FORUM.PIROTECHNIKA.ONE.PL

[Gość]

Czy ktoś używał amonowej jako paliwo?Jeśli tak to roszę o jakieś dobre propojce bo z potasową niechce mi się juz bawić.Może dla niekturych to głupie pytanie ale ja nizebyt często zaglądam na to forum.

[Gość]

[methyl]

amonowa jest bardzo dobra do rakiet,powstaja na jej bazie wspaniałe paliwa. najpopularniejsze paliwa to AA z Mg i zywicami na bazie polibutadienów/poliuretanów z katalizatorami.Niechce sie dzisiaj rozpisywac bo ide spac ,wiec daje linka gdzie mozna sobie obejrzec co potrafi "saletra amonowa" jest sporo filmow.
pozdrawiam!



http://www.space-rockets.com/video/psan-j.wmv
http://www.space-rockets.com/video/4-segpvc.wmv
http://www.space-rockets.com/video/joer.wmv

jest tego sporo wejdzcie na http://www.space-rockets.com/cptech.html i sobie "pogrzebcie".

pzdr.

[Tomash]

Żeczywiście AA jest do rakiet w sam raz ale wymaga odpowiedniego paliwka. Poliuretany mile widziane jak i polibutany, podobno z lakierem nitrocelulozowym też adnie daje czadu tak więc ogłaszam:

WSZYSCY WIELBICIELE RAKIET DO PRACY !!! Inne kraje potrafią robić dobre paliwka na AA więc nie bądźmy gorsi!!! ja od dziś zaczynam prace nad silniczkiem na AA. Robiłem kiedyś na aa+węgiel /mielone nie zwilżane/prasowane w silniku i z kanałem przez całą długość paliwa i jakoś ten SR poleciał... TAK WIĘC DO ROBOTY!!!

proponuję aby KAŻDY kto zrobi sprawny sr. na AA dostał * za wkład pracy. aha ale musi go opisać aby udowodnić swój wyczyn!!!

PRACUJMY!!! NAWOZY CZEKAJĄ WEJDŹMY RAKIETOWO DO EUROPY

[Gość]

[ksard]

[ I raczej zamiast Mg polecam pył Al.


Pył aluminiowy z azotanem amonu jest bardzo trudno zapalny ... to właśnie dodatek magnezu ułatwia zapłon - tyle tylko, że azotan i magnez są bardzo higroskopijne.
Sukces z tym paliwem gwarantuje tylko bardzo dobry zapłon ładunku ( wysoka temperatura przy bardzo wysokim ciśnieniu ). A tp można zrealizować tylko przy bardzo profesjonalnej konstrukcji samego silnika.
Nie wiem na jakim etapie "badań" jesteście.
No ale zawsze można próbować bo przecież w tym cała frajda.
Pozdrawiam i życzę powodzenia.

[methyl]

Witam na forum nowego kolege.Twoja strona WWW jest mi znana od dawna i widac po niej że masz sporą wiedzę na temat ktorego dotyczy ta komnata czyli silniki i paliwa rakietowe. Liczymy na to że będzie wiecej postów od Ciebie i wniesiesz tutaj troche swojej wiedzy. To co tu sie dzieje i na jakim etapie,zobaczysz kiedy troche tu pogrzebiesz.

pozdrawiam!

[Gość]

[ksard]

Na wstępie małe sprostowanie .....
Stwierdzenia o trudnościach w zapłonie dotyczyło ogólnie grupy paliw opartych na azotanie amonu. Magnez jest (ponoć) jedynym składnikiem eliminującym to niekorzystne zjawisko. Jeszcze jednym bardzo niekorzystnym zjawiskiem towarzyszącym paleniu się paliw tego typu jest zalewanie powierzchni palnej na skutek topiącego się AA(niska temperatura topnienia) co do prowadza do gaśnięcia silnika. W takich przypadkach zalecane jest stosowanie dodatków składników zwiększających lepkość stopionego utleniacz. I jeszcze jedna wada - przemiany krystalograficzne - może w zastosowaniach amatorskich nie tak istotna no ale jednak.

