Hogyan készítsek rakétahajtóműveket. Házi készítésű rakétamotor kezdőknek DIY rakéta üzemanyag

| | | | r-s | t-y | f-ts | sh-i

1. számú összetétel: 60% (9KNO 3) + 30% (9SORBIT) + 10% (9S) 9 - nagyobb plaszticitás

2. számú összetétel: 63% (KNO 3) + 27% (SZORBIT) + 10% (S) - maximális fajlagos tolóerő

Ez a hajtóanyag a szorbit hajtóanyag új és sokkal továbbfejlesztett változata. Gyorsabb égési sebessége és nagy fajlagos impulzusa alkalmassá teszi közepes és nagy rakétahajtóművekben való használatra egyaránt. Nemrég én fejlesztettem, i.e. javult, mert Nem az én ötletem volt, hogy szorbitot használjak kötőanyagként. Az internet néhány weboldalán azonban megjelentek hozzá hasonló szerzemények. De soha nem váltak népszerűvé a rakétakutatók körében. És szerintem tudod miért.

Az új szorbit tüzelőanyag összetétele ként tartalmaz, amely részt vesz az égési reakcióban:

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

Valójában a reakció egy bonyolultabb mechanizmus szerint megy végbe, az elemek redox tulajdonságainak megfelelően vitatható, hogy a reakció kezdetben pontosan egy egyszerű mechanizmus szerint megy végbe, és csak ezután a reakciótermékek kölcsönhatásba lépnek egymással, már más vegyületeket adva. Az alkatrészek megfelelő aránya biztosítja ennek az üzemanyagnak a magas hatásfokát. Ez az üzemanyag viszonylag magas energiajellemzőkkel rendelkezik. A tény az, hogy a kén itt redukálószerként vesz részt, és kiszorítja a maradék oxigénatomot a molekulából K2O, ami a reakció energiahozamának növekedését eredményezi. kívül K 2 S nem veszi fel CO2 hogyan csinálja K2O. A felszabaduló energia elegendő ahhoz, hogy az egyensúlyt olyan kis molekulatömegű termékek képződése felé tolja el, mint pl COés H2. Ez hozzájárul az üzemanyag fajlagos tolóerejének jelentős növekedéséhez. Így a motor hatásfoka átlagosan eggyel nő 15 - 20% (durva becslések szerint), és talán több is. Tehát elmondhatjuk, hogy ez a rakéta-üzemanyag méltó helyettesítője a puskapornak és a közönséges karamellnek.

Ennek az üzemanyagnak a hátrányai a hagyományos szorbithoz képest a következők: a gyártás bonyolultsága, alacsony képlékenység, a készítmény motorházba való öntésének lehetetlensége, gyors megszilárdulási sebesség, a szorbit elégtelen melegítése esetén az üzemanyag gyorsan megszilárdul. A tapasztalat azt mutatja, hogy ez az üzemanyag jól előkészített és hideg évszakban használható, mivel a levegő páratartalma sokkal alacsonyabb, mint nyáron. Talán a legfontosabb probléma ezzel az üzemanyaggal a gyors megszilárdulási sebesség és az üzemanyag közvetlenül a motorházba való öntésének lehetetlensége. Ennek az üzemanyagnak van egy nagyon kellemetlen vonása is - ha a tömeget nem tömörítik eléggé, üregek keletkeznek az üzemanyagtöltet belsejében, ami nagyban befolyásolja a teljes töltet égésének egyenletességét. Egyszerűen fogalmazva, a szerkezet porózussá válik, ami hozzájárul a kialakulásához kóros égés- instabil szakaszos égés, amelyet a reagálatlan tüzelőanyag hőellátásának csökkenése okoz, és néhány frakciótól 2 másodperc. Ez a probléma különösen jellemző a kisméretű, üzemanyag töltésű motorokra 30-35 gramm- préselés "Erőteljes karamell" ilyen motorokba - a munka nagyon fáradságos és bonyolult, de ez a dolog gyakorlatilag nincs hatással a nagy motorokra, mivel a levegő üregei az üzemanyag teljes mennyiségéhez képest jelentéktelenek. Bár ez a tüzelőanyag gyorsan megszilárdul, ez a probléma könnyen kiküszöbölhető, ha egy üzemanyagtartályt fűtött homokfürdőbe helyezünk. Ez egy nagyon kényelmes módszer, nos, ne vigyük túlzásba a hőmérsékletet, különben az üzemanyagban lévő kén megolvad, és a keverék inhomogén lesz.

GYÁRTÁS

Eleinte komoly problémák adódtak a gyártás során. A szorbit olvadáspontja és a kén olvadáspontja között nehéz volt egyensúlyt találni, és amikor mindkét komponens olvadékát összekeverték, az üzemanyag rendkívül inhomogén volt. Egy változatot fontolgattak a glicerin használatával, hogy a massza plaszticitását hosszú ideig megőrizze. A glicerin használata azonban az üzemanyag-pellet szilárdságának csökkenéséhez és a higroszkóposság növekedéséhez vezetett.

Az erős melegítéssel és hűtéssel rendelkező szorbit nem keményedik meg azonnal, és kellően hosszú ideig megtartja plaszticitását, ami elegendő a tankoláshoz 2 - 3 kis motorok. A szorbitot kellően magas hőmérsékletre (kb. t kip) kell melegíteni. Ha erre a hőfokra felmelegítem, kicsit füstölög, átlátszóvá válik (enyhén sárgássá válik), alul kis buborékok keletkeznek, ami a forráspont kezdetét jelzi.

