У дома / Покрив / Гориво от селитра. Как да направя ракетни двигатели. Патронни двигатели

Гориво от селитра. Как да направя ракетни двигатели. Патронни двигатели

Понякога искате нещо странно. И така, наскоро ме привлече ракетното моделиране. Тъй като аз изграждам ракети на ниво noob, за мен ракетата се състои от две части - двигател и тяло. Да, знам, че всичко е много по-сложно, но дори и при този подход ракетите летят. Естествено, вие се интересувате как се прави двигателя.

Искам да ви предупредя, че ако ще повторите написаното в тази статия, ще го направите на свой собствен риск и риск. Не гарантирам точността или безопасността на предложената техника.

За корпуса на двигателя използвам дебелостенен PVC тръби 3/4 инча диаметър. Тръбите с този диаметър са сравнително евтини и широко достъпни. Тръбите се режат най-добре със специални ножици. Страдах много, опитвайки се да режа такива тръби с прободен трион - винаги се оказваше много крив.

Маркирам тръбата така:

Всички размери са в инчове. който не знае, размерът в инчове трябва да се умножи по 2,54 и ще получите размера в сантиметри. Тези измерения намерих в една прекрасна книга

Има и куп други дизайни. Горната част на двигателя (която е празна) не го правя. Трябва да има обвинение за експулсиране за парашута, все още съм далеч от това.

Отрязаното парче тръба се вкарва в специално приспособление. Ще покажа всички адаптации наведнъж, за да няма въпроси:

Дългата пръчка играе ролята на „чукало“. С нея се уплътняват глина и гориво. Вторият детайл е диригентът. Той служи за пробиване на дюза точно в центъра на двигателя. Ето техните рисунки:

Бормашината се използва дълга - 13см дължина. Достатъчно е само да пробиете канал през цялото гориво.

Сега трябва да смесите горивото. Използвам стандартния "карамел" - захар и селитра в съотношение 65 селитра/35 захар. Не искам да топя карамел - това е рискова професия и не си струва хемороидите. Не се опитвам да извлека най-доброто от горивото. Това е любителска ракетна наука. Просто смесвам пудра захар и селитра на прах:

Забиваме праха според маркировката. Трябва да удряте доста силно.

Запушването на гориво и тапи не е по-различно. Изглежда, че е опасно да се чука на гориво, но карамелът е трудно да се запали дори от кибрит. Естествено, струва си да спазвате основните предпазни мерки - не се навеждайте над двигателя, работете в защитна маска и т.н.

Оставям последните 5 мм тапи за лепило за топло топене. Опитах няколко пъти да направя ракета без гореща тапа, горната тапа беше изтръгната от натиск. Горещото лепило има отлична адхезия към пластмасата и няма време да се стопи, когато двигателят гори.

Пробиваме дюзата през проводника:

Горивото е много лошо пробито - захарта се топи и полепва по свредлото, така че често се налага да се издърпва и да се отстранява заседналото гориво. Проверка на дюзата:

Запълваме последните 5 мм от тръбата и нейния край с горещо лепило

Всичко, двигателят е готов. Ето как изглежда двигателят при статични тестове. За съжаление видеото не е показателно - в този двигател каналът беше наполовина пробит и камерата не записа звука правилно. В реалния живот „ревът“ на двигателя е много силен и сериозен, а не толкова играчка, колкото на записа.

Ако ви хрумне да направите ракета със собствените си ръце, тогава първият проблем, с който ще трябва да се сблъскате, ще бъде гориво. Можете да опитате най-лесния начин да го създадете.

Какво ни трябва:
1. Амониев нитрат (как да си го набавим – в следващата стъпка);
2. Сода за хляб;
3. Вода;
4. Захар;
5. Кофа;
6. Мерителна чаша;
7. Вестник.

Опасно ли е! Правите това на свой собствен риск!

Амониевият нитрат (амониев нитрат) обикновено се използва в селското стопанство като тор с високо съдържаниеазот. Така че, най-лесният начин да го получите е да си купите студен компрес. Това е такова нещо, което се нанася върху натъртеното място вместо лед. Отворете опаковката и отстранете водата от нея.