Swego czasu testowałem dwa silniki z paliwem AA o składzie:
70 % azotanu amonowego
5% aluminium
5% dwuchromianu potasu (nie miałem amonowego )
2% węgla drzewnego
18% żywicy epoksydowej + utwardzacz Z1

Ziarno paliwa o bocznej powierzchni spalania bez inhibitowania.
Duża powierzchnia spalania przy stosunkowo wysokim zacisku Kn w granicach 200 miało spowodować palenie przy wysokim ciśnieniu.
Wyższego ciśnienia nie mogłem zastosować z uwagi na ograniczoną wytrzymałość korpusu silnika.
Zastosowałem także większą niż zwykle podsypkę w zapalniku.
Próba odbyła się na hamowni. Silnik zadziałął jednak czas pracy był za długi co odbiło się niekorzystnie na wytwarzanym ciągu.
Prób na razie zaniechałem. Może kiedyś do nich powrócę.

[ksard]

John Wickman - twórca silników z azotanem amonu.

Mimo sceptycznych uwag zamieszczonych w porzednim post-cie
proponuję zainteresować się paliwem na bazie NH4NO3 + Mg

W USA firma CP Technologies, która nie tylko zajmuje się amatorskimi silnikami rakietowymi ale ma ambicje zastosować swoje paliwo w pojazdach kosmicznych, bada ten typ paliwa od początku lat 80.
Praca silników opartych na tym paliwie robi wrażenie. Podam kilka danych technicznych tego typu silników. Sam nie testowałem z uwagi na brak dostępu do sproszkowanego magnezu.

Przykłady dwóch silników w obudowie z rur PVC o średnicy 1.25 cala;

G-26
Propellant: 20% R20LM, 20% -650 mesh Magnesium, 60% PSAN-I Blend C, Mondur MR Curing Agent
· Number of cartridges = 5
· Bore diameter = 7/16 inch
· Cartridge length = 1.5 inches
· Throat diameter = 0.25 inches
· Throat material = CE phenolic embedded in Durham's Water Putty
· Burn time = 5.75 seconds
· Average pressure = 104 psi
· Maximum pressure = 156 psi
· Average thrust = 6 lbs
· Initial thrust = 7.7 lbs
· Maximum thrust = 8 lbs
· Total impulse = 151 Newton - seconds
· Propellant weight = 0.282 lbs

H-70
· Propellant: 20% R20LM, 20% -650 mesh Magnesium, 60% PSAN-I Blend C, Mondur MR Curing Agent
· Number of cartridges = 6
· Bore diameter = 3/8 inch
· Cartridge length = 1.75 inches
· Throat diameter = 0.25 inches
· Throat material = Graphite embedded in Durham's Water Putty
· Burn time = 3.25 seconds
· Average pressure = 322 psi
· Maximum pressure = 365 psi
· Average thrust = 16 lbs
· Initial thrust = 13 lbs
· Maximum thrust = 18 lbs
· Total impulse = 229 Newton - seconds
· Propellant weight = 0.417 lbs

Jak widać skład paliwa to:

60% azotanu amonu
20% Magnez (650 mesh)
20% Lepiszcze R20LM –(nie wiem jaki może być krajowy odpowiednik)

Filmy z testów silników:
http://www.space-rockets.com/photo/static-1.jpg

http://www.space-rockets.com/video/psan-j.wmv
http://www.space-rockets.com/video/4-segpvc.wmv
http://www.space-rockets.com/video/daryl1.wmv
http://www.space-rockets.com/video/stamp.wmv
http://www.space-rockets.com/video/joer.wmv

Więcej szczegółów na stronie: http://www.space-rockets.com/cptech

W mojej opinii - zastosowanie saletry amonowej w paliwach rakietowych w zastosowaniach amatorskich ma sens tylko z magnezem a nie z aluminium.

