Твёрдые ракетные топлива карамельного типа V

Serge77, 28.12.2003 22:32:13:

Так ты вроде сразу написал, что не горит. Или этот состав тогда не испытывал?

 

Да, я его сразу пытался поджечь, в маленьких кусочках.
А шашка застывала.
Ждать и жечь не было смысла.

А сегодня сжигал все остатки в печи.
Но я это написал, что бы акцентировать внимание на то , что не горит совсем.
Другие в аналогичных условиях горят.

Проверял составы НК-НСа(+4Н2О)-сорбит 20-100-40 и 30-100-45 (+сода).
Выпаривал от массы тетрагидрата 25%.
Первый горел со скоростью 3,5 мм/с, второй 1,7 мм/с.
Делал то же без соды. Составы меньше пенятся. Сорбит быстрее темнеет.
Но на маленьких (до 200 г.) замесах это мне не мешало.
Разливал в 20 кубовые шприцы. Около 50 г. в один шприц.
Очень удобно, потому что видна пористость топлива. Без соды можно добиться практически прозрачного (коричневатой окраски) топлива, с содой у меня это не получалось.
Затем состав НК-НСа(+4Н2О)-сорбит 20-100-40 сделал в кол-ве 1200г.
Без соды.
К моменту выпаривания 22% топливо заметно потемнело до коричневого цвета.
Пожалуй, это первый раз, когда мне было по настоящему страшно продолжать. Уж не знаю, почему, все было нормально. Но полная кастрюлька взрывоопасной чачи наводила уныние. Дальше упаривать не стал. Залил 800 г для двигателя в бронировку и тестовые образцы.
Горели со скоростью 2,5 мм/с. А разница - всего 3 процента воды.
Остается значительно больше твердого шлака. Видимо, горит при более низкой температуре. Внутри двигателя, думаю, будет иначе.

Если получится, продолжу завтра.
 
А, вообще, работать с большими количествами мне показалось принципиально тяжелее. Может это психологически так, или с непривычки.

За несколько месяцов работы накопилось много карамелевой стружек, обрезков и т.д. А тут как-раз решил испытать новый движок на резьбе, я всё это "безобразие" переплавил, вроде нормально получилось Безотходное производство !!!

> Делал то же без соды. Составы меньше пенятся. Сорбит быстрее темнеет.

Тут дело не просто в темнении сорбита. Ведь он темнеет от присутствия кислоты, а именно азотной кислоты. А она не только разлагает сорбит, а сильно повышает нестабильность расплава, увеличивает вероятность самовоспламенения. Т.е. здесь совсем не та ситуация, как с плавлением сахара. Сахар разлагается при плавлении сам по себе, даже без селитры. Поэтому потемнение при плавлении сахарной карамели - это просто признак перегрева. А сорбит совершенно стабилен при температуре ниже 200С. Значит, если он темнеет при 150-160С - это уже признак его взаимодействия с чем-то в смеси. Такое взаимодействие может привести к вспышке.

> Без соды можно добиться практически прозрачного (коричневатой окраски) топлива, с содой у меня это не получалось.

Я очень внимательно рассматривал все образцы на предмет пузырьков, ничего не было. Правда я делал только маленькие образцы, до 10г.

> Но полная кастрюлька взрывоопасной чачи наводила уныние.

В какой кастрюле ты плавишь? Алюминий, нержавейка, эмаль? Какой получается слой расплава? Думаю, что больше 1-2 сантиметров делать не нужно, будет хуже испаряться вода, возможен перегрев.

> Залил 800 г для двигателя в бронировку и тестовые образцы.

Какая бронировка? Хорошо ли прилипает? Какая усадка в большой шашке?
Я хочу заливать в трубу ПВХ, но ещё не проверял, как к ней прилипает.

> Остается значительно больше твердого шлака. Видимо, горит при более низкой температуре.

У меня было так: чем меньше скорость горения, тем меньшая часть твёрдых продуктов улетала в виде дыма и тем большая часть оставалась на месте. При скорости меньше 2 мм/с почти всё оставалось на месте в виде очень рыхлого шлака.