Разбира се, можете да поръчате и селитра от някой сайт, но за мен студен компрес изглежда е най-лесният начин.

С помощта на мерителна чаша добавете 2 чаши амониев нитрат и 2 чаши сода за хляб в кофата. На този етап е важно да спазвате пропорциите 1:1. Размерите на чашите за измерване могат да варират леко, но е важно да използвате една и съща чаша за всички съставки.

Добавете 17 мерителни чаши вода към нашата смес. Смесете всичко заедно.

Сега трябва да варите разтвора за около 30 минути.

Внимание! Трябва да се вари навън! Амонякът е опасен при вдишване!

Разбъркайте внимателно, докато заври. След 8-10 минути ще започне да се отделя газообразен амоняк, след 15 минути ще има много и след около 25-30 минути реакцията ще спре.

След като направите всичко, трябва да оставите сместа да изстине за 5-7 минути. След това добавете една чаша захар и разбъркайте.

Поставете вестника в разтвора и го оставете да се накисне в него за 3-5 минути. Сега оставете вестника да изсъхне напълно.

Всичко! Получено ракетно гориво. Вестникът е "твърдо ракетно гориво".

Сгъваме вестника, прикрепяме го към пръчка. И ето я - ракетата на мечтите ми!

Недостатъците на това гориво в сравнение с конвенционалния сорбитол са: сложност при производството, ниска пластичност, невъзможност за изливане на състава в корпуса на двигателя, бърза скорост на втвърдяване, при недостатъчно нагряване на сорбитол, горивото бързо се втвърдява. Опитът показва, че това гориво е добре приготвено и използвано през студения сезон, тъй като влажността във въздуха е много по-ниска, отколкото в лятно време. Може би най-важният проблем с това гориво е бързата скорост на втвърдяване и невъзможността горивото да се налива директно в корпуса на двигателя. Това гориво има и много неприятно нещо - ако масата не е достатъчно уплътнена, вътре в горивния заряд се образуват кухини, което значително влияе върху равномерността на изгаряне на целия заряд. Казано по-просто, структурата става пореста, което допринася за възникването на необичайно горене - нестабилно периодично горене, причинено от намаляване на подаването на топлина към нереагирало гориво, което продължава от няколко фракции до 2 секунди. Този проблем е особено характерен само за малки двигатели, с гориво зареждане от 30 - 35 грама - натискането на "Мощен карамел" в такива двигатели е много старателна и сложна работа, но такова нещо практически не засяга големите двигатели, тъй като с уважение към целия обем на горивото въздушните кухини са малки. Въпреки че това гориво се втвърдява бързо, този проблем може лесно да бъде отстранен чрез поставяне на контейнер с гориво в загрята пясъчна баня. Това е много удобен начин, добре, не прекалявайте с температурата, в противен случай сярата в горивото ще се стопи и сместа ще стане нехомогенна.
ПРОИЗВОДСТВО

В началото имаше сериозни проблеми при производството му. Трудно беше да се намери баланс между точката на топене на сорбитола и точката на топене на сярата, а когато стопилките на двата компонента бяха смесени, горивото беше изключително нехомогенно. Обмисля се вариант с глицерин, така че масата да запази пластичност дълго време. Но използването на глицерин доведе до намаляване на здравината на горивната пелета и повишена хигроскопичност.

Сорбитолът, когато се нагрява силно и след това се охлажда, не се втвърдява веднага и запазва пластичността си за доста дълго време, което е достатъчно за зареждане на 2-3 малки двигателя. Сорбитолът трябва да се нагрее до достатъчно висока температура (около супени лъжици). Когато го загрея до тази температура, малко пуши, става прозрачен (леко жълтеникав), а отдолу се образуват малки мехурчета, което показва началото на кипене.

Преди да започнете да топите сорбитол, трябва предварително да подготвите всички компоненти.

