Amateur Rocketry Motor (Motor) Propellant

In den frühen Tagen der experimentellen rocketry pulverisierten Zinks und Schwefel waren ein gemeinsames Treibmittel. Dies wurde auch als bezeichnet „Feinstkorn.“ Die optimale Mischung betrug 2,04 Teile zu einem Schwefelgewicht Zink. Seine Brenngeschwindigkeit hängt davon ab, wie klein die Partikelgröße für jeden ist und wie viel es komprimiert wird. Je dichter sie verdichtet wird, desto langsamer wird die Brenngeschwindigkeit. Es ist die Brenngeschwindigkeit zwischen 14 und 290 Zoll pro Sekunde ist. Bei 160 lbs / ft 3 und 1000 psi hat die folgende gemessen *:

Burn-Rate - 90 in./sec

Flamme Temp - 2600 F

Effektive Ausströmgeschwindigkeit - 1490 ft / sec

Spezifisches Wärmeverhältnis - 1,25

Molekulargewicht - 97.45 lbs / mol

Spezifische Impulse - 45 sec

* Von "How to Make Amateur Rockets", John H. Wickman, 2. Auflage, S. 3-3

Schwarzpulver wird aus Kaliumnitrat (KNO 3), Holzkohle und Schwefel hergestellt. Das gemeinsame Verhältnis 75:15:10. Wie Zink-Schwefel hängt die Brenngeschwindigkeit von der Partikelgröße und wie viel es komprimiert wird. Schwarzpulver als Treibmittel mit mehr Konsistenz als Zink-Schwefel verwendet wird und ist das Treibmittel in kleinen kommerziellen Modell Raketenmotoren verwendet. Mein 1979 Handbuch erklärt, wie Schwarzpulver für Raketentriebwerke herzustellen und zu verwenden. David Sleeter nahm die Entwicklung auf die nächste Stufe und sein Buch, Amateur Rocket-Motorenbau. Die Brennrate von Schwarzpulver kann durch die Zugabe von anderen Komponenten verlangsamt werden. Ich verwendete Calciumcarbonat. David verwendet Backpulver. David ändert sich auch die Art der Holzkohle verwendet, um unterschiedliche Verbrennungsraten zu bekommen und chuffing zu steuern. Er fügt hinzu, Red gum als Bindemittel (I verwendet Gum Acacia) und entweder Wasser, Alkohol oder Aceton wird zugesetzt, bevor so das Pulver geladen wird mehr komprimieren. Ich tat das gleiche, sondern auch geladen es trocken mit guten Ergebnissen.

Zucker und Kaliumnitrat sind die Zutaten für das gemeinsame „Karamel Candy“ Treibmittel. Normalerweise ist es zu einem dicken Brei erwärmt, aber es kann auch in einem Motorrohr auf die gleiche Weise gemischt wird nur trocken miteinander und dann als schwarzes Pulver komprimiert. Wie bei allen Drucktreibmitteln, ist die Teilchengröße der Bestandteile und der Grad der Verdichtung, was die Brenngeschwindigkeit und Effizienz des Treibstoffs bestimmt und so ist es schwierig, ein einheitliches Produkt zu erhalten. Gemischt auf diese Weise ist es auch nicht so stark wie wenn es gemischt wird inniger durch Schmelzen oder Lösen in Wasser und anschließendes Erhitzen. Das Verhältnis ist die gleiche wie für die geschmolzene Sorte: 65% Kaliumnitrat, 35% Zucker. Sehen Sie sich die Carmel Süßigkeit Propellant Seite für weitere Informationen über die geschmolzenen Verfahren dieses Treibmittel zur Herstellung.

Diese Art von Treibmittel löst eines der größten Probleme von anderen Treibtypen und das ist Sprödigkeit. Jedes Treibmittel, das spröde ist, kann knacken und dass unveränderliche Ursachen Überdruckventil des Motors aufgrund des erhöhten Brandbereiches und ein katastrophalen Versagens. Risse können entstehen nicht nur aus grober Handhabung, sondern auch von dem Hochdruck, thermischer Belastung und g-Kräfte erfuhren im Flug. Je größer die Korngröße, desto mehr Potenzial für Risse.

Schleifen erfolgt, um die Chemikalien zu einer sehr kleinen Partikelgröße zu reduzieren. Dies wird für alle Druckpulvermotoren erforderlich und für trockenen Schmelz (Schmelzen der Mischung ohne Wasser). Sie können die Chemikalien mahlen separat oder Sie können sie zusammen in bestimmten Situationen mahlen. Wenn Schleifen zusammen, muss es kein Metall an der Operation beteiligt sein, damit keine Funken sein kann und die erzeugte Wärme muss sehr gering sein. Andernfalls könnten Sie das Pulver entzünden. Alle Treibmittel, die zusammen trocken gemischt werden, sind sehr leicht entzündlich. Eine Kugelmühle mit nichtmetallischem „Kugeln“ ist die einzige akzeptable Methode und selbst dann müssen Vorkehrungen für den Fall der Zündung genommen werden. Der Staub im Inneren kann explosiv sein.

