Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

Sharovar> - осталось протестировать с Fe203

Пишут, что ПАВ заметно уменьшает скорость горения, поэтому добавляют окись железа, при этом вязкость не растёт. Значит должно получиться.

Sharovar>> - осталось протестировать с Fe203
Serge77> Пишут, что ПАВ заметно уменьшает скорость горения, поэтому добавляют окись железа, при этом вязкость не растёт. Значит должно получиться.

Выше писал, что разницы в скорости горения при добавке в сорбитовую карамель ПАВ в пределах 0.2-0.4% не заметил. Как в случае классической, так и катализированной окислами хрома.
А что, кстати, пишут насчёт вязкости, если добавить не 0.5% окиси железа, а настоящий 1%?
Само собой, полевые испытания внесут ясность, сейчас думаю что делать с кило окиси железа, найденной в загашнике. 0.5 или 1, 0.5 или 1. Делать 100500 составов неохота.

Rokot> А смысл? И собственно как? Да, возможны два механизма, через образование агрессивного феррата и через окисление восстановителя. Ну и что?

Сейчас (судя по описаниям на разных сайтах) в основном окись железа добавляют в топливо в самом конце процесса приготовления. ПМСМ, вмешать катализатор в самом конце - не лучший способ его равномерного распределения по топливу
Собственно, речь была о том, что можно попробовать ввести в работу некое "катализированное горючее" или "катализированный окислитель".
Сплавив, например, селитру с окисью железа и размолов. Или просто тщательно перемешав в процессе размалывания.
Так вот, хотелось бы понять именно этот аспект - что катализирует Fe2O3? Окисление или восстановление?

USHBA> Собственно, речь была о том, что можно попробовать ввести в работу некое "катализированное горючее" или "катализированный окислитель".

Это предложение практически предлагает просто изменить состав топлива, не более.
В процессе горения это превратится в конечную, работающую форму.

USHBA> Сплавив, например, селитру с окисью железа и размолов. Или просто тщательно перемешав в процессе размалывания.

А разницы никакой, до или после. Вопрос только в гомогенизации. Можно использовать хелаты железа. По моим наблюдениям ацетилацетонат меди прекрасно растворяется в расплавленном нафталине, например.

Можно в принципе вместо Fe2O3 добавить пирофорное железо, а вот добавить феррат калия сомнительно.


USHBA> Так вот, хотелось бы понять именно этот аспект - что катализирует Fe2O3? Окисление или восстановление?

Хм, а не может так оказаться, что и то и другое?))

В самом деле, окисляя восстановитель, он сам должен окислится тем же нитратом. Сама постановка вопроса никакая.

В этом и смыл катализа, соединить одно с другим.

Rokot> В самом деле, окисляя восстановитель, он сам должен окислится тем же нитратом. Сама постановка вопроса никакая.
Rokot> В этом и смыл катализа, соединить одно с другим.
Смысл катализа - ускорение реакции. Поскольку горение топлива - это не одна, а множество реакций, то я и пытаюсь выяснить, какую конкретно реакцию ускоряет наличие Fe2O3. А собственного знания химии не хватает.
Можно задать вопрос иначе. Будет ли ускоряться реакция тем же катализатором, если поменять горючее или окислитель? Очевидно, не всегда. Но возможно, у кого-то уже есть опыт такого анализа. Возможн, формулировка была бы более точной в виде - "Двуокись железа ускоряет горение топлив, где окислитель - селитра", или "Двуокись железа ускоряет горение топлив, где роль горючего выполняют углеводы". Если первая формулировка верна, то технологически правильно будет обеспечить максимальное взаимопроникновение катализатора и окислителя, а если вторая - то катализатора и горючего.

USHBA> Смысл катализа - ускорение реакции.

Скорее всего оксид железа окисляет восстановитель, восстанавливаясь до железа, а железо потом энергично окисляется нитратом. Вот собственно и все. То есть, окисление сорбита/угля нитратом это одна общая реакция, в которой окись железа катализатор.

Сама постановка вопроса может быть неправильной. Катализатор может не катализировать отдельно восстановление или окисление, а участвовать как реагент!

А вот какая стадия является лимитирующей, трудно сказать. Это целое исследование, в котором надо менять природу восстановителя, окислителя и металла. И то, можно ничего не найти.

Вот скажем, есть такой простой факт из Шидловского, уголь с нитратом калия горит в 2 раза быстрее чем с нитратом натрия, в семь раз быстрее чем с нитратом бария. Если брать температуры плавления и разложения нитратов, то никакой корреляции не наблюдается.

