Consejos útiles

Cómo hacer combustible para cohetes

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Las desventajas de este combustible en comparación con el sorbitol convencional son: dificultad en la fabricación, baja ductilidad, incapacidad para llenar la composición en la carcasa del motor, velocidad de solidificación rápida, con calentamiento insuficiente del sorbitol, el combustible se endurece rápidamente. La experiencia ha demostrado que es bueno preparar y usar este combustible en la estación fría, ya que la humedad del aire es mucho más baja que en verano. Quizás el principal problema de este combustible es la rápida velocidad de solidificación y la incapacidad de llenar el combustible directamente en la carcasa del motor. Este combustible también tiene algo muy desagradable: con una compactación de masa insuficiente, se forman vacíos dentro de la carga de combustible, lo que afecta en gran medida la uniformidad de la combustión de toda la carga. En pocas palabras, la estructura se vuelve porosa, lo que contribuye a la aparición de una combustión anormal: combustión intermitente inestable causada por una disminución en el suministro de calor al combustible sin reaccionar, que dura desde unas pocas fracciones hasta 2 segundos. Este problema es especialmente característico solo para motores pequeños, con una carga de combustible de 30 a 35 gramos; instalar el Power Caramel en dichos motores es un trabajo muy arduo y difícil, pero esto prácticamente no tiene efecto en los motores grandes, porque con respecto al volumen total de combustible los huecos de aire son insignificantes. Aunque este combustible se endurece rápidamente, este problema puede eliminarse fácilmente colocando el tanque de combustible en un baño de arena caliente. Esta es una forma muy conveniente, bueno, mira, no te excedas con la temperatura, de lo contrario el azufre en el combustible se derretirá y la mezcla se volverá heterogénea.
FABRICACIÓN

Al principio, en su fabricación, surgieron serios problemas. Fue difícil encontrar un equilibrio entre el punto de fusión del sorbitol y el punto de fusión del azufre, y cuando se mezclaron las masas fundidas de ambos componentes, el combustible era extremadamente heterogéneo. Se consideró una variante que usaba glicerina para que la masa retuviera la plasticidad durante mucho tiempo. Pero el uso de glicerol condujo a una disminución en la resistencia de los inspectores de combustible y a un aumento de la hidroscopicidad.

El sorbitol no se solidifica inmediatamente con un fuerte calentamiento y posterior enfriamiento y retiene la ductilidad durante un tiempo suficientemente largo, que es suficiente para repostar 2-3 motores pequeños. El sorbitol debe calentarse a una temperatura suficientemente alta (aproximadamente tkip). Cuando lo caliento a esta temperatura, humea un poco, se vuelve transparente (ligeramente amarillento) y se forman pequeñas burbujas en la parte inferior, lo que indica el comienzo de la ebullición.

Antes de comenzar a derretir sorbitol, debe preparar todos los componentes con anticipación.

1. Primero pese la porción requerida de sorbitol y déjelo a un lado lejos del lugar de trabajo
Antes de comenzar a derretir sorbitol, debe preparar todos los componentes con anticipación.

2. A continuación, deberá moler nitrato de potasio. Antes de moler, debe secarse completamente, es posible con la batería, pero lo sequé en el horno a t ≈ 2000C, es imposible superar esta temperatura, porque comienza la fusión y luego la descomposición. El nitrato de potasio seco es más fácil de moler y se pega menos a las paredes del molinillo eléctrico que el mojado. Hice la molienda en una amoladora eléctrica durante unos 40 segundos. Si se pega a las paredes, puede rasparse con un bastoncillo de algodón o con las manos, no solo desnudo, sino con guantes desechables.
A continuación, deberá moler nitrato de potasio

Me muevo en una amoladora eléctrica durante unos 40 segundos

3. Después de moler, pesar la porción requerida de nitrato y colocarla en un frasco limpio, utilicé una de plástico, porque se pegó a mi vaso.
Después de la molienda, pese la porción requerida de nitrato y colóquela en un recipiente limpio

4. Entonces necesitas pesar azufre.
Entonces necesitas pesar azufre

El azufre, que uso en combustible, contiene carbón en la siguiente proporción: 100% (S) + 5% (C) (en peso).
Cuando se usa carbón, la masa forma menos grumos, se vuelve más desmenuzable y prácticamente no se pega a las paredes de la trituradora eléctrica durante la molienda. Sin embargo, es necesario moler intermitentemente para que el azufre no se derrita por la fricción excesiva. Después de la molienda, permanece altamente electrificado y formará grumos. Como noté, el azufre tarda mucho tiempo en volverse friable después de la molienda, por lo que la molienda debe hacerse con anticipación.

