفف الملح الصخري في مقلاة ، وبعد ذلك يُطحن في مطحنة قهوة عادية ، ويُضاف ببطء إلى السكر المذاب ويتجمد. نتيجة الإبداع هي مدققات الوقود ، والتي يمكنك من خلالها توظيف أي محركات. تعتبر علب الخراطيش المستهلكة من خراطيش الصيد مثالية كغلافات وأشكال للمحرك - مرحبًا بكم في الثلاثينيات! الأكمام بكميات غير محدودة على أي منصة إطلاق نار. على الرغم من أن الأساتذة المعترف بهم لا ينصحون باستخدام السكر ، ولكن السوربيتول الكراميل بنفس النسب: يطور السكر ضغطًا أكبر ، ونتيجة لذلك ، ينتفخ ويحترق من خلال الأكمام.

العودة إلى المستقبل

يمكن القول إن الوضع عاد إلى الثلاثينيات. على عكس رياضات النمذجة الأخرى ، حيث يمكن تعويض النقص في المحركات المحلية والمكونات الأخرى عن طريق الواردات ، فإن هذا لا يعمل في رياضات نمذجة الصواريخ. في بلدنا ، تتم مساواة محركات الصواريخ النموذجية بالمتفجرات ، مع جميع الشروط المترتبة على ذلك للتخزين والنقل والنقل عبر الحدود. الشخص القادر على استيراد مثل هذه المنتجات لم يولد بعد على الأراضي الروسية.

لا يوجد سوى مخرج واحد - الإنتاج في المنزل ، لأن التكنولوجيا هنا ليست مساحة على الإطلاق. لكن المصانع التي لديها تراخيص لإنتاج مثل هذه المنتجات لا تقوم بها - سيكونون مهتمين بهذا العمل فقط بملايين النسخ. لذلك يضطر صانعو الصواريخ المبتدئين من أكبر قوة فضائية إلى الطيران على صواريخ الكراميل. بينما في الولايات المتحدة ، بدأت الآن محركات الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام في الظهور ، وتعمل بالوقود الهجين: أكسيد النيتروز بالإضافة إلى الوقود الصلب. ما الدولة التي تعتقد أنها ستطير إلى المريخ في غضون ثلاثين عامًا؟

إذا حدث لك أن تصنع صاروخًا بيديك ، فستكون المشكلة الأولى التي سيتعين عليك مواجهتها الوقود. يمكنك تجربة أسهل طريقة لإنشائه.

ماذا نحتاج:
1. نترات الأمونيوم (كيفية الحصول عليها - في الخطوة التالية) ؛
2. صودا الخبز.
3. الماء.
4. السكر.
5. دلو.
6. كوب قياس.
7. جريدة.

هذا أمر خطير! يمكنك القيام بذلك على مسؤوليتك الخاصة!

تستخدم نترات الأمونيوم (نترات الأمونيوم) بشكل شائع في الزراعة كسماد عالي النيتروجين. لذلك ، فإن أسهل طريقة للحصول عليها هي شراء كمادة باردة. هذا شيء يتم تطبيقه على مكان الكدمات بدلاً من الجليد. افتح العبوة وقم بإزالة الماء منها.

بالطبع ، يمكنك أيضًا طلب الملح الصخري من بعض المواقع ، ولكن بالنسبة لي ، يبدو أن الضغط البارد هو أسهل طريقة.

باستخدام كوب قياس ، أضف كوبين من نترات الأمونيوم وكوبين من صودا الخبز إلى الدلو. في هذه المرحلة ، من المهم الحفاظ على النسب 1: 1. قد يختلف قياس أحجام الكوب قليلاً ، لكن من المهم استخدام نفس الكوب لجميع المكونات.

أضف 17 كوب قياس من الماء إلى خليطنا. امزج كل شيء معًا.

أنت الآن بحاجة إلى غلي المحلول لمدة 30 دقيقة.

