FORUM.PIROTECHNIKA.ONE.PL

[dziadek kermit]

pirotechmaan
PROFI

[eltopsj]

Witam serdecznie!

Oto składy amatorskich paliw rakietowych pochodzące z książki inż. Bohdana Węgrzyna pt. "Amatorskie rakiety doświadczalne" (Wydawnictwo MON 63 r, nakład - tylko 4000 egzemplarzy):

(skład w częściach wagowych w gramach)

Paliwo nr 1

Azotan potasu KNO3...................... 76
Siarka S....................................... 6
Węgiel C...................................... 18

Paliwo nr 2

Azotan potasu KNO3....................... 40
Azotan amonu NH4NO3...................160
Pak CH.......................................... 26
Dwuchromian amonu (NH4)2Cr2O7.. od 2 do 4

Paliwo nr 3

Azotan potasu KNO3....................... 43
Cukier puder ................................ 15
Klej biurowy (biały rzadki) ............. 3

Paliwo nr 4

Nadchloran potasu KClO4................ 48
(nie mylić z wybuchowym chloranem potasu KClO3)
Parafina (świece)............................ 12
Sadza kominowa ............................ 2

Książka jest mniej znana od "Młodego modelarza rakiet" P. Elszteina, ukazującego się w większych nakładach (10000 egzemplarzy)

Co sądzą o tych paliwach (szczególnie o 2-gim i 4-tym) "chemiczni guru" z forum

Pozdrawiam

[eltopsj]

A to jeszcze jeden skład paliwa opracowanego niegdyś w USA i jego właściwości (jednostki w układzie CGI - jak ktoś chce to niech przelicza na SI 0:

Paliwo GALCIT-161:

KClO4.........(78% - 70%)
Asfalt..........(22% - 30%)

Sposób formowania ładunku...................................... lany
Adiabatyczna temperatura płomienia [°C]...................2100 do 1850
Impuls właściwy [sek]...............................................180 - 195
Dopuszczalny zakres ciśnień w komorze [kG/cm2].......35 - 700
Szybkość palenia się pod ciśnieniem 70 at w temp. 20°C
[cm/sek]..................................................................3,3 - 4,3
Wykładnik n .............................................................0,7 do 0,8
Gęstość [g/cm3]........................................................1,74

[eltopsj]

Witam serdecznie!

Klawe to Twoje paliwko "niekarmelizowane" Pred . Trzy główne silniki wahadłowca, spalają w czasie startu coś koło 1,5 tony tego "paliwka" na sekundę, o ile się nie mylę, to chyba jedno z najlepszych obecnie znanych, ale raczej nie dla Mephisto. Jeśli znudził Ci się typowy "karmelek" Mephisto, to zainteresuj się paliwami na bazie żywic epoksydowych (takimi zajmuje się aktualnie pirotechman). Są to obecnie bardzo modne paliwa stałe przyrządzane na "zimno". Jak masz dużo wolnego czasu i trochę "kasy", to bierzesz dowolny utleniacz z grupy azotanów, lub lepiej nadchloranów, żywicę epoksydową chemoutwardzalną (kupioną razem z utwardzaczem w supermarkecie budowlanym), która pełni podwójną funkcję (substancji spalanej i jednocześnie wiążącej paliwko w twardą bryłę) i już możesz zacząć eksperymentować.

Pozdrawiam

[Gość]

[dziadek kermit]

Kłaniam się pięknie
Dołączyłem kilka przepisów do księgi wiedzy nietajemnej w pierwszym poście.