А зачем ты прибавляешь KNO3 ? Он же понижает скорость горения, для двигателя торцевого горения это совсем не нужно.

Lioxa, 01.01.2004 18:17:16:

За несколько месяцов работы накопилось много карамелевой стружек, обрезков и т.д. А тут как-раз решил испытать новый движок на резьбе, я всё это "безобразие" переплавил, вроде нормально получилось Безотходное производство !!!

 

Если ты уверен, что топливо хранилось в герметичной упаковке и совсем не набрало влаги, тогда хорошо. Однако стружка гораздо быстрее тянет воду, чем монолитный кусок, причём это незаметно на вид. Будь готов, что топливо может медленнее разгораться и хуже гореть.

Serge77, 01.01.2004 21:14:18:

В какой кастрюле ты плавишь? Алюминий, нержавейка, эмаль? Какой получается слой расплава? Думаю, что больше 1-2 сантиметров делать не нужно, будет хуже испаряться вода, возможен перегрев.


Какая бронировка? Хорошо ли прилипает? Какая усадка в большой шашке?
Я хочу заливать в трубу ПВХ, но ещё не проверял, как к ней прилипает.


А зачем ты прибавляешь KNO3 ? Он же понижает скорость горения, для двигателя торцевого горения это совсем не нужно.

 

 Плавлю в нержавеющей кастрюльке где то на 1,5л
В последней закваске слой расплава был где то 5 см. Это многовато.
Но заливать порциями как то не хочется. Сверху собирается слой мелких пузырьков, которые не лопаются. То есть когда это на старте - и хрен с ним, лучше выйдет на режим, а когда в процессе горения будут такие закидоны, это не хорошо. Можно этот слой собирать при густении, но в длинной трубе это не удобно.

Заливал в картонную трубу, пропиттанную фенольными смолами. Она пористая, прилипает не оторвешь. А от стенки шприца топливо очень легко отстает, вынимал шашку целиком. Правда, не знаю из какого он пластика.

А НК добавляю из предосторожности, боюсь слишком крутой зависимости давления от Кн, У меня Кн от 110 до 220, а как поведет себя такая карамель, я не знаю.
Кстати, о профиле торцевого горения. Он действительно изначально представляет собой полусферу до того, как горение дойдет до стенок.
А затем радиус ее увеличивается и поверхность становится более плоской. Это при однородном топливе.
 Пак что плщадь горения изменяется от 2 площадей сечения до 1.

> В последней закваске слой расплава был где то 5 см. Это многовато. Но заливать порциями как то не хочется.

Нужна кастрюлька пошире или сковородка.

> Сверху собирается слой мелких пузырьков, которые не лопаются.

Попробуй, не снимая топлива с плитки, уменьшить температуру, чтобы уже не кипело, но ещё не густело. Пузырьки должны всплыть и лопнуть.

> Заливал в картонную трубу, пропиттанную фенольными смолами. Она пористая, прилипает не оторвешь.

Какая усадка в большой трубе?

> А НК добавляю из предосторожности, боюсь слишком крутой зависимости давления от Кн

Почуме ты думаешь, что KNO3 понижает эту крутизну? Наоборот, он известен своим повышением показателя в законе горения. Правда про кальций я ничего не знаю, может он ещё хуже.

> Кстати, о профиле торцевого горения. Он действительно изначально представляет собой полусферу до того, как горение дойдет до стенок.

Это если горение начинается из одной точки, т.е. когда весь торец вначале закрыт, кроме самого его центра. А если горение начинается со всего торца сразу, тогда почти плоский профиль.

Serge77, 01.01.2004 22:51:31:

Попробуй, не снимая топлива с плитки, уменьшить температуру, чтобы уже не кипело, но ещё не густело. Пузырьки должны всплыть и лопнуть.

Какая усадка в большой трубе?

Почуме ты думаешь, что KNO3 понижает эту крутизну? Наоборот, он известен своим повышением показателя в законе горения. Правда про кальций я ничего не знаю, может он ещё хуже.

