Българската следа :)

Опити с ракетни горива на основата на КН и епоксидна смола АП1 !

Прочитайки информацията за саздаването на такижа горива в www.nakka-rocketry.net реших да направя опити с наличната в България епоксидна смола АП1 и да се направи сравнение на получените резултати със западните епоксидни смоли.

Започнах парвоначалните опити със състав:[по номенклатурата на nakka-RNX-42]KNO3-66%,Fe2O3-8%,Al-фин прах-2%,смола АП1+втвърдител- 25 %
Първоначално сместа от селитрата(165г) и железния окис (17,5г)смлях фино в топкова мелница за 2,5часа.Използвах предварително исушен за 2часа при 150*С KNO3.
Отделно смесих смолата(57,5г) и втвърдителя(5г).
За по-лесно и по-добро смесване озползвах механична "бъркалка",която всъщност е желязна пръчка с "И" образна форма закрепено в патроника на бормашина.
Пълно хомогенизиране (в случая 250г)се постига след 15мин. разбъркване при 400об/мин.Същевремено се наблюдава затопляне на сместа !
Получената смес има консистенция подобна на размекнат пластелин и се работи много удобно-лесно се пресова и оформя горивния заряд.
Използвайки методите дадени в Richard Nakka's Experimental Rocketry Site приготвих заряд с форма на тръба с размери D=33мм,d=14,5мм и L=210мм.
При температура на околната среда от~30*C пълно втвърдяване настъпва след 12часа.Поради затоплянето при смесването сместа започна да се втвърдява още след 30мин от приготвянето.
Плътност на готовия заряд- 1,69г/см3.Скорост на горене при атмосферно налягане 0,9-1мм/с
Втвърденото гориво много добре се обработва чрез рязане,пробиване и струговане.
С получената шашка заредих опитен двигател изработен изцяло от стомана.Kn=1079,3
За запалване използвах пресован с-в от KClO4-60% ,Al-40% в количество 4,5г.

Теста заснех с дигитална камера и така определих времето на горене на горивото ,а именно 0,264с(поради твърде колям Kn).
Работата на двигателя бе съпроводена с звук подобен на истрел и отделяне на бледо-сиво-жълт дим без никакъв огън!

Този първи успех (а,бях много скептичен) стана причина за още редица опити.

Накратко -гориво RNX-57 със състав KNO3-70%,Fe2O3-8%,смола АП1-20,5%,втвърдител-1,5%(тук втвърдителя е намален до 6,8% за да се забави втвърдяванвто на смолата) при атмосферно налягане гори с скорост 1-1,2мм/с ,плътност-1,72г/см3(за сравнение "западния" заряд е с плътност 1,869г/см3) ,тествано в специално създаден мини опитен двигател даде следните резултати:
При Kn=600 бавно горене- тръбен заряд с дебелина на стените 9мм изгаря за 5с наблюдава се слаб огън.При Kn=750- стабилно горене ,9мм за 1,0с наблюдава се много малък огън. и при Kn=910 , 9мм за 0,7с - само дим без никакъв огън.

В заключение ще отбележа че тези горива се палят доста трудно.При опитите се получиха следните резултати:
Само с ДБ- отказ
Смес от ДБ 50%и гориво на прах-50%- отказ
Само гориво на прах - предизвиква слабо разгаряне на заряда и види до грешни резултати в измерванията.(горивото на прах се получава като стружки при струговане на заряда)
Смес от KClO4-60% и ПАМ 40% - отличен резултат
Смес от KClO4-74%, идитол-12%,дървен въглен-6% Al-3%,K2Cr2O7-5% това е един значително по-лесно запалим състав от предишния и дава 100% запалване на горивния заряд.

Надявам се тези резултати да послужат на някой от този форум

>Опити с ракетни горива на основата на КН и епоксидна смола АП1 !

Това е интересно и бих искал да го видя. След като зарядите ми от KN/S се навлажниха за 2 месеца , хем затворени, това гориво има перспектива, пък и не трябва да търся сорбит.
Пиши ми как да се видим.