W odpowiedzi dla Mephisto mogę powiedzieć, że jest pięć takich przepisów: C35S i Czerwona karmelka Leszka, które można także stosować bez karmelizacji ale na mniejsze rakietki (W większych patrz serial Xplozja ), oraz paliwo nr 1, 2 i 3 zaproponowane przea EltopsJ

[PINOT]

Z mojego katalogu kilkunastu paliw, które próbowałem polecam następujące:
19% Zywicy epoksydowej im mniejsza lepkość tym lepiej
1% Rokafenolu N-* (nie jest niezbędnie konieczny) wtedy +1% żywicy
5% proszku Al
40% KNO3
35%KClO3

Skład jest więc prosty i tani. Przygotowanie też: utleniacze dobrze zmielić we młynku do kawy, dodać proszek Al i przetrzeć razem przez drobne sitko lub tkaninę. Następnie zawiesić wszystko w żywicy (wstępnie wymieszanej z utwardzaczem), i zostawić do utwardzenia w korpusie silnika. Paliwo ma Kn=150, więc o spalaniu czołowym nie ma mowy. Musi być kanał. ISP teoret około 130 (przy 200 psi). Zapala się łatwo od główki zrobionej z KNO3/Al/lakier celulozowy.
Mimo obecności chloranu z pewnością nie eksploduje. Daje ładny brązowawy dym. W przeciwieństwie do Mg, proszek Al jest łatwy do zdobycia (dodatek do betonów komórkowych) i nie reaguje z azotanami w obecności wilgoci.

Mam też kilka składów na NH4NO3 o bardzo wysokim ISP (ponad 200), ale są one raczej mało widowiskowe (zero trace'u) ale za to baaaaaardzo wysoko latają.

[Gość]

[PINOT]

OK, sądząc po szybkości reakcji to forum cierpi na brak dobrych składów na paliwa zasilane saletra amonową. Zacznę więc od paliwa, które opracowałem jako pierwsze dzięki któremu mój azotan amonu "dźwignął się nad chmury". Uprzedzam, potrzeba trochę odczynników, jednak łatwych do kupienia.

10% PCV (proszek) a jeszcze lepiej tzw. pasta plastizolowa (wtedy paliwo jest elastyczne i nieco inaczej się je preparuje)
20% Al proszek
2% dwuchromianu amonu
3% węgla drzewnego
65% azotan amonu

To paliwo ma bardo wysoki ISP nawet powyżej 250, więc musi być przygotowane starannie bo inaczej spala się zbyt niestabilnie.
Wszystko razem wrzucić do młynka do kawy i mielić przez około 1 minuty. zwilżyć całość odrobiną THF (uwaga na ten odczynnik - palny jak cholera i nieprzyjemny przy inhalacji) aż do uzyskania gęstego kitu. Kit ten należy uformować w odpowiedni ładunek rurowy i odstawić w formie do wysuszenia. THF paruje łatwo, więc kaloryfer w niezamieszkałym pomieszczeniu jest OK. Uwaga, podczas parowania THF ładunek się kurczy i lekko deformuje.
Dalej już łatwo inhibitujemy (lub nie) ziarno, pakujemy do motorka. Kn=250-300. Zapala się trudno, wymaga wysokiej temperatury. Jeśli Al jest drobny, nie sypie iskier a jedyny tracer to biała jasna kropka na niebie. Dobre efekty daje wypełnienie przedniej części silnika w 1/3 wcześniej omówionym paliwem (na KNO3+KClO3) - UNIKAĆ MIESZANIA OBU !!!. To znakomicie poprawia stabilność spalania, a balast nie jest aż tak duży.
Acha, aby uniknąć przemian fazowych AN, zastępuję go w 2% przez KNO3 i drugie 2% przez błękit pruski. Jednak, jeśli suszenie odbędzie się w temp. wyższej niż 38stopni, to nie jest konieczne.
Uff, roboty co nie miara, ale w tym cała przyjemność. Potem opracowałem prostsze i jeszcze tańsze paliwa. Ale teraz nie mam już władzy w palcach.

