Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

ajet> Вы его прокаливали? В этом случая фосфорный ангидрид совершенно необязателен.

Сушил в пистолете Фишера.

ajet> С нитратом лития можно снизить Тпл:

Попробуй. Думаю, даже при 27% нитрата лития гигроскопичность будет очень высокая.

Надеюсь, что не оффтоп. Ради хоххмы Попытался приготовить карамель из НК (4 г) и вредного глутамата натрия гидрата (2 г). На вид получается все красиво, шашка белая и твердая, чуть жирная на ощупь. Но, горит нехорошо, с соплями расплава и не очень стабильно. Скорость 2 мм/с.

Наконец то раскопал в закромах сорбитол для сравнения. Что очень приятно, все получилось сразу! Действительно, оочень удобный состав, правда гигроскопичный. Шашка получается белого цвета (сухой метод), по консистенции как пластилин. Скорость горения на воздухе 3 мм/с, что очень неплохо. При охлаждении в морозилке до -10С скорость снижается до 2,5 мм/с.

Состав 6 г НК, 2г сорбита и 2 г инозита сильно повышает вязкость расплава, шашка быстрее затвердевает. Зато сильно снижается гигроскопичность, кажется у инозита это вообще его свойство. Сам инозит больше похож на порошок полимера, нежели на сахар. Скорость горения составила 2,5 мм/с. Но в целом, на мой взгляд, особых преимуществ нет.

Попытка разбавить сорбит на 50% крахмалом ни к чему хорошему не привела.

ajet> Что очень приятно, все получилось сразу!

Что получилось? Ты не написал состав.

ajet>> Что очень приятно, все получилось сразу!
Serge77> Что получилось? Ты не написал состав.

Стандартный состав, как и все остальные: 6 г НК, 4 г сорбита. НК тщательно растерт в ступке, и перемешан после с гранулами сорбита.

Можно добавить, что крахмал тоже убирает гигроскопичность полностью, но толку то...

нашел сообщение на предмет нитрата кальция:

http://rlan.rocketworkshop.net/page21.htm

Хорошо горит состав (с сорбитом) на основе нитрата кальция. Для его приготовления необходимо расплавить нитрат кальция (кристаллогидрат, +4Н2О) с сорбитом и нагревать состав до выпаривания около четверти массы кристаллогидрата.

Это топливо имеет очень высокую скорость горения при нормальном давлении (более 4 мм/с).

то можно сказать наверняка, что это топливо еще более гигроскопично, чем обычная карамель. Следующим его недостатком является шлак, который в большом количестве остается в двигателе.

 

ajet> нашел сообщение на предмет нитрата кальция:

Это уже давно было на форуме.

ajet>> нашел сообщение на предмет нитрата кальция:
Serge77> Это уже давно было на форуме.

Не нашел. Но все равно было интересно проверить. Взял стехиометричную смесь:

Нитрат кальция четырех водный - 4,7 г
Сорбитол - - 2 г

Кипятил до практически полного удаления воды (ушло 1,5 г массы).

Действительно получается прозрачный карамельный вязкий расплав, который оочень быстро затвердевает в прозрачную стеклообразную массу. Горит энергично, но со срывом пламени, после горения остается белоснежный порошок СаО. Ситуация резко меняется, если расплав нагреть "еще чуть-чуть", когда он становиться мутным от выпавшего нитрата кальция. Твердая стеклообразная карамель горит устойчиво и быстро, со скоростью порядка 4 мм/с, при этом никаких твердых остатков не остается, в отличие от наблюдения RLAN. Но все равно работать не удобно, вязкий расплав (здесь мои наблюдения отличаются от RLAN), очень быстро затвердевает, карамель хрупкая и гигроскопичная.

RLAN делал по моей методике.
Упаривать нужно до полного удаления воды. Горит на воздухе, не оставляя шлака. В двигателе весь шлак остаётся внутри.

Serge77> Упаривать нужно до полного удаления воды.