Mielőtt elkezdené a szorbit olvasztását, előzetesen elő kell készítenie az összes komponenst.

1. Először mérje ki a szükséges szorbit adagot, és tegye el a munkavégzés helyétől

2. Ezután meg kell őrölni a kálium-nitrátot. Darálás előtt alaposan meg kell szárítani, az akkun lehetséges, de én sütőben szárítottam kb t ≈ 200 0 C, ennél a hőmérsékletnél több lehetetlen, mert megindul az olvadás, majd a bomlás. A szárított kálium-nitrát könnyebben őröl, és kevésbé tapad az elektromos kávédaráló falaihoz, mint a nedves. Elektromos kávédarálóban őröltem kb másodpercig 40 . Ha a falakhoz tapad, akkor vattacsomóval vagy kézzel le lehet kaparni, de nem csupasz, hanem eldobható kesztyűvel.

3. Darálás után mérjük ki a szükséges adag salétromot és tegyük tiszta üvegbe, én műanyagot használtam, mert. A poharamhoz tapad.

Az általam üzemanyagban használt kén a következő arányban tartalmaz szenet: 100% (S) + 5% (C) (tömeg szerint).
Szén használatakor a massza kevesebb csomót képez, morzsalékosabbá válik, és gyakorlatilag nem tapad az elektromos kávédaráló falához az őrlés során. Szükséges azonban szakaszosan őrölni, hogy a kén ne olvadjon meg a túlzott súrlódástól. Köszörülés után erősen villamosított marad, és csomókat képez. Mint megjegyeztem, elég sok időbe telik, amíg a kén őrlés után morzsalékossá válik, ezért érdemes előre ledarálni. ()

5. Csak miután mindent kimért, megolvaszthatja a szorbitot. Erre a célra a kedvenc miniatűr sütőmet használtam, de amikor nem volt, akkor beértem a tűzhellyel. A szorbitot fémtartályba helyezik, lehetőleg rozsdamentes acél tartályba (én személy szerint rozsdamentes acél bögrét használok, amelyet egy boltban vásároltam "Minden a horgászathoz és a vadászathoz") és forráspontjához közeli hőmérsékletre melegítjük.

6. Ezután finomra őrölt és szárított kálium-nitrátot (kálium-nitrát) adunk hozzá. Elalvás előtt jól rázza fel a salétromos injekciós üveget, hogy omlósabb legyen.

7. A keveréket addig keverjük, amíg teljesen homogén nem lesz. A salétrom és a szorbit ilyen arányával a keverék gyorsan megszilárdul, ezért újra kell melegíteni az üveg tartalmát, amíg a keverék készen nem áll a keverésre.

8. Miután az elegy lehűlt a kén olvadáspontja alatti hőmérsékletre, magát a ként adják hozzá. A hőmérsékletet úgy lehet ellenőrizni, hogy a fenti só-szorbit keverékbe csepegtetünk egy kis mennyiségű ként, túl magas hőmérséklet esetén a kén megolvad, és apró, fényes cseppeket képez a felületen. Az összes összetevőt nagyon gyorsan összekeverjük, hogy a keveréknek ne legyen ideje megkeményedni.

10. Ezt követően késsel vagy más fémtárggyal húzzuk ki a műanyag masszát (célszerű eldobható polietilén kesztyűt használni). A keveréket a bögre faláról is le kell kaparni, és kézzel újra összegyúrni a nagyobb egyenletesség érdekében (használjon műanyag kesztyűt!).

Meg akarom jegyezni, hogy az üzemanyag gyorsan kezd megszilárdulni, ezért ismét egy bögrébe teszem, és egy fűtött sütőbe teszem, de csak kikapcsoltam, mert. magában tartja a hőt és tökéletesen segít fenntartani az üzemanyagolvadék hőmérsékletét, és nem marad sokáig műanyag. Néhány hőintenzív anyagot is betehetünk a sütőbe: tiszta száraz homok, fém anyák, szögek, ólom tökéletes. Szükség esetén az üzemanyagdarabokat ki kell szedni a fő tömegből, és óvatosan benyomni a motorházba.

Az üzemanyagot kis adagokban kell benyomni, mert ha az üzemanyagot nem préselik be kellő nyomáson, akkor sok légbuborék marad az üzemanyagblokkban. A tapasztalatok szerint a préseléshez jobb, ha paraffinnal impregnált, polírozott hegyű grafitrudat használunk. Ezekre a célokra a fluoroplasztika is megfelelő, de az üzemanyag még rátapad, és célszerű egy rongyot kéznél tartani, amivel eltávolítja a lepedéket. Minden munkát lehetőleg száraz helyiségben kell elvégezni. Amint már megjegyeztem, ez az üzemanyag alkalmasabb nagy tüzelőanyag töltetek gyártására (tól 70g) nagy motorokhoz.

A szerzőtől: Nem tudom, hogy ez az üzemanyag népszerű lesz-e a rakétatudósok és vegyészek körében, de hosszú munka után arra a következtetésre jutottam, hogy ez az egyetlen olyan erős üzemanyag, amely a perkloráthoz képest különösebb nehézség nélkül beszerezhető. . Az alacsonyabb szorbittartalom pedig egy kicsit jövedelmezőbbé teszi a használatát, kivéve persze, ha a kén olcsóbb, mint a szorbit. Az első alkalomtól fogva nem tudod úgy elkészíteni, ahogy kell, de a hosszas munka során valóban látni fogod a különbséget. Úgy tűnhet, hogy ez az üzemanyag-készítési módszer nem biztonságos, de az én gyakorlatomban nem volt egyetlen sürgősségi állapot, mert szigorúan betartom a reagensek tisztaságát és nem engedek be gyúlékony anyagokat alább 2000C. A munkahely tisztaságának szigorú betartása mellett ez a módszer viszonylag biztonságos.