Опса, само да сложа една снимка, че ако не напиша скоро поне едно нещо ще закрия форума.........

test

Видях го, от време на време спира. Но честито!

PerX=Dak


Захарни горива
Нашите руски колеги провеждат опити с гориво от калциев нитрат ,захар и глицерин.

Ето и моите занимания по добавянето на глицерин кък подобни смеси.

Проведох голям брой ехперименти за намиране на добавка към сместа от КН -захар ,която да втечни повече консистенцията.
В крайна сметка се оказа че наи-добър резултат дават Глицерина и Етиленгликола.
Тези добавки се въвеждат при интензивно разбъркване точно преди да се излее заряда в двигателя.
Добавките освен течливост допринасят и за по висока пластичност на зарядите, както и намаляват хигроскопичноста(това не е напълно ясно защо така се получава- по скоро трябва да стават по-хигроскопични,но факта си е факт)
Наи-добри ехплоатационни показатели дава сместа от:

KNO3-58%
Захар-38%
Глицерин-4%(3,175мл)
Най - течлива при 150*С

Селитрата и захарта се смилат заедно възможно по-финно
Глицерина е чист фармакопеен - 99,9% закупен от хим.склад(в аптеките глицерина често се среща разреден с вода ,такъв глицерин не е подходящ за тази смес)
Това гориво използвам от 1995г и не е имало никакъв проблем!

При опитите се получи и една смес от:
KNO3-55,6%
Захар-37%
Глицерин-7,4%(5,9мл)

Интересното при нея е че след като истине напълно остава мека и лесно се деформира с ръка!С тази смес не съм провеждал никакви опити с двигатели но може да се окаже удобна за зареждане на мини двигатели при обикновенна температура!

Сега провеждам предварителни опити с гориво от:

Амониев пикрат - 47%
Натриев нитрат - 47%
Идитол - 6%
Финно изготвената смес пресована до плътност 1,69г/см3 дава скорост на горене 7,5мм/с !
Този състав ще е много подходящ за малки по размер двигатели но даващи значително повече тяга отколкото димния барут.

Тепърва ще провеждам двигателни испитания ,така че ако някой се е занимавал с подобни горива моля да сподели опита си!

PerX, 23.03.2004 20:44:45 :

Проведох голям брой ехперименти за намиране на добавка към сместа от КН -захар ,която да втечни повече консистенцията.

 

Три раза прочитал, но так всего и не понял. Может кто-нибудь перевести на русский?

Особенно интересует гигроскопичность и скорость горения составов с глицерином.

>>Проведох голям брой ехперименти за намиране на добавка към сместа от >>КН -захар ,която да втечни повече консистенцията.

Для Serge77:
Провёл большое число экспериментов для нахождения добавки к смеси KN-сахар, которые обеспечивают большую текучесть.

Apollo, 23.03.2004 22:26:36 :

Для Serge77:
Провёл большое число экспериментов для нахождения добавки к смеси KN-саха, которые обеспечивают большую текучесть.

 

Это я понял. Меня подробности интересуют. Можешь всё сообщение перевести?

Serge77, 23.03.2004 23:30:42 :

Это я понял. Меня подробности интересуют. Можешь всё сообщение перевести?

 

К сожалению сейчас уже нет. Завтра по работе надо во ВНИИПО ехать с утра.

PerX пишет:

PerX=Dak


Захарни горива
Нашите руски колеги провеждат опити с гориво от калциев нитрат ,захар и глицерин.

Ето и моите занимания по добавянето на глицерин кък подобни смеси.