Это если горение начинается из одной точки, т.е. когда весь торец вначале закрыт, кроме самого его центра. А если горение начинается со всего торца сразу, тогда почти плоский профиль.

 

Усадка обычная, в числах не знаю как выразить, выпуклая поверхность при заливке (подливаю, пока жидкое топливо еще есть) при усадке дает конус внутрь приблизительно 90 градусов при вершине. Удобно, не надо формировать стартовый канал.

Я топливо долго выдерживаю при пониженной температуре, но какая то фракция пузырьков принципиально не хочет лопаться. Надо какое то вещество добавлять.

А по поводу профиля горения - начало горения с конуса или небольшого канала больше напоминает горение с точки чем с плоскости.

> при усадке дает конус внутрь приблизительно 90 градусов при вершине. Удобно, не надо формировать стартовый канал.

О, это хорошо, не сильно много.

> Я топливо долго выдерживаю при пониженной температуре, но какая то фракция пузырьков принципиально не хочет лопаться. Надо какое то вещество добавлять.

Нужно вещество, понижающее поверхностное натяжение. Подумаю на этим. Может помочь закрытие кастрюли крышкой. Поверхность будет нагрета больше, чем при открытой крышке и вентиляции воздуха, вязкость поверхностного слоя топлива станет меньше.
 А можно вакуум добавить ;^))

> А по поводу профиля горения - начало горения с конуса или небольшого канала больше напоминает горение с точки чем с плоскости.

Согласен. Это я уточнение написал, потому что с твоих слов не было ясно, какое именно торцевое горение ты имел в виду.

Я думаю для торцевого РД оптимален начальный профиль горения - глубокий конус.

Т.е. начальный Кн будет гораздо больше установившегося после исчезновения углубления. Трудно термоизолировать торцевой РД. Значит он будет разогреваться со значительной потерей прочности.

Тогда для трубы на 70 атм рабочего давления - такое двление должно возникнуть лишь на старте, а затем оно плавно снизится до 20 атм. например - т.е. как раз до того двления которое будет держать таже труба в рскаленном состоянии.

Мы это обсуждали уже как то...

Сварил 1 кг карамели НСа-сорбит 31-100 +сода 0,5%.

Выпарил 26% воды. Уже значительно смелее.
Использовал новую партию сорбита, при этом пузыри удалось побороть.
Видимо сорбит сорбиту рознь.
Но соду, возможно, надо добавлять после плавления (или растворения) сорбита. А то пена прет как от стирального порошка.
Скорость на тестовых образцах = 4,5 мм/с.
Залил в бронировку 750г. Это будет второй движок.
Ой, скоро буду жечь.

> Выпарил 26% воды. Уже значительно смелее.

Осталось 4% воды, я так и делал. Какой цвет? Ты температуру расплава не измеряешь?

> Использовал новую партию сорбита, при этом пузыри удалось побороть. Видимо сорбит сорбиту рознь.

Очень может быть. А где ты берёшь сорбит? Какой он на вид?

> Но соду, возможно, надо добавлять после плавления (или растворения) сорбита. А то пена прет как от стирального порошка.

Попробуй, но я не уверен, что поможет. Пена ведь прёт не от самой соды, а от того, что сода реагирует со следами кислоты в нитрате кальция.

> Ой, скоро буду жечь.

Ой, жду с нетерпением! ;^))

Жечь то буду без стенда.
Старую платформу разломал, а новый стенд весит 80 кг.
Одному не погрузить.
А напарников нет
Но думаю, прежде всего надо испытать корпуса на пригодность.
И по времени горения много можно сказать

Пытаюсь сделать карамель на кальциевой селитре с сорбитом.70/20 принципиально не хочет гореть.При подносе зажигалки возникает форс дыма который сдувает пламя зажигалки и состав тухнет.

Кметь, 04.01.2004 16:45:42:

Пытаюсь сделать карамель на кальциевой селитре с сорбитом.70/20 принципиально не хочет гореть.