Figyelem! Ha bármilyen észrevétele, kérdése vagy javaslata van a témával kapcsolatban, kérjük, jelezze.

Kevés társam nem szeretett modellrakétákat építeni. Talán az emberiség világméretű szenvedélye volt az emberes repülések iránt, vagy talán a modellkészítés látszólagos egyszerűsége. Egy kartoncső három stabilizátorral és hab- vagy balsafejes burkolattal sokkal egyszerűbb, mint egy repülőgép vagy autó elemi modellje. Igaz, a legtöbb fiatal Koroljev lelkesedése általában elpárolgott a rakétahajtómű keresésének szakaszában. A többieknek nem volt más választásuk, mint elsajátítani a pirotechnika alapjait.

Sándor Grek

Rakétáink főtervezője, Szergej Koroljev és rakétahajtóműveink főtervezője, Valentin Glushko hallgatólagos küzdelem folyt a Legfontosabb címért: ki a fontosabb, a rakéta- vagy motortervező számukra. ? Glushko nevéhez fűződik egy állítólagosan egy ilyen vita közepette dobott kijelentés: „Igen, kerítést kötök a motoromhoz – pályára áll!” Ezek a szavak azonban korántsem üres kérkedések. A "Glushkov" motorok elutasítása a H-1 királyi holdrakéta összeomlásához vezetett, és megfosztotta a Szovjetuniót a holdverseny megnyerésének minden esélyétől. Glushko, aki az általános tervező lett, megalkotta az Energiya szupererős hordozórakétát, amelyet eddig senki sem tudott felülmúlni.

Patronos motorok

Ugyanez a minta működött az amatőr rakétatudományban - egy erősebb motorral rendelkező rakéta repült feljebb. Annak ellenére, hogy az első rakétamotor-modellek már a háború előtt megjelentek a Szovjetunióban, 1938-ban Jevgenyij Buks, az 1972-ben megjelent „A rakétamodellezés alapjai” című könyv szerzője egy vadászpatron kartonhüvelyét vette fel. egy ilyen motor alapja. A teljesítményt az eredeti hüvely kalibere határozta meg, a hajtóműveket pedig a DOSAAF két pirotechnikai műhelye gyártotta egészen 1974-ig, amikor is úgy döntöttek, hogy rakétamodellező sportokat szerveznek az országban. A nemzetközi versenyeken való részvételhez olyan motorokra volt szükség, amelyek paramétereikben megfeleltek a nemzetközi szövetség követelményeinek.

Fejlesztésüket a Permi Polimer Anyagkutató Intézetre bízták. Hamarosan kiadtak egy kísérleti tételt, amely alapján a szovjet rakétamodellező sport fejlődésnek indult. 1982 óta szakaszosan beindították a motorok sorozatgyártását az állami tulajdonú Impulse állami tulajdonú üzemben az ukrán Shostkában - évente 200-250 ezer példányt gyártottak. Az ilyen motorok súlyos hiánya ellenére ez volt a szovjet amatőr rakétamodell virágkora, amely 1990-ben ért véget a shostkai gyártás bezárásával egyidejűleg.

Motor tuning

A sorozatmotorok minősége, ahogy sejthető, nem volt alkalmas komoly versenyekre. Ezért 1984-ben az üzem mellett megjelent egy kisüzemi kísérleti gyártás, amely a válogatottat látta el termékeivel. Különösen kiemelkedtek azok a motorok, amelyeket Jurij Gapon mester magán gyártott.

És valójában mi a termelés összetettsége? Lényegében a rakéta-modell a legegyszerűbb eszköz: egy kartoncső DRP-3P fekete port préselve (füstös lőpor 3. összetétel préselt termékekhez) kerámia dugóval, egyik oldalán lyukas fúvókával és kihajtóval ellátott vattával. tölt a másikon . Az első probléma, amellyel a tömeggyártás nem tudott megbirkózni, az adagolás pontossága volt, amelytől a motor végső teljes impulzusa függött. A második a hajótestek minősége, amelyek három tonnás nyomás alatt gyakran megrepedtek. Nos, a harmadik - valójában a préselés minősége. A minőségi problémák azonban nem csak hazánkban jelentkeztek. Egy másik nagy űrhatalom, az Egyesült Államok sorozatmodell rakétahajtóművei sem tündökölnek velük. A legjobb modellmotorokat pedig mikroszkopikus kisvállalkozások készítik Csehországban és Szlovákiában, ahonnan különösen fontos eseményekre csempészik őket.

Mindazonáltal a szocializmusban a motorok, bár jelentéktelenek és hiánycikknek számítottak, voltak. Most már egyáltalán nem léteznek. Külön rakétamodellező gyerekstúdiók repülnek a régi, még szovjet készleteken, szemet hunyva, hogy a lejárati idő már régen lejárt. A sportolók igénybe veszik pár magányos mester szolgáltatásait, és ha szerencséd van, akkor csempészett cseh motorokat. Az amatőrök számára csak az marad, hogy először Glushkóvá váljanak, mielőtt királynővé válnának. Vagyis maguknak a motoroknak az elkészítésére. Tulajdonképpen mit csináltunk én és a barátaim gyerekkoromban? Hála Istennek, mindenkinek a helyén maradt az ujja és a szeme.