Проведох голям брой ехперименти за намиране на добавка към сместа от КН -захар ,която да втечни повече консистенцията.
В крайна сметка се оказа че наи-добър резултат дават Глицерина и Етиленгликола.
Тези добавки се въвеждат при интензивно разбъркване точно преди да се излее заряда в двигателя.
Добавките освен течливост допринасят и за по висока пластичност на зарядите, както и намаляват хигроскопичноста(това не е напълно ясно защо така се получава- по скоро трябва да стават по-хигроскопични,но факта си е факт)
Наи-добри ехплоатационни показатели дава сместа от:

KNO3-58%
Захар-38%
Глицерин-4%(3,175мл)
Най - течлива при 150*С

Селитрата и захарта се смилат заедно възможно по-финно
Глицерина е чист фармакопеен - 99,9% закупен от хим.склад(в аптеките глицерина често се среща разреден с вода ,такъв глицерин не е подходящ за тази смес)
Това гориво използвам от 1995г и не е имало никакъв проблем!

При опитите се получи и една смес от:
KNO3-55,6%
Захар-37%
Глицерин-7,4%(5,9мл)

Интересното при нея е че след като истине напълно остава мека и лесно се деформира с ръка!С тази смес не съм провеждал никакви опити с двигатели но може да се окаже удобна за зареждане на мини двигатели при обикновенна температура!

Сега провеждам предварителни опити с гориво от:

Амониев пикрат - 47%
Натриев нитрат - 47%
Идитол - 6%
Финно изготвената смес пресована до плътност 1,69г/см3 дава скорост на горене 7,5мм/с !
Този състав ще е много подходящ за малки по размер двигатели но даващи значително повече тяга отколкото димния барут.

Тепърва ще провеждам двигателни испитания ,така че ако някой се е занимавал с подобни горива моля да сподели опита си!

 

PerX=Dak

Сахарные топлива.
Наши русские коллеги проводят опыты с топливом на нитрате кальция, сахара и глицерина.

Вот и мои занятия с добавлением глицерина к подобным смесям.

Я провел много экспериментов для нахождения добавки к смеси КН-сахар, которая бы сделала жиже консистенцию.
В конце концов оказалось, что лучшие результаты дают глицерин и этиленгликоль.
Эти добавки вводят при интенсивном перемешивании непосредственно перед заливкой заряда в двигатель.
Добавки, кроме текучести, улучшают пластичность зарядов, и уменьшают гиргоскопичность (не вполне ясно, почему это так - скорее должно быть наоборот, но факт остается фактом).
Лучшие эксплуатационные показатели дает смесь:

KNO3-58%
Сахар-38%
Глицерин-4%(3,175мл)
Найболее текучая при 150*С

Селитра и сахар размалывают совместно как можно мельче. [Гм... если бы ты работал у меня, устранил бы с работы до сдачи минимума по ТБ ]
Глицерин - фармакопейный, 99,9%, куплен в хим. складе (в аптеках глицерин часто встречается разбавленный водой, такой глицерин не подходит для данной смеси)
Это топливо я использую с 1995 года и не было никаких проблем!

Во время опытов получил и смесь:

KNO3-55,6%
Сахар-37%
Глицерин-7,4%(5,9мл)

Интересно, что после полного остывания она остается мягкой и легко деформируется рукой. Я не делал опыты в двигателе с этой смеси, но вполне вероятно, что она окажется удобной для снаряжания минидвигателей при обычной температуре!

В данный момент провожу предварительные опыты с топливом:

Пикрат Аммония - 47%
Нитрат натрия - 47%
Идитол - 6%

Тонко приготовленную смесь [вероятно - тонко измельченную; обращаю внимание на раздельный размол окислителя от горючих компонентов, только тогда безопасно можно достичь высокую степень измельчения], спрессованную до полотостью 1.69 г/см3, дает скорость горения 7.5 мм/с.
Этот состав будет весьма подходящим для маленьких двигателей с тягой, значительно больше, чем на дымном порохе.

Испытания двигателей предстоят, так что если кто занимался подобными топливами, прошу поделиться опытом!

В квадратных скобках - мои примечания по ТБ.
Прошу отнестись серьезно. Ведь ничего не стоит размолоть отдельно компионенты, а потом смешать.
Даже если использовать смешение с размолом, все равно намного безопаснее.