Видимо, помутнение расплава и есть точка полного удаления воды. То есть, остатки воды критичны.

Serge77> Горит на воздухе, не оставляя шлака. В двигателе весь шлак остаётся внутри.

Наверное зависит от условий горения. Кажется, это особенность выделяющегося окиси кальция легко выпадать.

Кстати вопрос, а никто не пробовал добавлять в карамель в качестве катализатора оксид меди, CuO ?

Здесь только комментарий:

НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ОКИСЬ МЕДИ!!!

 

ajet> Кстати вопрос, а никто не пробовал добавлять в карамель в качестве катализатора оксид меди, CuO ?

Пробовали.
Тебе всё-таки нужно почитать форум.

Serge77> Тебе всё-таки нужно почитать форум.

Наконец то нашел в одном единственном посту от AndreyV:

Только зачем добавлять окись меди? Проверял, она ускоряет горение, но не сильнее чем оксид железа. Ради цвета дыма?

 

Да с сорбитом.
Оксид меди мелкодисперсный полученный прокаливанием самодельного карбоната меди.
65/35 + 1% CuO
Смесь специально перегревал, чтобы проверить температуру воспламенения. Вспышка произошла при 135 – 140 С.

 

Кратко и понятно. А то пишется как везде то тупо "реагирует с сорбитом". Вот оно.

ajet> Наверное зависит от условий горения. Кажется, это особенность выделяющегося окиси кальция легко выпадать.

Еще давно на форуме я очень много писал про кальциевую карамель с добавками ацетата и цитрата натрия, скорости горения я получал 5-7мм/сек. В бессопловых моторах, моторах с разгарающимся соплом и обычных сопловиках со стандартными шашками а так же торцевиках это топливо работает очень хорошо, на нем я отжег десятки моторов и запустил десятки ракет. Без добавок ацетата или цитрата натрия данное топливо намного хуже. Добавки значительно повышают технологичность переработки, делают топливо менее хрупким, повышают устойчивость и скорость горения. Так же на форуме была описана технология варки кальциевых карамелей, которая значительно отличается от традиционной для калийной и натриевой карамелей. По стандартным технологиям с кальциевой карамелью работать нормально не получится.

Pashok> Еще давно на форуме я очень много писал про кальциевую карамель с добавками ацетата и цитрата натрия, скорости горения я получал 5-7мм/сек.

Добавить стоит, что окись меди вводить не стоит. Тогда я этого не знал. Так же другие окиси металлов не повышают скорость горения.

Pashok> Добавить стоит, что окись меди вводить не стоит. Тогда я этого не знал. Так же другие окиси металлов не повышают скорость горения.

Спасибо за наводку, впечатляет!

4) Кальцийсорбитное топливо с добавкой ацетата натрия состоит из 65% нитрата кальция, 5-15% ацетата натрия и 20-30% сорбита.
Характеристики как и у первого состава за исключением большей скорости горения 7-8мм/сек.

 

А оно гигроскопично?

ajet> Спасибо за наводку, впечатляет!

Незачто, я по многим окислителям исследования проводил и выкладывал результаты, но на форуме все очень быстро "тонет"

ajet> А оно гигроскопично?

Да, гигроскопично. Но в моем регионе и калийные карамели через неск часов обретают липкую от влаги поверхность, так что изолировать приходилось все.

Pashok>
А какую тягу может дать такое топливо в торцевике с диаметром заряда 50 мм?

Pashok>>
Non-conformist> А какую тягу может дать такое топливо в торцевике с диаметром заряда 50 мм?

Ну зависеть будет от КН, скорости горения и давления соответственно)

Pashok> И еще, в последствие пришел к выводу, что более 5% ацетата вводить нецелесообразно.

1. Замена НК на нитрат кальция сама по себе интересна в плане повышения скорости горения. Единственно что не ясно, что по данным RLAN в камере сгорания вроде повышения скорости горения не наблюдается.