5. Solo después de haber medido todo, se puede derretir el sorbitol. Para estos fines, utilicé mi horno miniatura favorito, pero cuando no lo tenía, lo conseguí con una estufa. El sorbitol se coloca en un recipiente de metal, y preferiblemente en un recipiente de acero inoxidable (personalmente uso una taza de acero inoxidable, que compré en la tienda Everything for Fishing and Hunting) y se calienta a una temperatura cercana a su punto de ebullición.

Solo después de haber medido todo, se puede derretir el sorbitol

6. Luego se le agrega nitrato de potasio finamente molido (nitrato de potasio). Antes de llenarlo, agite bien el vial con salitre para que se desmorone más.

Luego se le agrega nitrato de potasio finamente molido (nitrato de potasio).

7. La mezcla se mezcla hasta que esté completamente homogénea. Con esta proporción de salitre a sorbitol, la mezcla comienza a endurecerse rápidamente, por lo que debe recalentar el contenido del vidrio hasta que la mezcla sea adecuada para mezclar.

La mezcla se mezcla hasta que esté completamente homogénea.

8. Después de que la mezcla se enfría a una temperatura que está por debajo del punto de fusión del azufre, se le agrega azufre. La temperatura se puede verificar arrojando una pequeña cantidad de azufre en la mezcla de nitrato y sorbitol obtenida anteriormente; si la temperatura es demasiado alta, el azufre se derretirá y formará pequeñas gotas brillantes en la superficie. Todos los componentes deben mezclarse muy rápidamente para que la mezcla no tenga tiempo de endurecerse.

Después de que la mezcla se enfría a una temperatura por debajo del punto de fusión del azufre, se le agrega azufre.

10. Después de eso, extraiga la masa de plástico (se recomienda usar guantes de plástico desechables) con un cuchillo u otro objeto metálico. La mezcla también debe rasparse de las paredes de la taza y amasar nuevamente con las manos para mayor uniformidad (¡use guantes de plástico!).

Quiero señalar que el combustible comienza a endurecerse rápidamente, así que nuevamente puse su taza y la puse en un horno caliente, pero solo ya estaba apagado, porque retuvo el calor y ayuda perfectamente a mantener la temperatura de la fusión del combustible y no permanece dúctil durante mucho tiempo. También puede poner algunos materiales intensivos en calor en el horno: arena limpia y seca, tuercas de metal, clavos, el plomo es perfecto. Según sea necesario, se extraen piezas de combustible de la masa principal y se presionan cuidadosamente en la carcasa del motor.

Después de eso, extraiga la masa de plástico (se recomienda usar guantes de plástico desechables) con un cuchillo u otro objeto metálico.

Presionar el combustible hacia adentro debe hacerse en pequeñas porciones, porque si el combustible no se presiona bajo suficiente presión, entonces quedarán muchas burbujas de aire dentro del verificador de combustible. Como ha demostrado la experiencia, es mejor usar una barra de grafito impregnada con parafina y con una punta pulida. Para estos fines, el fluoroplástico también es adecuado, pero el combustible se adhiere a él de todos modos y es aconsejable tener un trapo a mano con el que eliminará la placa. Todo el trabajo se lleva a cabo preferiblemente en una habitación seca. Como ya señalé, este combustible es más adecuado para la fabricación de grandes cargas de combustible (de 70 g) para motores grandes.

Del autor: No sé si este combustible se hará popular entre los científicos de cohetes y químicos, pero en el curso de un largo trabajo con él, llegué a la conclusión de que este es el único combustible poderoso que se puede obtener sin mucha dificultad en comparación con el perclorato. Un menor contenido de sorbitol lo hace un poco más rentable de usar, a menos que, por supuesto, su azufre sea más barato que el sorbitol. Desde la primera vez, no podrá cocinarlo como debería, pero en el transcurso de un largo trabajo con él, realmente verá la diferencia. Puede parecerle que este método de fabricación de este combustible no es seguro, pero durante toda mi práctica no ha habido una sola emergencia, porque observo estrictamente la pureza de los reactivos y no permito sustancias que se enciendan por debajo de 2000C. Con estricta observancia de la limpieza del lugar de trabajo, este método es relativamente seguro.

Lanzador

8) lanzar un cohete sin guía es inaceptable.


Dado que el centro de gravedad de dicho cohete está ubicado frente al centro de presión y el punto de aplicación de la tracción, no lo suficientemente disperso, el cohete puede volar horizontalmente y alcanzar al desafortunado modelista. Por cierto, uno debe estar preparado para tal desarrollo de eventos incluso con una guía de alta calidad y no bostezar si algo sucede.
Antes del lanzamiento

9) es necesario verificar la estabilidad aerodinámica del cohete, es decir capacidad de un cohete para adherirse a una dirección de vuelo seleccionada.