PS.
Zwracam uwagę na sprawy związane z bezpieczeństwem przy pracach z silnikami rakietowymi (patrz BEZPIECZEŃSTWO na mojej stronie internetowej http://www.ksard.republika.pl/BHP_c.htm )

[PINOT]

Witam was,

Wickmann lab od dawna sprzedaje zestawy do robienia paliw kompozytowych, opracowane na podstawie badań Dr Obertha. Przytoczone przez KSARDa składy są OK i działają znakomicie są tylko drobne szczegóły:
Magnez jest super drobny i inhibitowany kąpielą w dwuchromianie potasu a następnie pokryty olejem lnianym (w b. małej ilości). Również AN jest specjalnie przygotowany (super drobny) + odrobina specjalnego SiO2 przeciw zbrylaniu, do tego zabezpieczony dodatkami przeciw przemianom fazowym (czym jeszcze, to tajemnica Dr Obertha)
Jeśli te wymagania nie są spełnione, mieszanka Mg i AN jest wręcz niebezpieczna (w razie zawilgocenia) i bałbym się jej trzymać w domu.
Co do lepiszcza: R45M i inne dihydroksypolibutadieny są niemal nie do dostania w Polsce. Jest w ogóle szlaban na ten materiał ze względu na zabawy Koreańczyków Płn. czy Irańczyków z rakietami. Mają jednak swoje poliuretanowe odpowiedniki, które świetnie się sprawdzają w małej skali (do 350 gram paliwa).
Kto, oprócz pirotechmana chce od razu robić polski SRB (na pół tony paliwa)

[leszek]

Cholera, znów zgubiłem link dlatego wklejam tekst o stabilizacji AN:

Ammonium nitrate NH4NO3 (AN) is used in solid propellant formulations for gas generators, rocket motors and in explosives. The advantages of AN based propellants are:
• good availability
• rel. insensitive for impact
• cheap
• is total gazifiable
• doesn't produce combustion gases containing chlorine
Disadvantages:
• high pressure exponent
• low burning rate (this is not always a disadvantage)
• hygroscopic (that explains the extremely high solubility in water)
• volume changes due crystalline transitions
• poorer performance compared to AP based propellants
One major disadvantage with AN is that it is well recognized as being inherently dimensionally unstable when heated or cooled. Pure and dry ammonium nitrate (AN) exists in at least five different polymorphic forms at atmospheric pressure. When heated, AN experiences about a 3% volumetric contraction at 256.3 K (-16.9 °C) and 273 K (0°C) and about a 3.5% volumetric expansion between 305.5 K (32.3°C) to 323 K (50°C). Cooling AN, the reverse occurs but at different temperatures resulting a volumetric change after thermal cycling.
Considerable hysteresis occurs within any of these transitions. For example, the phase II to III transition occurs anywhere between 319 K (46°C). and 357 K (84°C). In reverse, the phase III to II transition occurs between 357 K (84°C) and 363 K (90°C). The phase IV to III transition occurs with considerable hysteresis, between 305 K (32°C) and 328 K (55°C) and reverse from III to IV between 272 K (-1°C) and 308 K (35°C). AN melts with some decomposition at 442.8K (169.6°C).




Phase diagram of AN. Data from ref. [1]
click the picture to enlarge Density changes of AN as a function of the temp- erature according to data from ref. [8]. The dashed line indicates the IV-II transition at 323 K (50°C).
Click the picture to enlarge
Unfortunately, this expansion and contraction occurs in the temperature range often used in rocket motors, in particular, in the range of 218 K (-55°C) to 353 K (80°C). There have been catastrophic failures of rocket motors, as a result of the excessive pressures caused by these volumetric changes (the volumetric changes makes the grain porous). A straight forward solution to prevent such failures is therefore of great interest to propellant designers.
One solution to this dimensional instability problem is to introduce 10% to 17% by weight of potassium nitrate (KN) to the AN. However, this approach results in large amounts of undesirable residues in the combustion products. These residues tend to plug and erode the rocket nozzle. It also results in a degradation of the accessible max. specific impulse Isp. Lots of others methods have been introduced. For example, CP-Technologies is selling PSAN using Zinc Oxide for stabilizing the AN. Adding Magnesium-Nitrate to an aqueous 90% solution of AN-water (as descripted im US patent US04316736) is also promising some interesting results. Another solution is described in Patent US4552736. This patent describes the addition of 0.5% to 2.0% by weight of potassium fluoride (KF) as a specific crystal growth inhibitor to the molten phase of AN. However, experiments have shown that this percentage range of KF does not consistently produce the desired result of true phase stabilization. The hot melt process as described in this patent is also very hazardous to perform. The hot melt process requires heating anhydrous AN to above its melting point of 442.8K (169.6°C), adding and mixing anhydrous KF with the AN, and then spray drying the stabilized AN in a chilled condition. This process is inherently susceptible to production of unwanted and uncontrolled AN combustion and so unacceptable for us. It has been shown that 2 % KF is to few for a satisfactory stabilization.
So we used a save, aqueous method to incorporate AN and 3.5% KF as described in Patent US5098683.