انتباه! عليك أن تغلي في الخارج! الأمونيا خطيرة إذا تم استنشاقها!

يقلب برفق أثناء الغليان. بعد 8-10 دقائق ، سيبدأ إطلاق الأمونيا الغازية ، وبعد 15 دقيقة سيكون هناك الكثير منها ، وبعد حوالي 25-30 دقيقة سيتوقف التفاعل.

بعد الانتهاء من كل شيء ، يجب ترك الخليط يبرد لمدة 5-7 دقائق. ثم يضاف كوب من السكر ويقلب.

ضع الجريدة في المحلول واتركها تنقع فيه لمدة 3-5 دقائق. الآن دع الصحيفة تجف تمامًا.

كل شىء! تلقى وقود الصواريخ. الصحيفة هي "وقود صاروخي صلب".

نطوي الجريدة ونعلقها على عصا. وها هو صاروخ أحلامي!

يسمي صانعو الصواريخ وقودًا كلاسيكيًا يتكون من 35٪ سوربيتول و 65٪ نترات بوتاسيوم بالوزن ، بدون أي إضافات. تمت دراسة هذا الوقود الدافع جيدًا ، وله خصائص ليست أسوأ من المسحوق الأسود ، ولكن صنعه أسهل بكثير من البارود الصحيح.
بالنسبة للكلاسيكيات ، فإن نترات البوتاسيوم فقط هي المناسبة. إذا لم تجده معروضًا للبيع ، فسيتعين عليك صنعه بنفسك من الصوديوم أو الأمونيا وكبريتات البوتاسيوم أو الكلوريد. كل هذا سهل الشراء في المتاجر ،
بيع الأسمدة المعدنية. في السابق ، كان البوتاس (كربونات البوتاسيوم) يباع أيضًا في محلات التصوير الفوتوغرافي ، وهو مناسب أيضًا للحصول على نترات البوتاسيوم من نترات الأمونيوم. عند خلط المحاليل الساخنة المشبعة من نترات الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم ، تترسب نترات البوتاسيوم على الفور. يجب تنظيف الملح الصخري محلي الصنع عن طريق إعادة التبلور ، لذلك يجب إذابته في كمية صغيرة من الماء المغلي الساخن ، وتصفيته من خلال الصوف القطني ووضعه في الثلاجة. ثم صفي المحلول وجفف الملح الصخري على بطارية ، ثم في الفرن عند حوالي 150 درجة مئوية لمدة ساعة إلى ساعتين. الشيء الرئيسي هنا هو مراعاة نظام درجة الحرارة. عند درجة حرارة أعلى ، يذوب الملح الصخري ويصبح غير مناسب لمزيد من العملية. يُباع السوربيتول (بديل السكر) في الصيدليات ومحلات البقالة. وتبلغ درجة انصهار السوربيتول النقي 125 درجة مئوية ، وعند هذه الدرجة يمكن تمييزه عن السوربيتول أحادي الهيدرات ، والذي يباع أحيانًا تحت ستار السوربيتول. يذوب عند 84 درجة مئوية وليس جيدًا للوقود.
على الرغم من الاسم التافه ، فإن وقود صواريخ الكراميل هو وقود الصواريخ في المقام الأول ويجب التعامل معه باحترام. قاعدة السلامة الأولى والأكثر أهمية - على أي حال ، لا تطبخ الكراميل على نار مفتوحة! فقط موقد كهربائي مع سخان مغلق وجهاز تحكم في درجة الحرارة. إذا لم يكن هناك موقد كهربائي مناسب ، يمكنك استخدام مكواة عادية ، ما عليك سوى عمل حامل يثبته رأسًا على عقب ، ونعله لأعلى. يعد الإعداد المكون من ثلاث نقاط رائعًا لصنع الكراميل.
لا تقيس المكونات بالعين أو بالحجم - فقط على الميزان. في المظهر ، أكوام من 35 جم من السوربيتول و 65 جم من نترات البوتاسيوم هي نفسها تقريبًا في الحجم. وهذا لصالحنا ، لأنه من الأسهل خلط الوقود. إذا كان الملح الصخري كبيرًا ، فسيتعين سحقه في ملاط ​​أو طحنه في مطحنة القهوة. لكن لا تفرط في ذلك: يجب أن تكون البلورات مثل الملح الناعم - إذا قمت بطحن الملح الصخري وتحويله إلى غبار ، فسيكون من الصعب العمل بالوقود ، حيث سيصبح لزجًا للغاية. 20 ثانية هي ما تحتاجه.
يمكنك الآن خلط مساحيق الملح الصخري والسوربيتول ووضع طبقة لا يزيد سمكها عن سنتيمتر واحد في المقلاة. من المستحسن تحريك الخليط باستمرار. للخلط ، من الملائم استخدام عصا مصاصة خشبية. تدريجيا ، سيبدأ السوربيتول في الذوبان ، وبعد فترة من الوقت ، عندما يتم تقليبها ، سيتحول المسحوق إلى مادة متجانسة تشبه السميد السائل. يذوب جزء من الملح الصخري في السوربيت المنصهر ، لذلك يظل الوقود النهائي سائلاً تمامًا حتى عند 95 درجة مئوية. لا ينبغي زيادة سخونة الوقود ، لأنه عند 140 درجة مئوية تزداد قابلية ذوبان النترات بشكل مفاجئ كما تزداد لزوجة هذه التركيبة بشكل مفاجئ.
بمجرد تحريك الكتل الأخيرة من الملح الصخري ، يصبح الوقود جاهزًا - والآن يجب سكبه في القالب. بساطة مثالية! سيكون من الجيد جعل المحرك بسيطًا قدر الإمكان ، ومثل هذا الخيار موجود - إذا لم تكن معلمات التسجيل مطلوبة ، يصبح الخيار عديم الفوهة هو الأفضل. يتكون فقط من حالة ورسم. على الرغم من إهدار بعض طاقة الوقود بدون فوهة ، فمن خلال توفير وزن الجسم والفوهة ، يمكن سكب المزيد من الوقود ويمكن تعويض الخسائر.
بالنسبة للحالة ، ستحتاج إلى أنبوب من الورق المقوى بسماكة 1-2 مم. يمكن أن يتراوح قطرها من سنتيمتر إلى ثلاثة ، ولكن في التجارب الأولى ، من الأفضل ألا تأخذ أصغرها ، لأنه من غير الملائم العمل مع المحركات الصغيرة - ويتصلب الوقود بشكل أسرع ، ويصعب تعبئته في حجم صغير. الة النفخ. يجب أن يكون طوله 7-15 ضعف القطر. من الممكن عند 20 ، لكن من غير الملائم بالفعل ملء الوقود.
ستحتاج أيضًا إلى قضيب لتشكيل قناة في الوقود - في محركات الكراميل ، يحترق الوقود على سطح القناة ، وليس من نهاية الشحن ، لا توجد مساحة كافية في النهاية. ولتوسيط القضيب ، فأنت بحاجة إلى رئيس خشبي أو بلاستيكي ، مناسب بقطر لكل من أنبوب الورق المقوى والقضيب المركزي. يجب أن يكون قطر القناة أصغر بثلاث مرات تقريبًا من القطر الداخلي للأنبوب.
أدخل الرئيس في الطرف السفلي من الأنبوب والقضيب بداخله ، املأ الفراغ المتبقي بـ "عصيدة السميد" من الملح الصخري والسوربيتول. يبرد الوقود ويصلب ، لكن ليس تمامًا. من الضروري لف عينة من بقاياها - عادة ما تكون بحجم إصبع الرجل الصغير. يتم استخدامه لقياس معدل احتراق الوقود الناتج - لذلك يتم تصويره وتسجيل الوقت على الفيديو. بالطبع يجب قياس طول العصا قبل الاشتعال. يجب أن يحترق السوربيتول الكراميل المصنوع عادة بسرعة 2.6 إلى 2.8 مم / ثانية ، أي عصا بطول 5 سم ستحترق في 17-19 ثانية.
بعد حوالي ست ساعات - بينما لا يزال الوقود طريًا - تحتاج إلى إزالة الرئيس والقضيب. يبقى صنع سدادة من راتنجات الايبوكسي حيث كان الرئيس: قم بلصق دائرة من الشريط اللاصق على السطح المكشوف للوقود لتغطية القناة ، وقم بعمل جانب حول أنبوب الكرتون من شريط لاصق ، ثم صب راتنجات الايبوكسي بقطعة قماش. تصلب فيه. يجب أن يكون مستوى الراتنج 0.5 سم فوق حافة الأنبوب حتى يتم امتصاص الراتنج في النهاية. في بعض الأحيان يفعلون
ثلاثة أو أربعة فتحات 3 مم في الجزء الخالي من الوقود من الأنبوب لتثبيت قابس الإيبوكسي بشكل أفضل.
بعد أن يصلب الغراء ، يكون المحرك جاهزًا للبدء. تعتبر "أعواد الثقاب الكهربائية" الصينية التي تُباع في المتاجر عبر الإنترنت رائعة لإشعالها ، فأنت تحتاج فقط إلى إطالة الأسلاك وإدخال المصهر في المحرك على طول الطريق ، إلى قابس الإيبوكسي - إذا كان المحرك يضيء في المنتصف ، فلن يحدث ذلك تعطي الدفع الكامل.
ولكن ، بعد أن طار على متن الطائرة "الكلاسيكية" ، غالبًا ما يشعر عشاق الصواريخ بالحاجة إلى تحسينها بطريقة ما. هذا هو المكان الذي يبدأ فيه اختراع التراكيب والتقنيات المختلفة. الكلمة السحرية "بيركلورات" تثير قلوب المصممين المحليين. لكنها لن تعمل على استبدال نترات البوتاسيوم ببيركلورات البوتاسيوم مباشرة - سيكون للوقود خصائص مختلفة. بدون المكون الثالث - المحفز - يوضح التركيب احتراقًا نابضًا حتى الانفجار. ومن الخطر إذابة الوقود بمحفز ، لذلك عليك استخدام ضغط الفراغ الساخن وأشياء غريبة أخرى.