No entraré en teoría ahora, solo te diré cómo hacerlo en la práctica. Para hacer esto, instale el motor en el cohete y encuentre su centro de gravedad. En el centro de gravedad atamos un hilo de aproximadamente un metro de largo. Ahora comenzamos a rotar el cohete en un hilo alrededor de sí mismo, tratando de que el primer cohete avance hacia adelante. Si el cohete, al final, comienza a orientarse con la nariz hacia adelante y no cambia esta orientación durante la rotación, entonces es aerodinámicamente estable. Es mejor si la estabilización completa ocurre dentro de 1-2 vueltas completas. Si el proceso de estabilización lleva más tiempo, o la estabilización no se produce en absoluto, es necesario aumentar la estabilidad del cohete. Para hacer esto, debe cambiar el tamaño y la forma de los estabilizadores en la dirección de aumento y retroceso, o cargar la punta del cohete con un peso de lastre.

10) garantizar la seguridad de los demás.


Su pasatiempo no debe ser una fuente de peligro para los demás. Por lo tanto, es necesario encontrar un sitio en el que en un radio de 200 m no haya extraños, edificios u objetos inflamables.

Entonces, el cohete para lanzar! Pegamos una guía en el suelo con una ligera pendiente de nosotros a través de la dirección del viento. Esto es importante! (¿Recuerdas el vuelo horizontal?). Instalamos el motor, stopin, moderador en el cohete. Ponemos el cohete en la guía. Una vez más, estamos convencidos de que el cohete se mueve fácilmente desde el sitio de instalación. Con calma prendimos fuego al moderador, con calma nos alejamos 30 m en dirección transversal al viento, observamos con calma el inicio. Stopin se quema con una gran emisión de humo, por lo que la transición del moderador a stopin siempre se nota desde lejos. Si después de trabajar fuera de la línea el cohete permanece en su lugar, no se apresure a correr hacia él. Debe esperar al menos 5 minutos, de lo contrario puede tener problemas. El funcionamiento del sistema de encendido se controla mejor con binoculares. Un misil generalmente comienza de manera muy activa, por lo tanto, para rastrear su vuelo, debe mostrar suficiente destreza.

El gráfico de la figura 4 muestra el cambio en el número de Kn a lo largo del tiempo, es decir la relación del área de combustión al área de sección crítica de la boquilla en el tiempo.

El gráfico de la Fig. 5 muestra el cambio de presión en la cámara del motor con el tiempo. (Un megapascal corresponde a 10 atmósferas).

El gráfico en la Fig. 6 muestra el cambio en la tracción con el tiempo.

Tenga en cuenta que el empuje de un motor tan pequeño y simple puede superar los 1,5 kg. ¡Y esto es para un cohete que pesa 30-35 g!

Dejamos la precisión del cálculo a mi conciencia. Creo, sin embargo, que los resultados están bastante cerca de la verdad, porque La comparación de los resultados de numerosos lanzamientos con diferentes parámetros del motor y los resultados de los cálculos correspondientes revelaron una correspondencia clara. Recomiendo dominar el método de cálculo, especialmente porque no es complicado. Al diseñar su motor, es muy útil evaluar todos los parámetros críticos para no obtener un petardo en lugar del motor. También es útil realizar cálculos comparativos sobre algún parámetro (por ejemplo, sobre el diámetro de la crítica), para no realizar un montón de lanzamientos experimentales, cuyos resultados a veces son difíciles de verificar sin el equipo adecuado.
La altitud del cohete, la velocidad máxima y el tiempo de ascenso también se pueden calcular fácilmente utilizando el programa Richard Nacca EzAlt. A pesar de su simplicidad, el programa parece dar una precisión decente. Al menos para este misil, el cálculo y la medición por el método triangular mostraron el mismo resultado para la altura de elevación con el motor en marcha: 90 m. Arriba, el cohete vuela por inercia sin dejar rastro, e incluso a una velocidad frenética, por lo que medir la altitud máxima de vuelo es problemático. ¡El cálculo según EzAlt bajo las condiciones más adversas da 300m! Quiero creerlo

Esto es peligroso! ¡Lo haces bajo tu propio riesgo y riesgo!

El nitrato de amonio (nitrato de amonio) se usa comúnmente en la agricultura como fertilizante con un alto contenido de nitrógeno. Entonces, la forma más fácil de conseguirlo es comprar una compresa fría. Esto es tal, que se aplica a un lugar magullado en lugar de hielo. Abra el paquete y elimine el agua.

Por supuesto, también puedes pedir salitre en algún sitio web, pero para mí una compresa fría parece ser la forma más fácil.

Con una taza de medir, agregue 2 tazas de nitrato de amonio y 2 tazas de refresco al balde. En esta etapa, es importante mantener una relación 1: 1. Las dimensiones de la taza de medición pueden variar ligeramente, pero es importante usar la misma taza para todos los componentes.

Agregue 17 tazas medidoras de agua a nuestra mezcla. Mezclar todo junto.

Ahora necesita hervir la solución durante unos 30 minutos.

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