Что же - подход нормальный

Насчет гигроскопичности - я тоже считаю, что глицерин (или гликоли) увеличат гигроскопичность. Но это не так важно. В конце концов, проверить в лабораторию несложно. Если скоро у нас будут испытания на гигроскопичность, пожалуй, замешаю несколько образцов и суну в серию Иначе врядь ли соберусь - 20 эксикаторов вымыть и заполнить растворами - это не хухры-мухры

Подход PerX - как у боеприпасников, которые увеличивают пластичность зарядов ВВ добавлением более легкоплавкого компонента-пластификатора. В частности, ТНТ, идущий на шнекование, должен содержать больше ДНТ, чем ТНТ для прессования.

Кстати, в 2000 году где-то на космофоруме я предлагал LBS пластифицировать карамельку медом или, на худой конец, глицерином.

Логически следующий этап - поиск полимера, который растворяется в глицерине и в расплаве сахара. Поливиниловый спирт

Ну, а если сшить его ...

Последный состав - типичный прессовой состав для микромодельных двигателей. Скорость горения у него на самом деле выше, чем у дымняка, а импульс выше. И тяга - существенно больше.

Смутно помню, что в 1988 году попадались двигатели с подобным топливом, то ли чехословацкие (Синтезия), то ли штатовские (Эстест).

Варбан, большое спасибо!

> Эти добавки вводят при интенсивном перемешивании непосредственно перед заливкой заряда в двигатель.

Сначала плавят без глицерина, а потом добавляют глицерин? Странно, а почему же не добавить глицерин сразу, чтобы плавилось легче? Может быть "перед заливкой" - это имеется в виду "перед плавлением"?

> Добавки, кроме текучести, улучшают пластичность зарядов, и уменьшают гиргоскопичность

А, так всё-таки уменьшают гигроскопичность! Я думал, что неправильно понял, настолько это удивительно.

KNO3-58%
Сахар-38%
Глицерин-4%(3,175мл)

Судя по всему, это состав 60-40, к которому прибавлялся глицерин. А составы с большим количеством KNO3 не испытывались?

>Пикрат Аммония - 47%
>Нитрат натрия - 47%
>Идитол - 6%

А вот это топливо обсуждать не будем. Пикрат аммония не продаётся, а изготовление его к ракетомоделизму не относится.

> Если скоро у нас будут испытания на гигроскопичность, пожалуй, замешаю несколько образцов и суну в серию

Это было бы замечательно! Настоящие численные данные!

> Кстати, в 2000 году где-то на космофоруме я предлагал LBS пластифицировать карамельку медом или, на худой конец, глицерином.

Сахарную карамель пластифицируют кукурузным сиропом, вроде бы это не добавляет гигроскопичности. Full-scale пробовал мёдом, но оказалось, что гигроскопичность сильно повышается.

> Логически следующий этап - поиск полимера, который растворяется в глицерине и в расплаве сахара. Поливиниловый спирт

Так он наоборот, повысит жёсткость. Я растворял в сорбите крахмал, муку, желатин, при этом прочность застывшего сорбита сильно повышалась.

в аптеках глицерин часто встречается разбавленный водой, такой глицерин не подходит для данной смеси

 

Даже попробовать разбавить глицерин водой - это жизненный подвиг!
Может быть он разбавлен спиртовым раствором. хоть и очень сомнительно, что так делают в аптеках, да и зачем?
Глицеринспиртовым раствором мы когда-то пергаментировали бумагу, но после просушки спирт естественно испарялся.

varban> Логически следующий этап - поиск полимера, который растворяется в глицерине и в расплаве сахара. Поливиниловый спирт

Serge77> Так он наоборот, повысит жёсткость. Я растворял в сорбите крахмал, муку, желатин, при этом прочность застывшего сорбита сильно повышалась.

А хрупкость?

Хрупкость оставалась, резины не получалось.

Кстати, тут мне в голову пришел бзык - попробовать, как горит на воздухе эмульсия солярки в концентрированном водном растворе нитрата аммония, загущенным карбоксиметилцеллюлозой, с добавками алюминия и ТНТ Ибо есть под рукой

Это штатная марка эмульсионного ВВ, так называемый анфолит.
Если эта бяка будет гореть, сделаем правильные выводы Консистенцию изменить нетрудно, ТНТ уберем, придумаем, как сшить КМЦ.