قبل بضعة عقود ، عندما كانت البشرية تهتم باستكشاف الفضاء ، كانت علوم الصواريخ متفشية. تم تصميم كل من تلاميذ المدارس والرجال البالغين بحماس في المرائب والمطابخ من مواد مرتجلة. الآن هدأ الضجيج قليلاً ، ولكن ما الذي يمكن أن يكون أكثر إثارة من إطلاق طائرتك المصنوعة في الهواء؟ كيف تجعل صاروخا يقلع؟ الطريقة الأكثر سهولة وعملية هي استخدام وقود الكراميل ، وهو خليط من الملح الصخري والكربوهيدرات.

ما هو المطلوب

مجموعة المكونات ليست كبيرة.

1. سكر أو سوربيتول - مادة خام للكراميل.

2. الملح الصخري (يمكنك استخدام أنواع مختلفة ، أكثر من ذلك أدناه).

3. حاوية معدنية - غالبًا ما تأخذ علبًا عادية ، على الرغم من أنه من الأفضل تناول أطباق ذات جدران سميكة - لتسخين أكثر اتساقًا. أفضل من ذلك - الفولاذ المطلي بالمينا أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، بحيث لا يوجد تفاعل للمحلول مع مادة الأطباق.

4. موقد كهربائي - لا يمكنك طهي الوقود على موقد الغاز!

5. جريدة أو ورق آخر بخصائص امتصاص جيدة (إذا كان هدفك ليس فقط صنع وقود الكراميل ، بل ورق الكراميل). كما أنها تستخدم في محركات الصواريخ ، مشربة بمادة "الكراميل" الجاهزة والمجففة (بدون تسخين).