[Gość]

[PINOT]

THF ? Wcale nie tak trudno go kupić. To jest podstawowy rozp. laboratoryjny. Jedyna kwestia to dobra wentylacja.
Co do wilgoci, też bez przesady. Wystarczy zamknąć dobrze dyszę motoru miękkim woskiem lub plasteliną. No i oczywiście tuby - nie papierowe (bądź impregnowane). AN to nie jest nadchloran magnezu, zeby sie rozciekac po kilku miesiacach. Zresztą zgodnie z moim doświadczeniem ten stuff działa doskonale nawet po roku składowania w piwnicy. Można też ziarno zanurzyć w lakierze nitrocelulozowym (albo pomalować sprayem)

[PINOT]

jedyny dostępny mi kauczuk to w butaprenie ( a i to chloropren). Chyba, ze masz dojscia do HTPB. To też da się z wtedy zrobić. Ale butapren skreślam ,nie mam zamiaru suszyć tego przez dwa tygodnie (i mimo to nie być pewnym zawartości węglowodorów w paliwie). Dla małych motorów można też spróbować twardego asfaltu (takie motorki też da się uruchomic, choć parametry sa dużo gorsze). Dla większch i mniejszych jest dobry poliurtetan, ale trzeba "umiec go kupić". Mnie się kiedys udało Od razu radzę - pianki PU - forget it.

[ksard]

[PINOT]

generalnie, katalizatorem jest (Cr2O7)2-. Więc teoretycznie nie powinno to mieć znaczenia. Pozostaje sprawa przeliczenia stosunku chrom/utleniacz, tak, aby został zachowany stosunek MOLOWY. Dalej, jak sądzę to kwestia dopracowania Kn do cisnień (nie wiem jakimi korpusami silników dysponujesz).

[PINOT]

Czy dużo przeprowadziłeś prób z silnikami na tym paliwie i czy wiesz jaka jest jego liniowa prędkość palenia?

Poszło jakieś osiem silników w korpusie 3/4 cala. Dw=20 mm, kanał 8mm. Czas palenia około 2-3 sekund. Przy ciśnieniu nie większym niż około 150 psi.

Nie ukrywam, że powtarzalność była najlepsza na motorze dwupaliwowym (dodatkowe 4 silniki).

[ksard]

No właśnie. Przy tak wysokim Kn=300 należy się spodziewać wysokiego ciśnienia w silniku. Z tego co wiem - z teorii o paliwach na bazie azotanu amonowego wysokie ciśnienia wydają się być podstawą sukcesów z tymi paliwami. Poza tym problem z ich zapaleniem i utrzymaniem stabilnego palenia (zalewanie paliwa roztopionym utleniaczem - co doprowadza do urywania płomienia).
Dwa lata temu przeprowadziłem jedną próbę stacjonarną z paliwem:
Azotan amonowy 70%
Aluminium 5%
Epidiam 18 %
Dwuchromian potasu 5%
Węgiel drzewny 2%

Zacisk Kn=200
Ładunek rurowy nieinhibitowany o masie 65g.

No i co?
1.Zapłon był utrudniony - silnik "rozkręcał" się bardzo powoli.
2.Brak dymu i płomienia.
3.Korpus silnika wytrzymał.

Ale wydaje mi się, że ciąg nie był zachwycający - nadawałby się może na silnik marszowy.
Teoretyczny impuls właściwy wyliczona na 160.

to tyle uwag na gorąco

Pozdrawiam

[PINOT]