Als ich vor mit schwarzem Pulver Motoren 30 Jahren zu experimentieren begann, habe ich Kaliumnitrat und Schwefel aus der Apotheke. Ich gemahlene Kohle-Briketts für die Holzkohle auf. Es gibt Bindemittel in Holzkohle, die es eine schlechte Quelle machen und das ist wahrscheinlich, warum ich fand, dass eine Formel von 68% KNO 3, 20% Kohle und 12% Schwefel für meine Chemikalien am besten funktioniert, anstatt der normalen 75%, 15% 10% . Ich brauchte mehr Kohle, um es wegen der Verunreinigungen zu arbeiten. Ich brach zuerst die Briketts im Inneren des Beines eines alten Paar Jeans mit einem Hammer auf, goss dann etwas davon in einen Mixer geben und zermalmte es um mehr. Schließlich gesiebten ich, dass durch einige Seide, die ich für Modellflugzeuge eingesetzt hatte, die ein sehr dichtes Gewebe hatte (besser als durch Nylons). Es war ein schwieriger, chaotisch und zeitraubender Prozess, aber es ergab ein Pulver so fein wie gekauft Luft Kohle schwebte. Ich empfehle, Ihre Zeit auf diese Weise nicht zu verschwenden und nur den Kauf Ihre Chemikalien.

Kaffeemühle

Das ist meine Kugelmühle. Es ist eine 1 Gallone Rock Zuhaltung ich vor etwa 30 Jahren in Seattle von einem lapidaren Lieferanten erhielt. Der Motor ist aus einer Waschmaschine.

Diese Methode ist vor allem für Schwarzpulver verwendet. Was auch immer Komponenten sind nicht bereits in einem feinen Pulver müssen zunächst geschliffen werden. Normalerweise ist der Schwefel ist bereits ein Pulver, zumindest wenn man „Mehlen von Schwefel“ oder „Schwefelmehl“ oder etwas ähnliches haben. Wenn Sie Ihre eigene Holzkohle aus Brocken machen, dann müssen sie in kleine Stücke aufgebrochen werden und dann zu einem feinen Pulver gemahlen. „Air schwebte“ Holzkohle kann gekauft werden, und das muss nicht gar gefräst werden. Schließlich ist das Kaliumnitrat wahrscheinlich nicht ein feines Pulver und wird wahrscheinlich gemahlen werden muß. Die einzelnen Komponenten werden in der Regel zunächst separat vermahlen. Die Mühle muss zwischen dem Gebrauch von verschiedenen Chemikalien gründlich gewaschen werden. Dann werden die richtigen Proportionen von jeweils zusammen gemahlen. Zuletzt wird das Pulver mit gerade genug Wasser gemischt (Alkohol oder Aceton verwendet werden, da sie schneller trocknen), um die gesamte Charge zu befeuchten, und wenn es in einem Raketenmotor verwendet werden soll, kann sie dann direkt und rammte in Ort geladen werden, indem ein Schlägel bläst mit an einer Stange in dem Papierraketenrohr. Es kann auch trocken und dann wieder Boden und geladen trocknen lassen werden. Siehe das 1979-Handbuch für Details (achten Sie auf sie Revision ist)

Wie oben erwähnt, kann die gleiche Formel für geschmolzenen Karamel Bonbons Treibmittel getrennt und dann zusammen in ein trockenen Papiermotor Rohr in die gleichen Weise wie Schwarzpulver geladen gemischt gefräst werden. Es ist schwierig, diese konsequent zu sein zu bekommen und sie nicht so viel Gesamtleistung (spezifischer Impuls), wie mit dem erhitzten Verfahren haben.

Dies ist die dritte Art von komprimierten Treibmitteln ist jedoch nicht einen zuverlässigen Kraftstoff jetzt betrachtet, da es so viel verfügbare Informationen und Chemikalien für andere Brennstoffe. Das Verfahren würde die gleiche wie für Zucker und KN sein. Das Zink hätte bereits in einem pulverförmigen Zustand gekauft werden, da sie nicht gemahlen werden können. Es würde dann auf einem Dübel mit Hammerschlägen trocken gemischt und komprimiert werden.

Diese Methoden sind ausschließlich für Bonbons essen Treibmittel verwendet, so detailliert sind auf dieser Seite.