1. Първо, претеглете необходимата порция сорбитол и я оставете далеч от работното място
Преди да започнете да топите сорбитол, трябва предварително да подготвите всички компоненти

2. След това ще трябва да смилате калиевия нитрат. Преди смилане трябва да се изсуши добре, възможно е на батерия, но аз го изсуших във фурна при t ≈ 2000C, невъзможно е да се превиши тази температура, т.к. започва топенето и след това разлагането. Изсушеният калиев нитрат се смила по-лесно и залепва по-малко по стените на електрическата кафемелачка, отколкото мокрият. Смелих в електрическа кафемелачка за около 40 сек.Ако полепне по стените, тогава може да се изстърже с памучни тампони или ръце, но не голи, а с еднократни ръкавици.
След това ще трябва да смилате калиев нитрат

Смелих в електрическа кафемелачка за около 40 секунди

3. След смилане претеглете необходимата порция селитра и поставете в чист буркан, аз използвах пластмасов, т.к. Залепва за чашата ми.
След смилане претеглете необходимата порция селитра и поставете в чист буркан

4. След това трябва да претеглите сярата.
След това трябва да претеглите сярата

Сярата, която използвам за гориво, съдържа въглища в следното съотношение: 100% (S) + 5% (C) (масови).
При използване на въглища масата образува по-малко бучки, става по-ронлива и практически не залепва по стените на електрическата кафемелачка по време на смилане. Необходимо е обаче да се смила периодично, за да не се стопи сярата от прекомерно триене. След смилане той остава силно наелектризиран и ще образува бучки. Както отбелязах, сярата отнема доста време да стане ронлива след смилане, така че трябва да се смила предварително.

5. Едва след като сте измерили всичко, можете да разтопите сорбитола. За тези цели използвах любимата си миниатюрна фурна, но когато нямах такава, се справях с печка. Сорбитолът се поставя в метален съд и за предпочитане в съд от неръждаема стомана (аз лично използвам халба от неръждаема стомана, която закупих от магазин за риболов и лов Vse) и се загрява до температура близка до точката на кипене.

Едва след като сте измерили всичко, можете да разтопите сорбитола

6. След това към него се добавя фино смлян и изсушен калиев нитрат (калиев нитрат). Преди да заспите, разклатете добре флакона селитра, за да стане по-ронлив.

След това към него се добавя фино смлян и изсушен калиев нитрат (калиев нитрат).

7. Сместа се разбърква до пълна хомогенност. При това съотношение на селитра и сорбитол сместа започва да се втвърдява бързо, така че ще трябва да затоплите отново съдържанието на чашата, докато сместа е готова за разбъркване.

Сместа се разбърква до пълна хомогенност.

8. След като сместа се охлади до температура, която е под точката на топене на сярата, към нея се добавя самата сяра. Температурата може да се провери чрез пускане на малко количество сяра в горната смес от селитра и сорбитол, ако температурата е твърде висока, сярата ще се стопи и ще образува малки, лъскави капчици на повърхността. Смесете всички съставки много бързо, така че сместа да няма време да се втвърди.

След като сместа се охлади до температура, която е под точката на топене на сярата, към нея се добавя самата сяра.

10. След това издърпайте пластмасовата маса (препоръчително е да използвате полиетиленови ръкавици за еднократна употреба) с нож или друг метален предмет. Сместа също трябва да се изстърже от стените на чашата и да се омеси отново с ръце за по-голяма еднородност (използвайте пластмасови ръкавици!).

Искам да отбележа, че горивото започва да се втвърдява бързо, затова го поставям отново в халба и го поставям в загрята фурна, но само изключен, т.к. задържа топлината в себе си и перфектно помага за поддържане на температурата на стопилката на горивото и не остава пластична за дълго време. Можете също да поставите някои топлоинтензивни материали във фурната: чист сух пясък, метални гайки, пирони, олово е идеално. При необходимост парчетата гориво се изтръгват от основната маса и внимателно се притискат в корпуса на двигателя.