Az összes művészet közül

A művészetek közül a mozi a legfontosabb számunkra – szerette Iljics mondani. A múlt század közepének rakétamodellezőinek-amatőreinek - szintén. Az akkori film és fotófilm ugyanis celluloidból készült. Szorosan kis tekercsbe tekerve és stabilizátorokkal ellátott papírcsőbe töltve lehetővé tette, hogy egy egyszerű rakéta felrepüljön egy ötemeletes épület magasságába. Az ilyen hajtóműveknek két fő hátrányuk volt: az első az alacsony teljesítmény és ennek eredményeként a repülési magasság; a második a celluloidfilm állományok megújíthatatlansága. Apám fotóarchívuma például csak pár tucat kilövésre volt elég. Most egyébként kár.

A maximális magasságot rögzített teljes motorimpulzus mellett egy rövid távú, négyszeres indítási teljesítményugrással és egy egyenletes átlagos tolóerőre való további átállással érték el. A tolóerő ugrását úgy érték el, hogy lyukat alakítottak ki az üzemanyagtöltetben.

A motorok második változatát úgymond a szovjet hadsereg hulladéktermékeiből állították össze. A helyzet az, hogy tüzérségi lőtereknél (és az egyik éppen nem messze volt tőlünk) a hajtóanyag töltet nem ég ki teljesen tüzelésre. Ha pedig alaposan keresgéltél a fűben a pozíciók előtt, elég sok csőszerű puskaport találhatsz. A legegyszerűbb rakétát úgy kapták meg, hogy egy ilyen csövet egy csokoládéból közönséges fóliába csomagoltak, és az egyik végén meggyújtották. Egy ilyen rakéta azonban alacsonyan és kiszámíthatatlanul repült, de szórakoztató. Erőteljes motort úgy kaptak, hogy hosszú csöveket gyűjtöttek egy zacskóba, és egy kartondobozba tolták. Sült agyagból primitív fúvókát is készítettek. Egy ilyen motor nagyon hatékonyan működött, elég magasra emelte a rakétát, de gyakran felrobbant. Ráadásul nem igazán úgy nézel ki, mint egy tüzérségi lőtér.

A harmadik lehetőség egy rakétamotor szinte ipari gyártására tett kísérlet volt házi fekete por felhasználásával. Kálium-nitrátból, kénből és aktív szénből csinálták (állandóan beszorította az anyakávédarálót, amin porig daráltam). Hogy őszinte legyek, a pormotorjaim szakaszosan működtek, és csak néhány tíz méterrel emelték fel a rakétákat. Csak néhány napja tudtam meg az okot - nem kalapáccsal kellett benyomni a motorokat a lakásban, hanem iskolai présgéppel a laboratóriumban. De vajon ki engedte volna, hogy hetedikben rakétahajtóműveket préseljek?!

A két legritkább motor, amit a PM-nek sikerült megszereznie: MRD 2, 5-3-6 és MRD 20-10-4. A Veréb-hegyi Kreativitás Gyermekházában található rakétamodellező részleg szovjet készleteiből.

Munka mérgekkel

Motorépítő tevékenységem csúcsa egy meglehetősen mérgező motor volt, amely cinkpor és kén keverékével működött. Mindkét összetevőt egy osztálytársamtól, a városi gyógyszertár igazgatójának fiától cseréltem el egy gumiindián párra, gyermekkorom legátváltható pénznemére. A receptet egy rettenetesen ritka lengyel fordítású rakétamodell könyvből szereztem. A motorokat pedig apám gázálarcába tömtem, amit a kamrában tartottunk - a könyvben külön hangsúlyt kapott a cinkpor mérgező hatása. Az első próbaüzemet szülők távollétében hajtották végre a konyhában. A motor satujába szorított lángoszlop zúgott fel a plafonig, egy méter átmérőjű foltot füstölt rajta, és olyan büdös füsttel töltötte meg a lakást, amihez még egy doboz elszívott szivar sem hasonlítható. Ezek a motorok voltak azok, amelyek rekorderejű kilövéseket hoztak számomra – valószínűleg ötven méter. Képzeld el csalódottságomat, amikor húsz évvel később megtudtam, hogy Dmitrij Mamontov tudományos szerkesztőnk gyerekrakétái sokszorosára repültek feljebb!

1, 2, 4) Gyári rakétahajtómű jelenlétében egy általános iskolás diák is megbirkózik egy egyszerű rakéta megépítésével. 3) Az amatőr kreativitás terméke - motor a patronházból.

A műtrágyákon

Dmitrij motorja egyszerűbb és technológiailag fejlettebb volt. Rakéta üzemanyagának fő összetevője a nátrium-nitrát, amelyet a vasboltokban műtrágyaként árultak 3 és 5 kg-os zsákokban. A salétrom oxidálószerként szolgált. És egy közönséges újság működött üzemanyagként, amelyet túltelített (forró) sóoldatba áztattak, majd szárítottak. Igaz, a szárítási folyamat során a salétrom kezdett kikristályosodni a papír felületén, ami az égés lelassulásához (sőt kihalásához) vezetett. De itt bejött a know-how – Dmitrij forró vasalóval vasalta az újságot, szó szerint beleolvasztva a salétromot a papírba. Egy sérült vasalóba került, de az ilyen papír nagyon gyorsan és stabilan égett, és nagy mennyiségű forró gázt bocsátott ki. Szűk tekercsbe tekert nitrátpapírral megtömött, palackkupakokból rögtönzött fúvókákkal ellátott kartoncsövek száz-két méterig repültek.

