Твёрдые ракетные топлива XV

Это продолжение темы
Форумы Авиабазы

Неоднократно наблюдая, как горят парафин-перхлоратные шашки вне двигателя, решил сделать к Новому Году пару таких феерверков.
Вроде безсопловика, закрепленного отверстием канала вверх.
Поджиг - бенгальским огнем (ВНИМАНИЕ - нарушение Т.Б. ). Состав ПХА-Ал-парафин-жел.сурик 65-10-24-1
В новогоднюю ночь этот самопал гореть отказался.
Сегодня я решил его заставить.
Бенгальский огонь снова не помог, а раскаленная 6мм проволока помогла ,
только очень сильно. И хотя наружный слой состоял всего из 10 слоев бумаги и 4 скотча, долбануло очень даже сильно, в смысле громко. На видео этого не слышно, снято фотиком, там микрофон никакой. Но уши заложило минут на пять.
Это я не к тому, ч то бы похвастаться, вот, я, какой козел...
А к тому, что условий для такой детонации вроде не было никаких.
Канал 10х150, проволкой перекрывался не более чем на треть, Кн в худшем случае был не более 100, топливо не пористое, внимательно рассматривал разбросанные куски.
Все таки, поневоле приходишь к мысли, что такой состав склонен к какому то взрывному горению.
Пока придется от него отказаться.

Для GOGI.
Вот такая у нас зима. Снега ещё не было, +6.

У блин, славянский экстрим!
=) опасные опыты!
:ph34r:

RLAN>А к тому, что условий для такой детонации вроде не было никаких.
RLAN>Канал 10х150

По-моему, это не детонация, а эрозионное горение, для него как раз были все условия: длинный канал и сопло такого же размера, как канал.

RLAN> внимательно рассматривал разбросанные куски.

Если была бы настоящая детонация, то кусков топлива не осталось бы, и руки тоже бы не было.

Metanol>У меня похоже было,сделал на ПХА с ПУ, в бумажную трубку канал несквозной, так при горении неподетски начала стрелять,то есть разгорается громкий хлопок,снова разгорается,и т.д пока не сгорела

Это стандартное пульсирующее горение, причина - маленький Kn, а значит попадание в зону давления, где наблюдается нестабильное горение.
Я такое тоже наблюдал с топливом на ПХА в охотничьей гильзе.

Заметил, кстати, одно интересное явление.
У меня закончился нормальный рассыпчатый ПХА. А тот, что есть, в основном кусками. Очень тяжело крошится и мелется. Но когда я его опускал в расплавленный парафин, он тут же пропитывался им и очень легко разминался в мелкие кристаллы.
На парафин я обиделся , но может такое же явление будет с каким нибудь спиртом?
Попробую, совсем не хочется перекристаллизовывать.

RLAN> может такое же явление будет с каким нибудь спиртом?

Не советую пробовать спирт, ацетон или похожее, в чём ПХА растворим. Лучше бензин, уайт-спирит, это как раз аналоги парафина.

Я ПХА перекристаллизовываю.
60г ПХА растворяю в 100мл кипящей воды и сразуже охлаждаются до 20* поставив стакан в ледяную воду, при этом интенсивно перемешиваю. ПХА выпадает очень мелкими кристалликами. Фильтрую ПХА, оставшийся раствор охлаждаю до 0* выпавшие кристаллы идут на следующую перекристаллизацию. Однако в растворе еще есть ПХА (при 0* 11,5г/100мл ) и чтобы его не терять нагреваю раствор и растворяю 8г KCl. Опять охлаждаю в холодной воде.Выпадают Очень! мелкие кристаллы ПХК( растворимость ПХК при 20* 1,8г/100мл при 0* 0,33)
Полученный таким образом ПХА сушится при 80* и затем очень легко растирается.ПХА идет в двигатель, а ПХК в воспламенитель.

То RLAN- согласен с Serge77 это не детонация. Когда чтонибудь детонирует то это выглядит совсем по другому. Однако это не значит, что можно сувать раскаленную проволоку в двигатель.

Кметь>Я ПХА перекристаллизовываю.
Кметь>60г ПХА растворяю в 100мл кипящей воды и сразуже охлаждаются до 20* поставив стакан в ледяную воду, при этом интенсивно перемешиваю. ПХА выпадает очень мелкими кристалликами.

Отличная методика, я много раз её советовал. Естественно, не я её придумал, это стандартный метод.

Испытал топливо на NaNO3. Скорость горения 8мм/с !!! Кn=500, диаметр критики 4мм в начале и 4х6( чтото вроде элипса) в конце.
Завелся двигатель с пол пинка с помощью небольшой таблетки ЧП на пирксилине.
ЗЫ:забыл на полигоне пульт воспламенителя.Буду надеятся, что до завтра никто не сопрет.
ЗЗЫ: надобы титан заменить люминем илил магнием.

RLAN>Да я согласен, что не детонация, так, термин подвернулся.

В нашем деле лучше употреблять правильные термины.

RLAN> А составы я проверяю на детонацию молотком на наковальне, много раз 0,1-0,2 г.

Это проверка не на детонацию, а на чувствительность к удару.

RLAN>Более того, не думаю, что подобные составы в принципе могут сдетонировать в бумажной трубке при поджигании.

Скорее всего не могут, если связка не нитроцеллюлоза и связки не меньше 15-20%.

RLAN>А вот по поводу эррозионного горения в том смысле , что говорил Варбан, сомнения. Названный им критерий (вроде Победоносцева) ну никак не мог быть превышен.

Смысл всех критериев в том, что они определяют условия, при которых канал начинает работать как сопло. В данном случае это и так видно, без критериев.

Кстати, Kn около 100 как раз и даёт попадание в зону нестабильного горения, когда топливо горит пульсациями или вспышками с резкими скачками давления. Если бы Kn был намного меньше, топливо бы спокойно сгорело, выдав искомый новогодний факел.

Кметь>Испытал топливо на NaNO3. Скорость горения 8мм/с !!!

Очень неплохо, похоже на стабильное горение, и факел красивый ;^))
Скорость кажется великовата, может с бронировкой какие-то проблемы? Какие были размеры шашки?

Кметь>ЗЗЫ: надобы титан заменить люминем илил магнием.

Да, особенно с алюминием интересно.

>Скорость кажется великовата, может с бронировкой какие-то проблемы? Какие были размеры шашки?
Скорость горения я определяю всегда одним и темже методом- шашка бронируется только с торцов и скорость горения вычисляю по очень простой формуле u=D-d/2t. В этот раз было 2 шашки(это потомучто я ее сломал проверяя на наличие пор), бронировка- 3мм эпоксидки с небольшим количеством сажи. Размеры- D=21, d=5, h=40
>Очень неплохо, похоже на стабильное горение, и факел красивый ;^))
Ага и шлак на метр брыжжет )

Думаю в следующий раз взять еще меньше связующего, останавлюсь на 12-13% и окиси жела не больше 3%.

RLAN> долбануло очень даже сильно, в смысле громко. уши заложило минут на пять. ... условий для такой детонации вроде не было никаких.

 

возможно "условием для такой детонации " явилась пористость шашки, при малейшм повышении давления пламя проникло в толщу топлива.

Мнее вероятным кажется CATO - растрескивание шашки из-за не прочности корпуса (если заряд был скреплен с корпусом конечно).

>ЗЫ:забыл на полигоне пульт воспламенителя.Буду надеятся, что до завтра никто не сопрет
Сходил сегодня на полигон и возрадовался бо где я вчера пультец оставил там он и лежал.

Кметь>Скорость горения я определяю всегда одним и темже методом- шашка бронируется только с торцов

Понятно. Мне кажется, тут может быть проблема: задержка воспламенения наружной поверхности по сравнению с внутренней. Я понимаю, что такую конфигурацию ты делаешь для получения нейтрального профиля горения, теоретически это идеальный вариант, но на практике он может оказаться хуже, чем стандартная шашка с наружной бронировкой.

Какой получается зазор между шашкой и стенкой двигателя? Есть ли в этом зазоре элементы воспламенителя?

Кметь>Думаю в следующий раз взять еще меньше связующего, 12-13%

Для нитрата натрия этого может хватить, у него плотность высокая. Но всё равно прессуй посильнее и проверяй готовое топливо.

С другой стороны, нужно посчитать, не ухудшится ли импульс. Особенно если учесть, что металлы только частично сгорают внутри двигателя.

>Какой получается зазор между шашкой и стенкой двигателя? Есть ли в этом зазоре элементы воспламенителя?
Зазор примерно 0,5мм. Элемент воспламенения для всей шашки один это таблетка дымняка 20мм диаметром и 3мм высотой.Внутренньй канал сверлился, а внешняя поверхность обрабатывалась средней нождачкой

Если бронировать по наружной поверхности то тогда нельзя узнать скорость горения при определенном Кн, а так можно определить значение u с определенной точностью( какой именно незнаю но наверное лучше чем для полностью бронированной шашки)

>С другой стороны, нужно посчитать, не ухудшится ли импульс. Особенно если учесть, что металлы только частично сгорают внутри двигателя
Импульс увеличивается. Еще можно часть металла какойнибудь органикой заменить...например тиомочевиной

Кметь> Если бронировать по наружной поверхности то тогда нельзя узнать скорость горения при определенном Кн

При горении стандартной шашки, бронированной только по наружной поверхности, Kn изменяется немного, поэтому её обычно и используют. Более того, своим названием она обязана как раз тому, для чего изначально была разработана: BATES grain (BAllistic TESt grain).

Кметь> Импульс увеличивается.

Расчётный увеличивается. А если учесть неполноту сгорания металла, то неизвестно.
Уточню: я не против уменьшения количества связки, просто предлагаю рассматривать это со всех сторон.

>При горении стандартной шашки, бронированной только по наружной поверхности, Kn изменяется немного, поэтому её обычно и используют. Более того, своим названием она обязана как раз тому, для чего изначально была разработана: BATES grain (BAllistic TESt grain).
Ну незнаю. К томуже если делать такую шашку то диаметр критики для небольших тестовых двигателей будет очень маленьким, что не есть хорошо.

Шидловского почитал:

Шидловский > Установлено, что на термическое разложение (НА) нитрата аммония сильное каталитическое воздействие оказывают соединения хрома (VI): хромат калия или бихромат аммония, а также трехокись хрома;

в меньшей степени влияет хлорид меди (II).

Горение нитрата аммония с каталитическими добавками изучалось Тэйлором, а также автором книги [98].

Соединения хрома, сильно увеличивающие при 200° С скорость термического разложения NН4NОз, при добавке их в количестве 5-10% к нитрату аммония делают его способным к горению при нормальных условиях.

 

А вот еще почти смесевое топливо без металла:

Шидловский >
Смесь, содержащая 74% NH4ClO4, 26% органических веществ, имела
- плотность 1,63 г/см3,
- температуру горения 1230° С,
- при 70 кгс/см2 горела со скоростью 2,7 мм/с
- удельный импульс ее ~200 с.

 

Если температура правильная то приличный импульс и совместимость со стальным соплом.

Да вроде примерно так температура, по пропипу 1600К

termostat> Шидловского почитал

Решил почитать даташит ? ;^))

Про катализаторы данные известны, на диске есть ещё отдельные файлы по НА.

termostat> Смесь, содержащая 74% NH4ClO4, 26% органических веществ,

Температура правильная, ты же сам когда-то считал такие составы с избытком связки, писал о невысокой температуре.

хлористый хром сильно катализирует распад НА

Интересно а почему не используют полиэфирную как связку, или никто не пробовал, речь не про противопожарные модификации которые не горят