Только я сомневаюсь чего-то... скорее этим анфолитом огонь можно тушить.

Судя по всему, это состав 60-40, к которому прибавлялся глицерин. А составы с большим количеством KNO3 не испытывались?

 

Не несъм испитвал състави с повече КН защото целта беше да се постигне по-висока течливост а това се обуславя и от по-високото съдържание на захар!

Сначала плавят без глицерина, а потом добавляют глицерин? Странно, а почему же не добавить глицерин сразу, чтобы плавилось легче? Может быть "перед заливкой" - это имеется в виду "перед плавлением"?

 

Глицерина трябва да се добави именно след стапяне на основния състав и преди леенето, защото след 4-5мин сместа губи повишената течливост/моля за извинение, пропуснах да отбележа по-рано/!
Врочем тази технология ползвах и при замяна захарта с глюкоза - ефекта от глицерина е същия.

[Гм... если бы ты работал у меня, устранил бы с работы до сдачи минимума по ТБ ]

 

Разбира се Върбан е абсолютно прав ,смилането трябва да е разделно!Съмнение няма!!
Аз приведох тези данни както съм записал през далечната 95г,когато заниманията ми бяха в прохождащ стадий

Смутно помню, что в 1988 году попадались двигатели с подобным топливом, то ли чехословацкие (Синтезия), то ли штатовские (Эстест).

 

Някъде към 1986г бях чул че в ракетомоделизма се исползват МРД с т.н. пластично гориво!? Даже един ,който уж бил разглобявал такъв МРД казваше че горивото имало шуплеста структура !
Върбане ти знаеш ли нещо за такива МРД?

---

Провеждах и не малко опити с горива на основата на NH4CLO4 но сериозен проблем се оказа намиране на подходящо свързващо.Втвърдителя на епоксидната смола АП1 реагира с АП и =>заряд изпълнен с шупли!
Пробвах разни силикони.Те дават висока скорост на горене но зарядите са прекалено "гумени" ,а и остава много твърд SiO2,който много силно ерозира суплото.
Опитвах с битум въведен под формата на 50%р-р в бензин =>сушене и пресоване на загрят до 40*С състав .Резултатите:много висока скорост на горене и разрушаване на двигателите.
При всички опити използвам NH4CLO4 - много финно смлян с цел пълно изгаряне в горивната камера(двигателите са с D=20мм).Дали това не е грешка(обикновенно се препоръчва едрина 200-300мк).

---

Ето и някой любопитни данни за пикратното гориво получени днес!

Тест в опитен двигател снабден с манометър:
При Kn=36 , P=1,2mP , Сг=17,5мм/с при плътност на заряда 1,82г/см3

За сръвнение при ДБ при същите условия:
Kn=36; P=0,8mP ;Сг=16,5мм/с при 1,83г/см3

И в двата случая са дадени усреднени данни от 5 опита .Температура на околната среда 15*С.

varban, 24.03.2004 21:56:58 :

Кстати, тут мне в голову пришел бзык - попробовать, как горит на воздухе эмульсия солярки в концентрированном водном растворе нитрата аммония

 

Читал, что проводились испытания топлив на основе нитрата аммония и нитрата метиламина с минимальным количеством воды, необходимым для их растворения. В раствор добавляли разные катализаторы, но стабильного горения добиться так и не удалось. Думаю, что эмульсия солярки будет ещё хуже.

>> Логически следующий этап - поиск полимера, который растворяется в глицерине и в расплаве сахара. Поливиниловый спирт

>Так он наоборот, повысит жёсткость. Я растворял в сорбите крахмал, муку, желатин, при этом прочность застывшего сорбита сильно повышалась.

Не знаю куда это. Сюда или в карамельку. Но скорее всего повышался модуль упругости - нормальное явление если часть растворенной в сорбите добавки успевала выпасть из р-ра при охлаждении. Получался нормальный композит. В некоторых марках стали похожая картина