Karamella

Az orosz hatóságok azon paranoiás tilalmát, hogy a nyilvánosság előtt értékesítsenek különböző vegyi anyagokat, amelyekből robbanóanyag készíthető (és szinte bármiből, még fűrészporból is előállítható), ellensúlyozza, hogy szinte minden típusú rakétához rendelkezésre állnak receptek. üzemanyag az interneten keresztül, beleértve például az üzemanyag összetételét a "Shuttle" boosterekhez (69,9% ammónium-perklorát, 12,04% poliuretán, 16% alumíniumpor, 0,07% vas-oxid és 1,96% keményítő).

A rakéták kartonból vagy habból készült héja, lőpor alapú hajtóanyag nem tűnik túl komoly teljesítménynek. De ki tudja – talán ezek az első lépések a bolygóközi hajók jövőbeli tervezőjének?

Az amatőr rakétamotorgyártás vitathatatlan slágere ma már az úgynevezett karamellmotorok. Az üzemanyag receptje obszcén egyszerű: 65% KNO3 kálium-nitrát és 35% cukor. A salétromot egy serpenyőben szárítják, majd egy közönséges kávédarálóban megőrlik, lassan hozzáadják az olvasztott cukorhoz és megszilárdul. A kreativitás eredménye az üzemanyag-ellenőrző, amelyből bármilyen motort toborozhat. A vadászpatronokból származó elhasznált töltényhüvelyek tökéletesek motorháznak és formanyomtatványnak - üdv a harmincas éveknek! Ujjak korlátlan mennyiségben megtalálhatóak bármelyik lőállványon. Bár az elismert mesterek azt javasolják, hogy ne cukrot, hanem szorbit-karamellt használjanak ugyanabban az arányban: a cukor nagyobb nyomást fejleszt ki, és ennek eredményeként felfújja és megégeti a hüvelyt.

Vissza a jövőbe

A helyzet, mondhatni, visszatért az 1930-as évekbe. A többi modellsporttal ellentétben, ahol a hazai motorok és egyéb alkatrészek hiányát importtal lehet pótolni, ez a rakétamodellező sportokban nem működik. Hazánkban a rakéta-modelleket a robbanóanyagokkal azonosítják, a tárolás, szállítás és határon túli szállítás minden feltételével. Orosz földön még nem született ember, aki képes lenne ilyen termékeket importálni.

Csak egy kiút van - az otthoni gyártás, mivel a technológia itt egyáltalán nincs hely. De az ilyen termékek gyártására engedéllyel rendelkező gyárak nem vállalják őket - csak több millió példányban érdekelné őket ez az üzlet. A legnagyobb űrhatalom kezdő rakétamodellezői tehát karamellrakétákkal kénytelenek repülni. Míg az Egyesült Államokban mostanra kezdtek megjelenni az újrafelhasználható rakétamotorok, amelyek hibrid üzemanyaggal működnek: dinitrogén-oxid plusz szilárd tüzelőanyag. Szerinted melyik ország repül a Marsra harminc év múlva?

Ha eszébe jutott, hogy saját kezűleg készítsen rakétát, akkor az első probléma, amellyel szembe kell néznie, az lesz üzemanyag. Kipróbálhatja a létrehozásának legegyszerűbb módját.

Amire szükségünk van:
1. Ammónium-nitrát (hogyan szerezhető be - a következő lépésben);
2. Szódabikarbóna;
3. Víz;
4. Cukor;
5. Vödör;
6. Mérőpohár;
7. Újság.

Ez veszélyes! Ezt saját felelősségére teszi!

Az ammónium-nitrátot (ammónium-nitrát) általában a mezőgazdaságban használják magas nitrogéntartalmú műtrágyaként. Tehát a legegyszerűbb módja annak, hogy hideg borogatást vásároljon. Ez egy olyan dolog, amelyet jég helyett a zúzódásra kennek. Nyissa ki a csomagot, és távolítsa el belőle a vizet.

Persze lehet salétromot is rendelni valamelyik honlapról, de nekem a hideg borogatás tűnik a legegyszerűbbnek.

Egy mérőpohár segítségével adjon hozzá 2 csésze ammónium-nitrátot és 2 csésze szódabikarbónát a vödörbe. Ebben a szakaszban fontos az 1:1 arány megtartása. A mérőpoharak mérete kissé eltérhet, de fontos, hogy minden hozzávalóhoz ugyanazt a poharat használja.

Adjunk hozzá 17 mérőpohár vizet a keverékünkhöz. Keverj össze mindent.

Most körülbelül 30 percig kell forralnia az oldatot.

Figyelem! Kint kell forrni! Az ammónia belélegezve veszélyes!

Forrás közben óvatosan keverjük össze. 8-10 perc múlva gáznemű ammónia kezd felszabadulni, 15 perc múlva már sok lesz belőle, és kb. 25-30 perc múlva a reakció leáll.

Miután mindent megtett, hagyja a keveréket 5-7 percig hűlni. Ezután adjunk hozzá egy csésze cukrot és keverjük össze.

Tegye az újságot az oldatba, és hagyja benne ázni 3-5 percig. Most hagyja, hogy az újság teljesen megszáradjon.

Minden! Rakéta üzemanyag érkezett. Az újság "szilárd rakétaüzemanyag".