6. معدات الحماية: نظارات وقفازات.

7. التهوية.

ثلاث طرق تصنيع

يمكنك صنع وقود الكراميل بطرق مختلفة. أسهل شيء هو خلط المكونات. يتم غلي "كراميل" آخر - ببساطة أو مع التبخر. مع الخلط العادي ، يُسكب الوقود في وعاء زجاجي ويهتز عدة مرات ، ثم يُغلق بإحكام لمنع امتصاص الماء. عند استخدامه مباشرة في محركات الصواريخ ، يجب ضغط هذا النوع من الوقود جيدًا ، وإلا فمن الممكن حدوث انفجار.

قم بغلي ، أو بالأحرى ، قم بإذابة وقود الكراميل عند درجة حرارة 120-145 درجة حتى يتحول السكر تمامًا وتتكون كتلة تشبه في تناسق السميد السائل. ليس من الضروري طحن المكونات مسبقًا. من المهم جدًا تحريكه باستمرار حتى لا تتشكل فقاعات الهواء. يشمل الطبخ بالتبخير إضافة الماء ثم تبخيره. عيوب هذه الطريقة: تبقى الرطوبة في الوقود وهذا يقلل من معدل احتراقه.

وصفة # 1

وقود الكراميل من هو الخيار الأفضل. تؤخذ المكونات بالنسب التالية: سكر أو سوربيتول - 35٪ ؛ الملح الصخري - 65٪. يُجفف الملح الصخري في مقلاة عريضة مسطحة حوالي 100-150 درجة لمدة ساعتين تقريبًا. ثم تطحن لمدة 20 ثانية تقريبًا - يمكنك استخدام مطحنة هاون أو مطحنة قهوة.

توضع في حصص متساوية ، 50 جرام لكل منها. حتى لا تهتم بطحن السكر ، من الأفضل شراء مسحوق السكر الجاهز. بالنسبة لوقود الكراميل "المسلوق" ، لا حاجة لطحن أو تجفيف أي شيء. لزيادة الكفاءة ، يمكن إضافة 1٪ أكسيد الحديد (Fe 2 O 3) إلى الخليط.

رقم الوصفة 2

وقود الكراميل من نترات الصوديوم. ملامح هذا الخليط - أكثر استرطابية. سوف يستغرق الأمر 70٪ ملح صخري و 30٪ سكر وحجمين من الماء (200٪).

رقم الوصفة 3

لا ينصح باستخدامه. وقود (نترات الأمونيوم). لماذا من الأفضل الانتباه إلى الوصفات الأخرى؟ لأن هذا اتصال غير مستقر ، وعند تسخينه ، يمكن أن يحدث أي خطأ. نتيجة لذلك ، من المرجح أن تنتهي الفكرة بالنار!

بالإضافة إلى ذلك ، في تصنيع "الكراميل" من نترات الأمونيوم ، يتم إطلاق أبخرة شديدة السمية. لذلك فإن جميع الوصفات التي تستخدم نترات الأمونيوم تحتوي على مكونات إضافية لتحويلها إلى صوديوم أو بوتاسيوم. الخيار الأسهل هو الصوديوم. نأخذ 40٪ نترات صودا الخبز 45٪ و 200٪ ماء. نلاحظ مستوى السائل ويتبخر حتى تختفي رائحة الأمونيا. ثم نضيف الماء إلى المستوى الأصلي (وقد تبخر جزئيًا أيضًا) ، نضيف 15٪ سكر وننتظر حتى يذوب.