Racja, KSARDzie, problemów z tym An co nie miara, a ja sie uparłem, ze zmuszę AN do latania, chociaż miejscami strasznie mnie wkurzał do łez.
Gdzie jest szkopuł? Po pierwsze musi być dużo Al - drastycznie przyspiesza on szybkość spalania. Musi być dobry węgiel - bo poprawia stabilność palenia. No i to, co najbardziej mnie wkurzało - wysokie ciśnienie potrzebne do stabilnej pracy. Muszę przyznać, że 150 PSI to był motor bezpieczny ...(który poleciał sam - ale rakiety by nie napędził). poszedłem więc ostatecznie w kierunku rozwiązania najprostszego czyli wewnętrznego boostera (1/4 długości ładunku) złożonego z dość "gorącego" i bardzo dobrze przeze mnie rozpracowanego paliwa opartego na KNO3/KClO3 (z pewnością KClO3 można zastąpić dla bezpieczeństwa KClO4). Laskę paliwa AN inhibitowaną na zewnątrz wsuwałem przed dyszę. Testami statycznymi doprowadziłem do osiągnięcia max. cisnienia pracy korpusu tj około 400 psi (14 psi= 1 atm). Wtedy Kn doszło do 1500 (tak, motor jest dość smukły) ale to nie problem, bo rury PCV są tanie. Wysoki Kn nie jest totaj problemem, bo paliwa AN maja zwykle niskie eksponenty ciśnieniowe (w wysokich zakresach p), co i tutaj się sprawdziło.
Wydaje mi się, że również moje lepiszcze pozwoliło na osiągnięcie dobrego ISP, bo daje bardzo dobry bilans tlenowy (cóż, głównym składnikiem jego masy jest chlor, który nie zabiera tlenu przy spalaniu). Fizycznie, węgla i wodoru jest w paliwie może ze 6%

Co do użycia samego paliwa AN - hmmm tutaj sprawa była trudna. Kn - zbliżone do tego jak wyżej, ale do rozruszania paliwa w części kanału musiałem zapodać mieszankę typu metalizowanego Galcitu (ginekologiczna robota - mała pewność powtarzalności). Silniki sprawowały się cudnie, ale rozwiązanie pierwsze polubiłem bardziej.

Co do ognia - to paliwo spala się podobnie do nitrocelulozy - prawie zero dymu, krótki, oslepiajacy, żółty płomień. Przy wyjściu z dyszy formuje tylko mały jasno świecący regularny stożek. Jest zadziwiająco "ciche" - a moze zbyt szybkie... dlatego napisałem, że atrakcje rakietowe sa minimalne, jedynie kop jest znakomity.

ISP, który podałeś dla swojego paliwa AN rzeczywiście może być prawdziwy przy niskim ciśnieniu rzędu 100 psi. Kiedy patrze na te symulacje http://stud4.tuwien.ac.at/~e9525414/bluesky_rocket/propel1.htm myslę, że masz rację.

[Gość]

[PINOT]

Mam jeszcze jeden pomysł co do nieudanej próby KSARDa (a uwielbiam się uczyć na błędach). Mówiłeś, że do zlepienia AA użyłes żywicy epoksydowej. Ha, mówimy o epoxy, ale nie pamietamy o małym, podstępnym Z-1. A jest to poliamina alifatyczna...hmmm...aminy alifatyczne są silniejszymi zasadami niz amoniak. Co się więc stało - wyparła amoniak z AN. Czy miesznka nie cuchneła końskim moczem? Jeśli tak, to sądzę, że powstał azotan Z-1 , który pozostał na AN. No i tutaj mamy rozwiązanie...KSARD, zresztą bardzo słusznie, założył, że AN zalewał paliwo, dlatego kaszlało. Powody są dwa:
1. Eutektyk AN / azotan Z-1
2. higroskopijność (gigantyczna) azotanów amin.

Ad. 1. To jest kwestia stara jak świat - np. przy pomiarach Ttopnienia. Zanieczyszczenie tworzy z AN eutektyk, przez co temp. topnienia gwałtownie spada (z tego co pamiętam czysty AN topi sie około 135 stopni). Wiem, bo próbowałem, że przez dodatek azotanów amoniowych można doprowadzić AN do bezpiecznej temp. topnienia około 80 stopni i np. odlewać ładunki AN...hmmm AN jako lepiszcze...chyba za kruche. Ale na lachy MW może się nadać (mam nadzieję, że do pobudzenia nie bedzie potrzebna atomówka)

Co do pytania o addukty kwasu pikrynowego...nie wiem...Kiedyś stosowałem pikrynian amonu jako katalizator palenia AN, ale nie lubie trzymać MW w domu, więc dałem sobie spokój. Wiem, ze są kompozycje APikr. / KNO3 uzywane na paliwa rakietowe. ..

[ksard]