P.S. Что можно существенно изменить для сорбитовой карамели, так это попытаться изначально ввести железо в нитрат калия. Скажем, добавляя расплав порошок окиси железа. Здесь возможно, что железо будет катализатором разложения нитрата по схеме:

2KNO3 + FeO -> K2FeO4 + N2 + O2 итп итд

А вот представить железо в качестве катализатора разложения сорбита трудно. Да и нужно ли?

Rokot> P.S. Что можно существенно изменить для сорбитовой карамели, так это попытаться изначально ввести железо в нитрат калия. Скажем, добавляя расплав порошок окиси железа.

OOO!!!!
Именно этот вариант я и прорабатываю! Во всяком случае, всего 0.5% железного сурика, перемолотые совместно с нитратом калия на протяжении 15 минут, дали скорость горения карамели (сорбит-сахар пополам) 4.7 мм/с. А добавление 1% этого же сурика в почти готовое топливо имело результатом 3.6 мм/с.
На днях попробую переплавить селитру с суриком вместе, а потом смолоть...

USHBA> На днях попробую переплавить селитру с суриком вместе, а потом смолоть...

Теоретически это способ получения феррата сплавление с НК и щелочью. Феррат активнейший окислитель, лучше марганцовки, но разлагается при более высокой температуре, 500С, против 240С у марганцовки.

Но, по признанию тех кто пробовал, при плавлении (400С) обычно ничего не получается. Скорее всего реакция идет при более высокой температуре, которая скажем легко достижима в пламени. Можно сделать такой финт, добавить феррат калия изначально в расплав нитрата как примесь, если только процедура не подразумевает потом растворения НК в сорбите. Скажем, для эпоксидки.

Делают феррат электрохимически или проще с продажным гипохлоритом. Заменитель марганцовки.

Кстати, добавление порошка железа, может быть даже в расплав может иметь свой смысл:

2KNO3 + Fe = K2FeO4 + 2NO

USHBA> всего 0.5% железного сурика, перемолотые совместно с нитратом калия на протяжении 15 минут, дали скорость горения

Возможно, сурик просто на более мелкие комки разбился.

Для топлив с ПХА окись железа катализирует разложение горючего, а не ПХА.

Xan> Возможно, сурик просто на более мелкие комки разбился.
Это вряд ли. Я его тоже молол (отдельно,для чистоты эксперимента), перед добавлением в расплав готового топлива. Поэтому мне кажется, что именно совместный помол дал прирост эффективности катализа - получается. что каждая частичка селитры окутана рыжей пылью...

USHBA> Это вряд ли. Я его тоже молол (отдельно,для чистоты эксперимента), перед добавлением в расплав готового топлива.

Можно попробовать три варианта:
молоть отдельно;
молоть с селитрой;
молоть с сахаром.
И сравнить.

Sharovar> А что, кстати, пишут насчёт вязкости, если добавить не 0.5% окиси железа, а настоящий 1%?

Я не помню, может и 1% уменьшает вязкость.

Xan> Для топлив с ПХА окись железа катализирует разложение горючего, а не ПХА.

Что-то мне не очень в это верится.

Я вводил катализаторы в нитрат аммония - бихромат, нитрат меди, окись железа. Это работало лучше, чем введение катализатора в топливо при смешивании.

А когда добавляю окись железа в карамель, то всегда размалываю нитрат с окисью, это даёт гораздо лучшее распределение катализатора на частичках нитрата, чем добавление в расплав и ручное перемешивание.

Попробовал, с тем же ожидаемым результатом. 5% окиси железа в расплаве НК и просто добавка 5% в сорбитовую смесь 75/35 дают одинаковый результат, 5 мм/с и 4,5 мм/с . Чуда нет, значит это работает в газовой фазе. Кажется, и добавка бихромата в АС нужна тоже исключительно для окисления аммиака.

В поисках хелата не нашел ничего лучшего, как сделать оксалат. С ним все так же, но он примерно в 6% сохраняет высокую текучесть карамели.

P.S.

После опытов остался Cu(NH3)4(NO3)2. Должен давать у.и. порядка 180, но вот зажигаться никак не хочет)) Чтобы не выбрасывать зря, добавил в сорбитовую карамель 5%. Грел осторожно, не выше 110С. Горит бодро, с громким шипением, но скорость та же, 5 мм/с. В общем здесь искать нечего, на мой взгляд.

Может быть, дело здесь даже не в природе металле, а образуется оксидный фитиль, как в кальциевой карамели. Однако, добавка 5% ацетата кальция дает незначительный прирост до 3 мм/с.

deleted

Serge77> Что-то мне не очень в это верится.
Тоже так думаю.
Я производил эксперимент. Смешивал окись меди с ПХА и потом замешивал со связкой. И делал «лигатуру» очень тщательно смешивал катализатор с небольшим количеством связки и потом добавлял в основное количество связки.
В первом случае результат(скорость горения) был лучше процентов на тридцать.