المحفزات

لزيادة فعالية "الكراميل" ، يتم إضافة محفزات مختلفة إليه. الأكثر شعبية هو أكسيد الحديد. أقل شهرة وقود الكراميل مع الألومنيوم. انتباه! قد يشتعل خليط من الألومنيوم والنترات في وجود الماء. من الخطورة بشكل خاص وجود أي شوائب قلوية قد تكون موجودة في الملح الصخري ليست نقية بدرجة كافية أو من صنعك بنفسك. لذلك ، في الوقود الذي يعتمد على النترات مع الألومنيوم كعامل مساعد ، من الضروري إضافة 0.5-1 ٪ من بعض الأحماض الضعيفة ، وليس حقيقة أن هذه الكمية كافية - كل هذا يتوقف على جودة الملح الصخري. بوريك هو الخيار الأفضل. الأكساليك والخل ليسا مناسبين - يتفاعل الألمنيوم معهم. إذا أصبح الخليط ساخنًا جدًا أثناء عملية الطهي ، ورغوة تنبعث منها رائحة قوية من الأمونيا ، فيجب عليك إزالته على الفور من الموقد وغمره في الماء.

بشكل عام ، من الأفضل لعلماء الصواريخ ذوي الخبرة الذين أتقنوا أبسط أنواع الوقود تجربة المحفزات. نعم ، ولا يضر تعلم الكيمياء: من السهل استخدام النصائح الجاهزة ، ولكن معرفة وفهم ما تفعله والتفاعلات التي تحدث في الخليط أكثر قيمة بكثير.

يضاف الألومنيوم إلى كراميل البوتاسيوم. الاختلافات المسموح بها هي من 2.5 إلى 20٪. كمية مختلفة تعطي تغييرا مختلفا في معدل حرق الوقود. يوصى باستخدام ألومنيوم كروي ASD-4.

كيف تحافظ على صحتك وصحتك

أخطر طريقة لتحضير وقود الكراميل هي إذابة السكر والملح ، لكن هذا الخيار هو أيضًا الأكثر فعالية. يجب أن تكون الوعاء الذي يُغلى فيه "الكراميل" نظيفًا تمامًا - فقد تتسبب المواد الغريبة في نشوب حريق.

يجب ألا تكون هناك مصادر للهب المكشوف في مكان قريب - لسنا بحاجة إلى انفجارات في المطبخ. من المهم جدًا مراقبة درجة حرارة الخليط - يجب ألا يزيد عن 180 درجة تحت أي ظرف من الظروف!

عند التقليب ، من الأفضل استخدام عصا خشبية لتجنب ردود الفعل السلبية. يجب خلطها بعناية شديدة ، ولكن بالتساوي: فقاعات الهواء في الوقود النهائي ، عند استخدامها ، تؤدي إلى انفجار الصاروخ. عند صب هذا الوقود في قوالب ، تحتاج أيضًا إلى التأكد من عدم وجود فقاعات. من الضروري العمل بغطاء أو في الهواء الطلق ، خاصة بالنسبة للوصفة التي تحتوي على نترات الأمونيوم.

لا تطحن السكر والملح الصخري معًا في مطحنة القهوة! تحتاج إلى الطحن بشكل منفصل ، والخلط ، والرج ، في وعاء زجاجي.

يجب ألا يعبث المبتدئين بنترات الأمونيوم: جرب أولاً وقود الكراميل الأبسط والأكثر أمانًا (على أساس نترات البوتاسيوم). يجب أن يتم تصنيع أي وقود محلي الصنع تحت رقابة أكثر دقة على جودة المكونات ودرجة الحرارة ومحتوى الرطوبة وبما يتوافق مع جميع تدابير السلامة!

من أين تحصل على المكونات

يُباع الملح الصخري في متاجر وأقسام الإمدادات الزراعية لسكان الصيف كسماد. السوربيتول هو بديل السكر لمرضى السكر. تباع ، على التوالي ، في صيدلية. كان Fe 2 O 3 - أكسيد الحديد - يباع تحت الاسم يمكنك محاولة صنعه بنفسك من خلال دراسة الأدبيات ذات الصلة. الهيماتيت المعدني - يُباع هذا أيضًا من قبل مصنعي الكواشف الكيميائية.