Az újságot összehajtjuk, rúdra rögzítjük. És itt van – álmaim rakétája!

A rakétamodellezők a klasszikus rakéta-üzemanyagot 35 tömegszázalék szorbitból és 65 tömegszázalék kálium-nitrátból állóként említik, adalékanyagok nélkül. Ez a hajtóanyag meglehetősen jól tanulmányozott, tulajdonságai nem rosszabbak, mint a fekete por, de sokkal könnyebb elkészíteni, mint a megfelelő puskapor.
A klasszikusokhoz csak a kálium-nitrát alkalmas. Ha nem találja akciósan, akkor magának kell elkészítenie nátriumból vagy ammóniából és kálium-szulfátból vagy kloridból. Mindez könnyen megvásárolható az üzletekben,
ásványi műtrágyák árusítása. Korábban a hamuzsírt (kálium-karbonátot) is árulták a fotóüzletekben, ammónium-nitrátból kálium-nitrát kinyerésére is alkalmas. Nátrium-nitrát és kálium-klorid forró telített oldatának összekeverésekor a kálium-nitrát azonnal kicsapódik. A házi salétromot átkristályosítással meg kell tisztítani, ehhez fel kell oldani kis mennyiségű forró forralt vízben, vattán át kell szűrni és hűtőszekrénybe kell tenni. Ezután engedje le az oldatot, szárítsa meg a salétromot akkumulátoron, majd tegye be a sütőbe körülbelül 150 °C-on egy-két órára. Itt a legfontosabb a hőmérsékleti rendszer betartása. Magasabb hőmérsékleten a salétrom megolvad és alkalmatlanná válik a további eljárásra. A szorbitot (cukorhelyettesítőt) a gyógyszertárakban és az élelmiszerboltokban is árulják. A tiszta szorbit olvadáspontja 125 °C, ezen a hőmérsékleten megkülönböztethető a szorbit-monohidráttól, amelyet néha szorbit leple alatt is árulnak. A monohidrát 84 °C-on megolvad és nem jó üzemanyagnak.
A komolytalan név ellenére a karamell rakéta-üzemanyag elsősorban rakéta-üzemanyag, és tisztelettel kell bánni vele. Az első és legfontosabb biztonsági szabály - semmi esetre se főzz karamell nyílt tűzön! Csak elektromos tűzhely zárt fűtéssel és hőmérséklet szabályzóval. Ha nincs megfelelő villanytűzhely, használhatunk rendes vasalót, csak egy állványt kell készíteni, ami fejjel lefelé, talppal felfelé tartja. A hárompontos beállítás kiválóan alkalmas karamell készítésére.
Ne mérje az alkatrészeket szemmel vagy térfogattal – csak a mérlegen. A 35 g szorbitból és 65 g kálium-nitrátból álló kupacok térfogata majdnem azonos. Ez pedig előnyünkre válik, mivel könnyebben keverhető az üzemanyag. Ha a salétrom nagy, akkor mozsárban kell összetörni vagy kávédarálóban megőrölni. De ne vigyük túlzásba: a kristályoknak olyannak kell lenniük, mint a finom só - ha a salétromot porrá őröljük, nehéz lesz az üzemanyaggal dolgozni, mivel túl viszkózus lesz. 20 másodperc az, amire szüksége van.
Most összekeverheti a salétrom és a szorbit porát, és egy serpenyőben legfeljebb egy centiméter vastag réteget rakhat ki. Kívánatos a keveréket folyamatosan keverni. A keveréshez kényelmes egy fából készült pálcikát használni. Fokozatosan a szorbit olvadni kezd, egy idő után keverés közben a por homogén anyaggá alakul, hasonlóan a folyékony búzadarához. A salétrom egy része az olvadt szorbitban oldódik, így a kész tüzelőanyag még 95°C-on is meglehetősen folyékony marad. Az üzemanyagot nem szabad túlhevíteni, mert 140 ° C-on a nitrát oldhatósága hirtelen megnő, és ennek a készítménynek a viszkozitása is hirtelen megnő.
Amint az utolsó salétromcsomókat felkeverjük, az üzemanyag készen áll - most a formába kell önteni. Tökéletes egyszerűség! Jó lenne a motort a lehető legegyszerűbbé tenni, és létezik ilyen lehetőség - ha nincs szükség rekordparaméterekre, akkor előnyösebb a fúvóka nélküli. Csak egy tokból és egy töltésből áll. Bár a tüzelőanyag-energia egy része fúvóka nélkül elpazarol, a karosszéria és a fúvóka súlyának megtakarításával több üzemanyag önthető ki, és a veszteségek kompenzálhatók.
A házhoz 1-2 mm falvastagságú kartoncsőre lesz szüksége. Átmérője centimétertől háromig terjedhet, de az első kísérletekhez jobb nem a legkisebbet venni, mivel kényelmetlen kis motorokkal dolgozni - és az üzemanyag gyorsabban megszilárdul, és nehéz becsomagolni. kis cső. Hossza legyen az átmérő 7-15-szöröse. 20-nál lehet, de már nagyon kényelmetlen az üzemanyagot tankolni.
Szüksége lesz egy rúdra is egy csatorna kialakításához az üzemanyagban - a karamellmotorokban az üzemanyag a csatorna felületén ég el, és nem a töltés végétől, nincs elég terület a végén. A rúd középre állításához pedig egy fa vagy műanyag fejre van szükség, amely átmérőjű mind a kartoncsőhöz, mind a központi rúdhoz megfelelő. A csatorna átmérőjének körülbelül háromszor kisebbnek kell lennie, mint a cső belső átmérője.
A cső alsó végébe behelyezve a botot és abba a rudat, töltse meg a maradék helyet salétromból és szorbitból készült „búzadarával”. Az üzemanyag lehűl és megszilárdul, de nem teljesen. Maradványaiból egy mintapálcát kell feltekerni - általában akkora, mint egy férfi kisujja. A kapott tüzelőanyag égési sebességének mérésére szolgál - ehhez filmre veszi, és az időt rögzíti a videón. Természetesen begyújtás előtt meg kell mérni a bot hosszát. A normál formájú szorbit karamellnek 2,6-2,8 mm/s sebességgel kell égnie, vagyis egy 5 cm hosszú rúd 17-19 másodperc alatt ég el.
Körülbelül hat óra elteltével - amíg az üzemanyag még puha - el kell távolítania a tömlőt és a rudat. Marad egy epoxigyanta dugót készíteni ott, ahol a fő volt: ragasszon egy kört ragasztószalaggal az üzemanyag szabad felületére, hogy lefedje a csatornát, és készítsen egy oldalt a kartoncső körül ragasztószalagból, majd öntsön epoxigyantát keményítőt bele. A gyantaszintnek 0,5 cm-rel kell lennie a cső széle felett, hogy a gyanta felszívódjon a végébe. Néha igen
három vagy négy 3 mm-es lyuk a cső üzemanyagmentes részében, hogy jobban tartsa az epoxidugót.
Miután a ragasztó megszilárdult, a motor készen áll az indításra. A webáruházakban árusított kínai „elektromos gyufa” remekül alkalmas a begyújtására, csak meg kell hosszabbítani a vezetékeket, és a biztosítékot a motorba kell bedugni egészen az epoxidugóig - ha középen világít a motor, akkor nem. adja ki a teljes tolóerőt.
De miután a „klasszikuson” repült, a rakéta rajongó gyakran úgy érzi, hogy valahogy javítania kell. Itt kezdődik a különböző kompozíciók és technológiák feltalálása. A "perklorát" varázsszó izgatja a házi készítésű tervezők szívét. A kálium-nitrát kálium-perkloráttal való közvetlen helyettesítése azonban nem működik - az üzemanyag eltérő tulajdonságokkal rendelkezik. A harmadik komponens - a katalizátor - nélkül a kompozíció pulzáló égést mutat a robbanásig. Az üzemanyagot pedig katalizátorral megolvasztani veszélyes, ezért fűtött vákuumpréselést és egyéb egzotikus dolgokat kell használni.