Sharovar> Попробовал регенерировать сорбитовую карамель с окисью хрома (1%), в которую уже ранее был добавлен ПАВ (аж 1.5%).
Кстати, во всех отвердевших составах с окисью хрома заметил, что селитра очень нехило выросла в кристаллах. Местами до 0.2 мм будет. Такую плавишь - словно песок на воде замесил.
Работает ли так именно окись хрома, или где-то прошляпил с температурой, либо того количества воды так хорошо хватило - сейчас разбираться нет времени, а работу с оксидом хрома прекращаю. Всё же выхлоп с железом менее вредный, чем дышать взвесью хромчегополучится.

Sharovar> Вчера провёл два эксперимента с сорбитовой карамелью.
Это просто праздник какой-то! (с) Какой-то гимн технологии!
Меня никогда не хватало на столь подробные описания

Кстати, по поводу технологии. 12мм трубка - это шашка или корпус движка со скреплённым зарядом? Ну, и второй вопрос - если речь идёт о движке для выброса звёздки - может, лучше торцевик использовать на катализированной карамели?

USHBA> ... может, лучше торцевик использовать на катализированной карамели?
Это почему? Карамельный торцевик - это тоже вкладной заряд. Единственное преимущество - отсутствие канала, которое успешно уравновешивается необходимостью термозащиты КС. Плюс малая тяга - не получается компактной ракетницы.

Если уж искать альтернативу, то имхо в лице бессопловика с витым каналом. Вот там действительно бонусы видны невооружённым глазом: механически нагруженный, скреплённый заряд + отсутствие сопла = простота и технологичность изделия при гарантированном выполнении задачи. Мал УИ? Добавьте СИ! На УИ ракеты не летают. (С) ))

USHBA> 12мм трубка - это шашка или корпус движка со скреплённым зарядом? Ну, и второй вопрос - если речь идёт о движке для выброса звёздки - может, лучше торцевик использовать на катализированной карамели?

Внутренний 12 мм, наружный 16 мм. Торцевик технологически проще, но повышает риск выплавки полиэтилена с внутреннего слоя.
Тут походу родилась ещё идея попробовать акустический свисток за сопло прицепить. Идея свистящей карамели пока только в голове - нужно векторы рассчитать чтобы по своим не стреляло.
Сейчас и без того хватает над чем работать.

USHBA> Меня никогда не хватало на столь подробные описания
Всё очень просто. День-два спустя кажется, что всё знаешь. А через месяц уже ни черта не разбираешь в своей стенографии. Внимание к деталям отнимает время, зато существенно освежает память в будущем, если эти записи снова понадобятся.

Non-conformist> Единственное преимущество - отсутствие канала, которое успешно уравновешивается необходимостью термозащиты КС.
Проблему наполовину уже решил с помощью заливки. Если на испытаниях эти движки не порвет на британский флаг, цель быстрого и удобного создания компактных моторов можно считать достигнутой.
К тому же сейчас понял, что селитру в ПАВ имеет смысл молоть на сколько сил хватит. Вязкость для меня больше не проблема. Только с катализаторами вопрос.

Sharovar> Проблему наполовину уже решил с помощью заливки.
А как будет решена проблема стабилизации снаряда, запускаемого с руки? Ты же реактивную сигнальную ракетницу делаешь?

Sharovar> К тому же сейчас понял, что селитру в ПАВ имеет смысл молоть на сколько сил хватит. Вязкость для меня больше не проблема. Только с катализаторами вопрос.
Ты прожги в тестовом моторе свою суперстабильногорящую карамель, и рядом - обычную, с селитрой после десяти секунд кофемолки. На стенде. Тогда действительно можно будет делать какие-то практические выводы.

Sharovar>> Проблему наполовину уже решил с помощью заливки.
Non-conformist> А как будет решена проблема стабилизации снаряда, запускаемого с руки? Ты же реактивную сигнальную ракетницу делаешь?
С рук это запускаться не будет.

Non-conformist> Ты прожги в тестовом моторе свою суперстабильногорящую карамель, и рядом - обычную, с селитрой после десяти секунд кофемолки. На стенде.
Ну, с образцами как раз напряга нет. Тут вам и с крупным помолом, и в пыль. Тесты пробок различных, типов сопел и прочая хрень. Есть даже три штуки с запланированным разрывом - хочется понять предел прочности конструкции и как она себя при разрушении ведёт. Стенд для таких вещей - сильно круто
Там тяга на пике до 30Н (Кн~100) при времени работы меньше секунды (катализированные - тем более) - мои стрелочные весы даже рыпнуться не успеют.
А вот сравнить время работы с помощью раскадровки видео и качество факела - таки да.
Не рванёт на земле - можно лететь.