След това издърпайте пластмасовата маса (препоръчително е да използвате полиетиленови ръкавици за еднократна употреба) с нож или друг метален предмет

Горивото трябва да се притиска на малки порции, защото ако горивото не се натисне под достатъчно налягане, тогава много въздушни мехурчета ще останат вътре в горивния блок. Както показва опитът, за пресоване е по-добре да използвате графитна пръчка, импрегнирана с парафин, и с полиран връх. За тези цели е подходящ и флуоропластът, но горивото все пак полепва по него и е препоръчително да имате под ръка парцал, с който ще премахнете плаката. За предпочитане е цялата работа да се извършва в сухо помещение. Както вече отбелязах, това гориво е по-подходящо за производството на големи горивни заряди (от 70g) за големи двигатели.

Бележка на автора: Не знам дали това гориво ще стане популярно сред ракетните учени и химиците, но след като работих с него дълго време, стигнах до извода, че това е единственото мощно гориво, което може да се получи без особени затруднения в сравнение с перхлорат. А по-ниското съдържание на сорбитол го прави малко по-изгоден за употреба, освен ако, разбира се, вашата сяра е по-евтина от сорбитола. От първия път няма да можете да го приготвите по начина, по който имате нужда, но при продължителна работа с него наистина ще видите разликата. Може да ви се стори, че този метод за приготвяне на това гориво е опасен, но в цялата ми практика не е имало нито една аварийна ситуация, защото спазвам стриктно чистотата на реагентите и не допускам да влизат вещества, които се запалват под 2000С. При стриктно спазване на чистотата на работното място този метод е относително безопасен.

Като начало мисля, че ще е разумно да си направиш малък домашен двигател, да свикнеш така да се каже. .Намери калиев нитрат, дето не знам, амоний и натрий няма да работят. Духът пише, че те просто продават свободно в магазините в Урал.60% селитра и 40% захар.Направете домашни везни от капачки,конци и пръчка.Тежелите са медни съветски монети (1,2,5 копейки) съответстващи на грамове.Около 10 грама отиват в двигател.Смесете компонентите като изсипвате от една страна на друга върху лист хартия.Така че сега трябва да загреем тази икономия някъде до 150 градуса.По принцип загрявахме ТАКИВА КОЛИЧЕСТВА просто на електрическа печка, но ни трябва комплект -нагоре. удиновите смеси са много активни.НЕЩА КАТО ДА НЕ СЕ НАГВЯВАТ НАД СМЕСТА И РАБОТА НА ПОЧТИ РАЗГЪРЕНИ РЪЦЕ ТРЯБВА ДА Е ИНСТИНКТНО.дръжка към него,по-добре тиган от детски кухненски комплект.Днес пробвах да разтопя захар на обърната ютия- стопи се.По принцип съм почти сигурен, че температурата, която дава ютията е по-ниска от точката на възпламеняване на сместа.Провери си ютията, сложи кибрит, изчакайте 15 минути, няма да пламне ОК В дюза на двигателя, трябва да поставите пръчка върху конус - използвайте дървена детска четка, като я изрежете така, че след като приляга плътно в дюзата, да излезе на около 2 см навътре, и я разтрийте с парафин. И така, загрявате смес , отначало тя ще започне да става прозрачна около краищата, като цяло получената стъклена маса трябва да се избута в ръкава с дървена пръчка, не можете да обясните това подробно, трябва да опитате сами. И набийте , бързо мръсотията се охлажда.В резултат на това ще има заряд в ръкава с канал някъде до половината.Препоръчвам всичко това да се прави със смес в същите пропорции, но вместо селитра вземете готварска сол (мисъл на Warban е само пет!), След това счупете ръкава и вижте как изглежда зарядът Има ли много дупки и нехомогенности. Напълнете плътно останалата част от ръкава с хартия. Всичко е готово, запалете чрез вкарване на нихромен проводник върху проводниците в дюзата, като в MRD.Успех!
Едва след като успешно овладеем производството на такива двигатели, можем да говорим за няколко големи заряда, в противен случай е трудно да се каже, че човек не го е пробвал, вярвайки, че сместа може да се излее в двигателя (чрез фуния). Вашите наранявания ще бъде на моята съвест.