Néhány évtizeddel ezelőtt, amikor az emberiség az űrkutatásról tombolt, a rakétatudomány burjánzott. Iskolások és felnőtt férfiak egyaránt lelkesen terveztek garázsokban és konyhákban rögtönzött anyagokból. Most egy kicsit alábbhagyott a hírverés, de mi lehet izgalmasabb, mint a saját készítésű repülőgépet a levegőbe bocsátani? Hogyan lehet felszállni egy rakétát? A legelérhetőbb és legpraktikusabb a karamell üzemanyag, a só és a szénhidrát keveréke.

Mire lesz szükség

Az alkatrészkészlet nem olyan nagy.

1. Cukor vagy szorbit - nyersanyag karamellizáláshoz.

2. Saltpeter (különbözőt is használhatsz, erről lentebb).

3. Fémtartály - leggyakrabban közönséges konzervdobozokat vesznek, bár előnyösebb vastag falú edényeket venni - az egyenletesebb melegítés érdekében. Még jobb - zománcozott vagy rozsdamentes acél, hogy az oldat ne reagáljon az edények anyagával.

4. Villanytűzhely - gáztűzhelyen nem lehet tüzelőt főzni!

5. Újságpapír vagy más jó nedvszívó tulajdonságú papír (ha nem csak karamell üzemanyag, hanem karamellpapír készítése a cél). Rakétamotorokban is használják, kész "karamellel" impregnálva és szárítva (fűtés nélkül).

6. Védőfelszerelés: védőszemüveg és kesztyű.

7. Szellőztetés.

Három gyártási módszer

Különféle módon készíthet karamell üzemanyagot. A legegyszerűbb, ha összekeverjük a hozzávalókat. Egy másik "karamell" forralt - egyszerűen vagy párologtatással. Normál keveréskor az üzemanyagot egy üvegedénybe öntik, és többször összerázzák, majd szorosan lezárják, hogy megakadályozzák a víz felszívódását. Közvetlenül rakétahajtóművekben történő felhasználáskor az ilyen típusú üzemanyagot jól tömöríteni kell, különben robbanás léphet fel.

Forraljuk, vagy inkább megolvasztjuk a karamell üzemanyagot 120-145 fokos hőmérsékleten, amíg a cukor teljesen átalakul, és olyan massza keletkezik, amely hasonló a folyékony búzadarához. Nem szükséges az alkatrészeket előőrölni. Nagyon fontos, hogy folyamatosan keverjük, nehogy légbuborékok képződjenek. A párologtatásos főzés során vizet adunk hozzá, majd elpárologtatjuk. Ennek a módszernek a hátrányai: nedvesség marad az üzemanyagban, és ez csökkenti az égési sebességet.

Recept #1

A karamell üzemanyag a legjobb megoldás. Az összetevőket a következő arányban veszik: cukor vagy szorbit - 35%; salétrom - 65%. A salétromot egy lapos, széles serpenyőben szárítják körülbelül 100-150 fokon körülbelül két órán át. Ezután őrölje körülbelül 20 másodpercig - használhat mozsárt vagy kávédarálót.