Process
A batch of stabilized AN was made in a 100 grams size, by heating a 90% aqueous ammonium nitrate solution (90 grams AN and 10 grams distilled water, this shows the extremely high solubility in water) to about 383.2 K (110 °C). Potassium fluoride KF, 3.5% by weight, was carefully added to the aqueous AN solution. The solution was then cooled to about 350 K (77 °C) and maintained at about this temperature until the water had evaporated, leaving behind a solid crystallized ammonium nitrate. The resultant crystalline structure was then ground into powder form.
In the procedure recited above, the 393 K (120 °C) temperature is the maximum dissolution temperature. Dissolution is preferably done about 10 K lower at about 383.2 K (110 °C).
The 350 K (77 °C) temperature is the preferred temperature for efficient evaporation of the water. However, any temperature between about 343 K (70 °C) and about 353 K (80 °C) can also be used. Finally, the water may also be removed by freeze drying, refrigeration, or any other method. Users have reported, that grinding in a ball mill in presence of a drying agent like Silicagel has also shown excellent results.
Results
The resultant PSAN crystals were formed into grains which were then subjected to hot and cold thermal cycling between 253 K and 333 K (-20°C and 60°C) to determine the amount of volumetric growth. 20% HTPB was used as binder. Also 2 grains with unstabilized AN were casted for comparison. The results are given below in Table 1.
Cycles between 253 K and 333 K
(-20°C and 60°C) AN unstabilized PSAN stabilized with 3.5% KF
0 0 0
20 18 1.2
30 20.8 1.2
40 25.2 1.8
50 26.4 1.8
60 26.5 1.8





Picture 1
Impressive demonstration of the volumetric growth during thermal cycling. On the right the batch with PSAN (In the lack of any own good pictures the photo was taken from CP-Technologies homepage)

Cycling in a range of 80 K is quite a hard test for a propellant intended for experimental use. KF is known to its corrosive behavior to metals. Further tests must show the compatibility to fine metallic powders like Magnesium or Aluminum and binders used in composite propellants. Also the achievable specific impulse and the influence of the final volumetric growth of 1.8 % on the mechanical properties of the grain are unknown yet.
Stay tuned ...

może się przyda...
Pozdrawiam. L.

[Gość]

[ksard]

[Gość]

[PINOT]

oooo...przepraszam, jeśli moje paliwo ma ISP=250, a Twoje ISP=125 to znaczy, że 50 gram mojego paliwa dostarczy rakiecie tyle energii kinetycznej, co 100 gram twojego albo ta sama masa paliwa zaprojektowana by wytwarzać określony ciąg w moim przypadku bedzie pracowała dwa razy dłużej. Coś mi się zdaje, że do takiego porównania powinnismy mówić o "gestości energii" paliwa a nie gęstości w g/cm3

[Gość]

[PINOT]

Zrób w rurze PVC. Widze, że nigdy nie latałeś na AN, więc nie mów mi co robiłem, a czego nie. Nie potrzeba żadnych korpusów stalowych. Kłania się znów Wickmann lab, którego paliwa konstruktywnie rozwijam, ale korpusy stosuję jak oni z rur PCV. Jestem z wykształcenia chemikiem, więc rozumiem o czym mówię. I proszę, to ze jestem nowy i nie mam fotek nie znaczy, że można podważać moje wyniki...
Zrób, przekonaj się sam i nie zaperzaj się, bo jesli nie, to kiedyś wyślę ci mój silnik....do testowania;) i będziesz miał dowody.

[Gość]

[ksard]

Pirotechman napisał: