Твёрдые ракетные топлива XVI

Отлично!!

Лично мне понравилось больше всего испытание с окисью меди.
Прям как родное

А к чему гоняться за таким малым содержанием связки - 14%?

Там разница в УИ - единицы.
Их можно дизайном мотора или давлением компенсировать.

Мое сегодняшнее мнение - надо бороться за технологичность производства при минимизации потерь УИ. Думаю, этот экстремум в районе 20%.

RLAN> Лично мне понравилось больше всего испытание с окисью меди.
RLAN> Прям как родное

На всякий случай предупрежу: если будешь делать с окисью меди, не нагревай топливо! Окись меди может начать реагировать с ПХА, может не просто загореться, а рвануть.

Кстати, тебе будет гораздо проще купить компоненты связки, которые я использую, чем добиться эластичности от полиэфира.

Связка - полибутадиен с концевыми гидроксильными группами LBHP2000 и модифицированный изоцианатный отвердитель Krasol NN23. LBHP2000 куплен в фирме Колибри, цена 10 Евро за 1 кг. Отвердитель Krasol NN23 мне передал Termostat, за что ему ещё раз большое спасибо ;^))
Отвердитель тоже есть в Колибри.
Соотношение компонентов LBHP2000 - Krasol NN23 6:5 по весу. Загустевание смеси начинается через 2 часа, через сутки получается очень мягкая липкая резина, ещё через 2-3 суток - мягкая резина (чистая связка, без окислителя). Топливо имеет консистенцию твёрдой резины.

Связка не боится влаги, не вспенивается, как обычные изоцианаты. Конечно, всё в разумных пределах, но компоненты топлива я не сушу, использую, как есть. Правда они не тянут воду, и так достаточно сухие.

Кроме УИ алюминий значительно поднимает плотность! У него ведь плотность 2.7 примерно а связка около 1. Таким образом сумарный выигрыш значителен.

Однако хватит ли 12% на заполнение пространства меж твердой фазой?

Тогда уж "тополиный" состав делать, помоему так:
11.5 - 0.5 - 18 - 70

RLAN> Но звездную вставку из другой связки, кроме парафина, не вытащить.

Американцы жирно смазывают силиконом или тефлоновым гелем до заливки топлива, а потом вытягивают домкратом, желательно с дистанционным управлением, на всякий случай. Можно вставку смазать и покрыть тефлоновой лентой, протянув её полосами вдоль вставки.

Американцы жирно смазывают ... вытягивают домкратом,
желательно с дистанционным управлением

 

М. Задоронов: "Ну тупы-ы-ы-ые..."

Просто стержни (то что формирует канал) должны
иметь конусную форму - в литье это называется
уклонами. диапазон рекомендуется 1 к 50-100.

Иначе изделие подвергается
значительным нагрузкам.

Антиприлипающие покрытия не отменяются.

termostat> Просто стержни (то что формирует канал) должны иметь конусную форму


Все это здорово пока у тебя оправка цилиндрическая. А когда звезда? В домашних условиях не реально.

Звезда зделаная в домашних условиях? Ну если такую задачу решил, то что мешает делать эту звезду конусной?

termostat> Звезда зделаная в домашних условиях? Ну если такую задачу решил, то что мешает делать эту звезду конусной?

Да не нужна она мне.
Теоретически ее не сложно делать. Практически сложно/дорого найти или изготовить подобный профиль. А с уклоном еще сложнее. Мне бы проще было гидравликой выдавить.

У меня такой извращенный интерес появился.
Композиции с высокой скоростью горения.
Зачем они нужны? Чтобы минимизировать влияние высоких температур на кустарные корпус и сопло.
Когда был молодой, делал небольшие ракетки на пропитанной окислителями бумаге и прессованном черном порохе (15-40 гр горючего). Конечно лучше летали ракетки с прессованной цилиндрической шашкой черного пороха. Правда трудоемкость их была выше на порядок (пороховую мякоть грел на печи, горячую брал лопаткой и прессовал в латунной трубке ударами молотка по деревяному пуансону. Были вспышки, ожоги, но это неизбежно при кустарной постановке дела). Не так давно открыл для себя перхлораты в свободной продаже и попробовал композиции ПХА-эпоксидное связующее-бихромат аммония(катализатор) и перхлорат калия эпоксидное связующее - красная кровяная соль (катализатор). С такими катализаторами композиции хорошо горят даже при атмосферном давлении. Первая композиция радует большим объемом и прозрачностью выделяемого газа, вторая высокой температурой и ярким белым пламенем. Но, имхо, их минусом является низкая скорость горения (2-2,5 мм сек при 1 атм), которая заметно не повышается примерно до 10 атм (прочность бутылки, в которой они сгорали). Вот бы приискать что-нибудь такое с импульсом ПХА и скоростью горения черного пороха!
Совсем недавно у нас в свободной продаже (правда объемы от бочки) появился коллоксилин (спирто-эфирный раствор нитроцеллюлозы с 10-11,5% азота). Ну, раз свободно продается, грех не использовать (или уж помечтать и обсудить использование) в самодельных ТРТ. Читал в открытой литературе, что есть ТРТ на основе нитроцеллюлозы с катализаторами (солями свинца) имеющие скорость горения около 1 см в секунду при малой зависимости от давления. Кроме того сравнительно недавно свинцовый катализатор заменили медно-висмутовым, что сохранив характеристики, снизило токсичность. Такой вариант гораздо интереснее.
Еще интереснее вариант с топливом коллоксилин-ПХА. Тут скорость может быть выше даже без катализатора. Мыслится использовать топлива в виде одноканальной шашки. Шашку прессовать в металлической форме, погруженнной в горячую воду или масло. Давление будет оказываться предварительно сжатой винтами пружинами. Композиция помещается в форму, пуансон подпружинивается. Затем приспособление ставится в жидкостную ванну и... делаются ноги как можно дальше. После охлаждения ванны приспособление извлекается, разбирается и достается готорая шашка.
Знаю, знаю что все не так просто. Поэтому есть вопросы:
Что входит в состав коллоксилинового клея кроме НЦ и растворителей?
НЦ без пластификаторов не размягчаеся при нагревании. Какие добавки нужно ввести для получения продукта, похожего на целлулоид (пластификаторы, стабилизаторы и пр.)?
Легкодоступен стабилизатор дифениламин, нужно ли доставать бензоимидазолон (он есть в свободной продаже в Москве, ехать далеко и стоит не очень дешево) или 1-1,5% дифениламина будет достаточно?
Какой режим прессования (примерные температуры и давления)"целлулоида" в индивидуальном виде и с 40-60% ПХА? Хватит ли мощности пружин, вписывающихся в "прокрустово ложе" формы, или надо "силовой блок" пространственно разделить с формой, обеспечив пружины многократно большей мощности?
Эффективно ли будет использовать в качестве пластификатора "целлулоида" динитрат тетраэтиленгликоля (не обладает ВВ-шными свойствами)?

Подсунули сегодня рекламу, хотел выкинуть, но нашел интересный пункт.
Цену не узнавал.
Есть ли смысл попробовать?

lenivec, прочитал твой постинг и спешу ответить - смесевые топлива на нитроцеллюлозной основе весьма непригодны для любительского изготовления.
mySQL барахлит, поэтому буду писать коротко: как связка чистая нитроцеллюлоза непригодна, поскольку температура вспышки у нее ниже температуры текучести.

Для начала неплохо бы прочитать кое-что о порохах.

Коротко - нитроцеллюлозные пороха получают, пластифицируя нитроцеллюлозу.

Несколько вариантов:

• летучий растворитель (спирт-эфир, спирт-ацетон), удаляемый из пороха в процессе производства. Нитроцеллюлоза пластифицируется до состояния пластичности при нормальной температуре, около 20 градусов. Ограничение - толщина порохового элемента. Больше 2...3 миллиметра - забудь думать. И на самом деле, есть только очень специальные РДТТ, работающие на таком топливе. Но у них давление около 600 атмосфер и время работы - несколько сотых секунды. Явно не любительский диапазон.
• труднолетучий/нелетучий пластификатор. Это как правило нитроглицерин и/или другие нитроэфиры. Радости тоже мало. Во-первых, очень сложно и опасно получать сам пластификатор. Во-вторых, температура переработки - около 90 градусов, а вязкость массы такая, что вместо смесителей используют вальцы. Вспышки массы на вальцах - норма. Вероятность при налаженном техпроцессе порядка 3...5%. Если же использовать коллоксилин, пластифицированный невзрывчатым растворителем, то, конечно, чувствительность массы упадет, но энергетика будет ни к черту, а если добавить перхлорат, то чувствительность увеличится. Перхлорат (аммония, калия) еще тем плох, что сильно снижает критический диаметр детонации. Скажем, изделие толщиной больше 5...7 миллиметров способно детонировать. Оно тебе надо? Даже 100 грамм размажут по стеньке.
• смешанный растворитель. Ну, это для полноты. Все недостатки летучих растворителей + опасность от нитроэфиров.

> У меня такой извращенный интерес появился.
> Композиции с высокой скоростью горения.

Высокая скорость горения менее воспроизводима.
Я бы рекомендовал начать как раз с так называемой "натуральной" скорости горения - которая получается на данном составе сама собой.
Не делай топливо под двигатель, а двигатель под топливо.

Иначе тебе надо было в пороховики идти

lenivec> Но, имхо, их минусом является низкая скорость горения (2-2,5 мм сек при 1 атм), которая заметно не повышается примерно до 10 атм (прочность бутылки, в которой они сгорали).

Это и есть натуральная скорость горения состава. Можно увеличить раза в два, измельчая окислитель. Кстати, на перхлорате калия скорость всяко выше.

lenivec> Вот бы приискать что-нибудь такое с импульсом ПХА и скоростью горения черного пороха!

При атмосферном давлении врядь ли

lenivec> Совсем недавно у нас в свободной продаже (правда объемы от бочки) появился коллоксилин (спирто-эфирный раствор нитроцеллюлозы с 10-11,5% азота).

Скажешь тоже.
Коллоксилин - это нитроцеллюлоза с азотом меньше 12%.
А то, о чем ты говоришь, это коллодий.

lenivec> Читал в открытой литературе, что есть ТРТ на основе нитроцеллюлозы с катализаторами (солями свинца) имеющие скорость горения около 1 см в секунду при малой зависимости от давления.

Зависимость не малая. Степенной показатель около 0.7.
И чаще не соли, а оксид свинца.
Это типичный баллистит, но там нитроглицерина - 25% и выше.
А 10 mm/s эти баллиститы дают аж около 100 атмосфер.

lenivec> Кроме того сравнительно недавно свинцовый катализатор заменили медно-висмутовым, что сохранив характеристики, снизило токсичность.

Диапазон катализаторов весьма разнообразен. Практически используются около сотни разных соединений. Это оксиды, соли и комплексные соединения металлов с переменной валентностью. Но это интересно для гомогенных топлив, какими являются баллиститы. В классическом баллистите (топливо на труднолетучем растворителе) единственными гетерогенными добавками являются катализаторы и стабилизаторы горения. В артиллерийском баллистите они не используются, поэтому он более-менее прозрачен.

lenivec> Еще интереснее вариант с топливом коллоксилин-ПХА. Тут скорость может быть выше даже без катализатора.

Может. Однако стойкость такого топлива будет настолько низкой, что образец не выдержит даже простой лакмусовой пробы - реакция термораспада пойдет в разгон. Я знаю случай вспышки образца еще во время первого часа прогрева до 106.5 градусов.

lenivec> Шашку прессовать в металлической форме, погруженнной в горячую воду или масло. Давление будет оказываться предварительно сжатой винтами пружинами. Композиция помещается в форму, пуансон подпружинивается.

Самое большое заблуждение.
Композиции на основе нитроцеллюлозы перерабатывают не глухим, а проходным прессованием из-за огромной моллекулярной массы нитроцеллюлозы и высокой вязкости топливной массы.

lenivec> Знаю, знаю что все не так просто. Поэтому есть вопросы:

Я-то отвечу. Но ты сначала почитай, а потом откажись от этого направления.

lenivec> Что входит в состав коллоксилинового клея кроме НЦ и растворителей?

Вышеупомянутого коллодия? Ничего больше, как раз для этого его и покупают

lenivec> НЦ без пластификаторов не размягчаеся при нагревании. Какие добавки нужно ввести для получения продукта, похожего на целлулоид (пластификаторы, стабилизаторы и пр.)?

В целлюлоиде в качестве пластификатора используют камфару. Часто вводят централит.

lenivec> Легкодоступен стабилизатор дифениламин, нужно ли доставать бензоимидазолон (он есть в свободной продаже в Москве, ехать далеко и стоит не очень дешево) или 1-1,5% дифениламина будет достаточно?

1...2% ДФА достаточно для пороха, не содержащего нитроэфира и перхлората. Нитроэфиры омыляются дифениламином, поэтому для баллиститов ДФА не используется в чистом виде, а в сочетании с централитом.
Бензимидазолон не будет омылять нитроэфир, по эффективности он сравним с ДФА и выше централита.

lenivec> Какой режим прессования (примерные температуры и давления)"целлулоида" в индивидуальном виде и с 40-60% ПХА?

90 градусов, 500 атмосфер. Вероятность вспышки при отработки практически 100%.

lenivec> Эффективно ли будет использовать в качестве пластификатора "целлулоида" динитрат тетраэтиленгликоля (не обладает ВВ-шными свойствами)?

Нет. Его все равно не купишь, а и химстойкость ниже, чем у НЦ.
Лучше уж на инертном нелетучем растворителе типа дибутилфталата. Только от энергетике нитроцеллюлозы останется пшик. И скорости горения резко упадут.

Короче - топлива на основе нитроцеллюлозы оставь мне, а ты занимайся более безопасными

> пороховую мякоть грел на печи, горячую брал лопаткой и прессовал в латунной трубке ударами молотка по деревяному пуансону. Были вспышки, ожоги, но это неизбежно при кустарной постановке дела

Драть некому. Жизнь надоела, что ли?
Это не любительская, а попросту глупая технология.
То, что китайцы так делают, не означает, что надо повторять. Им можно, у них проблемы с перенаселением.

Serge77> Американцы жирно смазывают ... вытягивают домкратом, желательно с дистанционным управлением

termostat> М. Задоронов: "Ну тупы-ы-ы-ые..."

Нет, не тупые. Просто заряды большие. Игла может весит килограмм 100.
В промышленной технологии зарядов только так и делают - дистанционно управляемые гидродомкраты.

termostat> Просто стержни (то что формирует канал) должны иметь конусную форму - в литье это называется уклонами. диапазон рекомендуется 1 к 50-100.

Для топлив - 1:20...1:50. Из-за заметно большей эластичности, чем у чугуна

termostat> Иначе изделие подвергается значительным нагрузкам.

Попросту вспышка может быть. И периодически бывает.
Жалко, что нельзя фотографии последствий показать.
Внушает, знаете ли...

termostat> Антиприлипающие покрытия не отменяются.

И уклоны, и разделительный слой, и дистанционное распрессовывание оснастки.