 

Значит что-то не так делаешь, или реактивы не в порядке. Ведь у двоих уже получилось. Я недавно здесь писал, как нужно делать.

Пару фоток про варку килограмма карамели.

Усадка карамели с нитратом кальция значительно меньше, чем у гибридной карамели и карамели с чистым НК. Вот эта шашка длиной 190мм и диаметром 50мм залита была с «горкой» 3мм дала усадку конус глубиной 7 мм.
Однако очень хрупкая. При ее сверлении треснула на всю длину. Добавление даже процентов 30 НК увеличивает прочность очень заметно. А 50/50 НК /НСа –очень прочный, но горит медленно, может для канального заряда подойдет.

Кстати, забыл сказать. Топливо не пористое, и плотность 2. (Даже чуть больше, как ни считаю).

RLAN, 04.01.2004 20:41:18:

Пару фоток про варку килограмма карамели.

 

Извини, но тебе выговор! За такие низкие бортики у кастрюльки. Ведь пена могла легко на плитку сбежать.

RLAN, 04.01.2004 21:06:46:

Кстати, забыл сказать. Топливо не пористое, и плотность 2. (Даже чуть больше, как ни считаю).

 

Я думаю, что плотность должна быть больше, чем считает PROPEP, потому что нитрат кальция образует комплекс с сорбитом, при этом объём должен уменьшаться. Так что чуть больше двух - это скорее всего норма.

[quote|Serge77, 04.01.2004 22:07:18:] [Извини, но тебе выговор! За такие низкие бортики у кастрюльки. Ведь пена могла легко на плитку сбежать.
[/QUOTE]
И я про то же.
Пришлось простоять около часа на контроле.
Не удобно.

RLAN, 04.01.2004 20:42:08:

Однако очень хрупкая. При ее сверлении треснула на всю длину.

 

Скорее всего это из-за больших остаточных внутренних напряжений. Может быть очень медленное охлаждение поможет. Или "отжиг" охлаждённой шашки при 100С, как ты делал. В общем, тут должны помочь приёмы работы со стеклом.

Что то с кальциевой карамелью непонятно.
Сергей, может ты попробуешь прожечь какой нибудь движок.
Поимев отрицательный результат прошлый раз, решил это дело исправить.
Сделал два двигателя с кальциевой карамелью стандартного состава.
Один из разорвнного композитного корпуса заливкой прямо в корпус.
Масса 420г. Длина шашки от критики до заглушки 115мм. Диаметр 54 мм.
Диаметр критики 5 мм. Кн изменяется от 1 до 200 и 120. Мне так кажется.
Второй в дюралевом корпусе с титановым соплом из старых запасов.
180 г карамели. Кн от100 до 50.
Первый двигатель прожег.
Не смотря на все вводные, которые целый день этому мешали.
Видео будет завтра.

А теперь о главном. Время горения составило примерно 25-30 сек.
Жег на старом стенде, по крайней мере надеюсь увидеть порядок тяги, что бы оценить давление.
А недоумение у меня вызывает факт, что скорость не растет с давлением.
По крайней мере эта зависимость сильно отличается от калиевой карамели.
Наверное, надо жечь в тестовом устройстве с манометром.

А на второй двигатель не хватило запала ( я его где то в снегу потерял.)

> Сергей, может ты попробуешь прожечь какой нибудь движок.

Очень хочу, я обязательно проведу полное тестирование для определения закона горения. Уже нашёл подходящую трубу для бронировки в тестовый двигатель. Но в ближайшую неделю точно не получится.

> А недоумение у меня вызывает факт, что скорость не растет с давлением.

Как ты это заметил? Откуда такой вывод? Это ведь очень важно.

Serge77, 11.01.2004 19:56:14:

Как ты это заметил? Откуда такой вывод? Это ведь очень важно.

 

115 мм за 30 с это 4мм/с.
15 г/с топлива при диаметре 5мм должны дать какое то давление (скачаю видео, может увижу хотя бы приближенно )
Калиевая карамель уже в длиной негорючей трубке дает существенный прирост скорости.
А здесь этого нет.