Fektessük egyenlő részekre, egyenként 50 grammot. Annak érdekében, hogy ne bajlódjon a cukor őrlésével, jobb, ha kész porcukrot vásárol. A "főtt" karamell üzemanyaghoz semmit sem kell őrölni vagy szárítani. A hatékonyság növelése érdekében 1% vas-oxidot (Fe 2 O 3) adhatunk a keverékhez.

2. számú recept

Karamell üzemanyag nátrium-nitrátból. A keverék jellemzői - higroszkóposabb. 70% salétrom, 30% cukor és két térfogat víz (200%) kell hozzá.

3. számú recept

Használata nem javasolt. üzemanyag (ammónium-nitrát). Miért jobb más receptekre figyelni? Mert ez egy instabil kapcsolat, és felmelegítve bármi elromolhat. Ennek eredményeként az ötlet valószínűleg tűzzel fog végződni!

Ezenkívül az ammónium-nitrátból "karamell" gyártása során rendkívül mérgező füstök szabadulnak fel. Ezért minden ammónium-nitrátot használó recept további összetevőket tartalmaz, amelyek nátriummá vagy káliummá alakítják. A legegyszerűbb megoldás nátriummal. 40% salétromot, 45% szódabikarbónát és 200% vizet veszünk. Feljegyezzük a folyadék szintjét, és addig párologtatjuk, amíg az ammónia szaga el nem tűnik. Ezután vizet öntünk az eredeti szintre (az is részben elpárolgott), hozzáadunk 15% cukrot és megvárjuk, míg feloldódik.

Katalizátorok

A "karamell" hatékonyságának növelése érdekében különféle katalizátorokat adnak hozzá. A legnépszerűbb a vas-oxid. Kevésbé ismert karamell üzemanyag alumíniummal. Figyelem! Az alumínium és a nitrátok keveréke víz jelenlétében meggyulladhat. Különösen veszélyes az olyan lúgos szennyeződések jelenléte, amelyek a nem elég tiszta vagy saját készítésű salétromban lehetnek. Ezért a katalizátorként alumíniumot tartalmazó nitrát alapú üzemanyaghoz 0,5-1% gyenge savat kell hozzáadni, és nem tény, hogy ez a mennyiség elegendő - minden a salétrom minőségétől függ. A Boric a legjobb megoldás. Az oxálsav és az ecetsav nem megfelelő - az alumínium reakcióba lép velük. Ha a főzés során a keverék nagyon felforrósodik, habzik és erős ammóniaszagot bocsát ki, azonnal le kell venni a tűzhelyről, és vízbe kell meríteni.

Általában jobb, ha a tapasztalt rakétatudósok, akik elsajátították a legegyszerűbb üzemanyagfajtákat, katalizátorokkal kísérleteznek. Igen, és nem árt megtanulni kémiát: könnyű használni a kész tippeket, de sokkal értékesebb annak ismerete és megértése, hogy mit csinálsz, és milyen reakciók lépnek fel a keverékben.

A kálium-karamellhez alumíniumot adnak. A megengedett eltérések 2,5-20%. Az eltérő mennyiség eltérő változást eredményez az üzemanyag égési sebességében. Gömb alakú alumínium ASD-4 használata javasolt.

Hogyan maradjunk épek és egészségesek

A karamell tüzelőanyag elkészítésének legveszélyesebb módja a cukor és a salétrom megolvasztása, de ez a lehetőség a leghatékonyabb is. A tartálynak, amelyben a "karamell" forraljuk, tökéletesen tisztának kell lennie - az idegen anyagok tüzet okozhatnak.

A közelben ne legyen nyílt láng – nincs szükségünk robbanásra a konyhában. Nagyon fontos figyelni a keverék hőmérsékletét - semmi esetre sem emelkedhet 180 fok fölé!

Keveréskor jobb, ha fapálcát használunk, hogy elkerüljük a káros reakciókat. Nagyon óvatosan, de egyenletesen kell keverni: a kész üzemanyagban lévő légbuborékok használatkor a rakéta felrobbanásához vezetnek. Amikor ezt az üzemanyagot öntőformákba önti, ügyelnie kell arra is, hogy ne legyenek buborékok. Szükséges tetővel vagy friss levegőn dolgozni, különösen az ammónium-nitrátos recepthez.

Ne őrölje össze a cukrot és a salétromot kávédarálóban! Külön kell őrölni, keverni, rázni, egy üvegtálban.

A kezdők ne vacakoljanak az ammónium-nitráttal: először próbálja ki a legegyszerűbb és legbiztonságosabb (kálium-nitrát alapú) karamell üzemanyagot. Bármilyen házi tüzelőanyag gyártása az összetevők minőségének, a hőmérsékletnek, a nedvességtartalomnak a leggondosabb ellenőrzése mellett és minden biztonsági intézkedés betartása mellett történjen!

Hol lehet beszerezni a hozzávalókat

A salétromot a nyári lakosok számára szánt mezőgazdasági boltokban és részlegekben árulják műtrágyaként. A szorbit a cukorbetegek cukorhelyettesítője. Eladva, illetve gyógyszertárban. Fe 2 O 3 - vas-oxid - korábban néven árulták A vonatkozó szakirodalom tanulmányozásával megpróbálhatja saját maga elkészíteni. Ásványi hematit - ez is a kémiai reagensgyártók által forgalmazott alumínium.