2. Каков механизм повышение скорости горения в случае добавки ацетата? Возможно, в зоне нагрева идет обменная реакция нитрата кальция с анион-ацетатом? Сама по себе идея использовать ацетат вместо углевода оригинальна.

Все это наводит на мысль, что поиски здесь могут дать определенный успех.

Попутно вопрос. Высокая скорость горения связана с высокой температурой разложения нитрата металла:

Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

Bernator> А стоит ли его вообще использовать в топливах??
Теоретически, да. Чемпион по содержанию кислорода- 69,5 %, активного кислорода тоже много- 58 %. Сравни с ПХА - 54,5 и 34 %. Высокая плотность - 2,38. Большие скорости горения из-за высокой темп.интенсивного разложения -600*С.

 

А с чем это связано? Признаться, думал что должно быть наоборот.

Non-conformist>> А какую тягу может дать такое топливо в торцевике с диаметром заряда 50 мм?
Pashok> Ну зависеть будет от КН, скорости горения и давления соответственно)
Низкий КН, низкое давление, низкий УИ. Высокие параметры меня не устраивают, потому что для обеспечения нужной надёжности мотора с высоким давлением в КС у меня нет ни денег, ни времени, ни желания. Нужен именно "неэффективный" мотор под узкоспециальную задачу, главной характеристикой которого будет надёжность. Хватит ли у этого топлива скорости горения, чтобы в описанных условиях обеспечить тягу на уровне 3 кгс?

Тяга >= 3 кгс
Время установившейся тяги >= 10 с
УИ ~ 50 c
Калибр по КС Масса мотора

Non-conformist> Тяга >= 3 кгс
Non-conformist> Время установившейся тяги >= 10 с
Non-conformist> УИ ~ 50 c
Non-conformist> Калибр по КС

Какое давление в моторе нужно?
А так ничего сложного на глаз и нет. У меня торцевик на кальциевке отработал 15сек нормально, с тягой. еще давно было.


Non-conformist> Низкий КН, низкое давление, низкий УИ. Высокие параметры меня не устраивают, потому что для обеспечения нужной надёжности мотора с высоким давлением в КС у меня нет ни денег, ни времени, ни желания.

У кальциевой карамели кстати есть одно весьма интересное свойство на мой взгляд делающее ее очень интересным топливом именно для торцевиков, заметил я его еще когда только начинал работать с данными карамелями, но правда не писал об этом. Образующийся при сгорании оксид кальция оседает (конденсируется) на теплопоглощающих поверхностях КС и сопла тонким, но обладающим на удивление сильными теплоизоляционными свойствами слоем, потому никакие крутые материалы совершенно не нужны даже при высоких давлениях.

К примеру мотор отработавший 15сек горел под давлением ок 15-атм а в качестве теплоизоляции был всего лишь паронит, а критика сверленный рубль - все выдержало.

Второй пример - торцевик отработавший за 3,5сек под давлением ок 90атм (скорость горения ок 35мм/сек КН-точно уже и не помню) имел критику так же из сверленого рубля, так вот разгара ноль - критика покрыта тонким слоем окиси кальция и все, как собственно и остальные поверхности КС. На мой взгляд самое щадящее для движков топливо с которым мне приходилось работать.

ajet> 2. Каков механизм повышение скорости горения в случае добавки ацетата?

Не только ацетата, но и некоторых других солей натрия - возможна причина в снижении температуры плавления нитрата в зоне прогрева/разложения, возможно в чем то другом.

ajet> Попутно вопрос. Высокая скорость горения связана с высокой температурой разложения нитрата металла:

Наврядли, особенно учитывая низкую температуру плавления сорбита, смеси содержащие в совоем составе термостойкий окислитель и легкоплавкое органическое горючее как правило наоборот отличаются низкими скоростями горения. В данном случае причина высокой скорости горения может быть в каркасном катализе на твердой развитой поверхности образующегося при разложении оксида кальция.

Pashok> критика покрыта тонким слоем окиси кальция и все, как собственно и остальные поверхности КС.

Тонкий слой - это сколько? Доли мм, 1-2 мм?