Твёрдые ракетные топлива XX

R.S.> Смесь ПХК и фруктозы с кат оксид железа 3, при Т=110-120 С насколько опаснее такой же смеси на НК?

Катализатор снизит температуру разложения. Вот насколько это вопрос. Но у ПХК температура разложения выше чем у НК.

R.S.> Смесь ПХК и фруктозы с кат оксид железа 3, при Т=110-120 С насколько опаснее такой же смеси на НК?

"Теоретически" — глядя в потолок — не сказать.
Потому что возможны реакции достаточно "экзотические", про которые в голове ничего нет.
Только опыт поможет.

Вначале массивная "железка" с хорошей теплопроводностью нагревается со скоростью около градуса в секунду, а на неё помещается смесь в количестве долей грамма. И определяется температура вспышки.
Это надо делать сравнительные опыты с разными смесями, чтоб понять, что лучше, а что хуже.

Потом то же самое, но со скоростью порядка градуса в минуту или медленнее. При этом могут проявить злобную сущность реакции, которые способны разгоняться со временем — ускоряться при постоянной температуре до вспышки или разложения.
Здесь будет интересна разница температур вспышки при разной скорости нагрева. Чем больше — тем больше вероятность нехороших реакций.

В общем — наука!

R.S.>> Смесь ПХК и фруктозы с кат оксид железа 3, при Т=110-120 С насколько опаснее такой же смеси на
Xan> Здесь будет интересна разница температур вспышки при разной скорости нагрева. Чем больше — тем больше вероятность нехороших реакций.
Xan> В общем — наука!

Для топливо с ПХК используют смесь сорбита и фруктозы. Почему? Разве чистая фруктоза не подходит?

Я так понимаю, что нужно иметь комбинированное топливо. С ПХК фруктоза и высокотемпературное ПХК фруктоза и магния МПФ (10%).

На форуме видел, что в топливо добавляют алюминий в виде ПАП-4. Разве металл успевает сгореть? Есть же более мелкие порошки алюминия.
Конечно работа с ПАП-4 намного проще в сравнении с серебрянкой.

R.S.> Для топливо с ПХК используют смесь сорбита и фруктозы. Почему?

Почему замена полимеров фруктозой? Какова была бы цель такого топлива - УИ, НК недоступен, проще сделать?

R.S.>> Для топливо с ПХК используют смесь сорбита и фруктозы. Почему?
pinko> Почему замена полимеров фруктозой? Какова была бы цель такого топлива - УИ, НК недоступен, проще сделать?

Доступен НК. Но топливо с ПХК имеет высокую скорость горения, что для безсоплового двигателя важно.
С ПХК УИ выше и скорость горение выше.

R.S.> что для безсоплового двигателя важно.
С чего это?

R.S.> Доступен НК. Но топливо с ПХК имеет высокую скорость горения, что для безсоплового двигателя важно.
R.S.> С ПХК УИ выше и скорость горение выше.

Я знаю разницу между НК и ПХК .

Мой вопрос был почему таяние фруктозы и весь риск от этого, а не отверждение полимеры которые хорошо работают с ПХК?

R.S.> Доступен НК. Но топливо с ПХК имеет высокую скорость горения, что для безсоплового двигателя важно.

Для них важно, чтобы зависимость скорости горения от давления была как можно меньше, иначе всё это:

R.S.> С ПХК УИ выше и скорость горение выше.

Потеряет смысл.

crocodile987> С пхк есть еще вот что: новые ракетные топлива на основе перхлоратов металлов - патент РФ 2594218 - Ребеко Алексей Геннадьевич
crocodile987> скорость до 10 мм/с при низком барическом коэффициенте.

Спасибо за ссылку, очень интересная статья.
Есть ККС. Попробую половину фруктозы заменить на ККС.

R.S.> Есть ККС. Попробую половину фруктозы заменить на ККС.

Все новички одинаковы. Стремятся найти топливо с максимальной скоростью горения, а потом удивляются, почему у них ракеты не летят, а взрываются.

crocodile987>> С пхк есть еще вот что: новые ракетные топлива на основе перхлоратов металлов - патент РФ 2594218 - Ребеко Алексей Геннадьевич
crocodile987>> скорость до 10 мм/с при низком барическом коэффициенте.
R.S.> Спасибо за ссылку, очень интересная статья.
R.S.> Есть ККС. Попробую половину фруктозы заменить на ККС.

Во-первых, половину нельзя, падает УИ. Во-вторых, при добавлении хотя бы 3-4% температура воспламенения падает до 190. Автор для изготовления таких составов использует водяную баню с насыщенным раствором хлористого лития. Можно, конечно, использовать аммиачную селитру, но она твердеет при остывании. В смысле, растворимость очень сильно падает.

R.S.>> Для топливо с ПХК используют смесь сорбита и фруктозы. Почему?
pinko> Почему замена полимеров фруктозой? Какова была бы цель такого топлива - УИ, НК недоступен, проще сделать?

То есть можно использовать эпоксидную смолы?

R.S.>>> Для топливо с ПХК используют смесь сорбита и фруктозы. Почему?
pinko>> Почему замена полимеров фруктозой? Какова была бы цель такого топлива - УИ, НК недоступен, проще сделать?
R.S.> То есть можно использовать эпоксидную смолы?
Во вкладных зарядах - безусловно, можно. С надлежащими добавками, уменьшающими барический коэффициент.
Для скреплённых зарядов в эпоксидку нужно добавлять слишком много пластификаторов, поэтому её и не используют в промышленности. Предпочитают, собственно, всего 2 связки - PBAN и HTPB. На первой было топливо "Шаттла", на второй - топливо "Титана".
Есть, конечно, экзотические и суперэкзотические связки Но в топливах на них и окислитель обычно не ПХА, а АДНА, и горючее не алюминий, а его гидрид, и УИ свыше 300 Есть, да. И даже в некоторых местах это оправдано. Но на экскурсии в Балабаново-1 нам преподаватель сказал, что топливо 3-й ступени ракеты для БЖРК стоило дороже, чем весь "Тополь".

R.S.> То есть можно использовать эпоксидную смолы?

С пхк конечно можно, у автора той статьи есть примеры и с эпоксидной смолой.

Massaraksh> Все новички одинаковы. Стремятся найти топливо с максимальной скоростью горения, а потом удивляются, почему у них ракеты не летят, а взрываются.

Объясните, зачем в двигателе с малым рабочим давлением, нужен низкий барический коэффицент?
Я могу понять что он нужен при высоком давлении, чтобы скорость горения не скаканула вдруг, и двигатель не разорвало.
А с низким давлением почему важен этот бар. коэффицент?

crocodile987> Я могу понять что он нужен при высоком давлении, чтобы скорость горения не скаканула вдруг, и двигатель не разорвало.

А чем это отличается от низкого давления? Важна же не величина давления, как таковая, а возможность её изменения! Если меняется Kn, т.е., отношение площади горящей поверхности к площади критики, то меняется и давление, а, значит, и скорость горения, и, при большом барическом коэффициенте величина изменения будет больше, чем при маленьком.
crocodile987> А с низким давлением почему важен этот бар. коэффицент?
Потому что он источник низкочастотной неустойчивости горения. При высоком коэффициенте возникают автоколебания (чихание). Даже если всё остальное - на номинале.

Б.г.> А чем это отличается от низкого давления? Важна же не величина давления, как таковая, а возможность её изменения!
спасибо, понял.

R.S.>> Есть ККС. Попробую половину фруктозы заменить на ККС.
Massaraksh> Все новички одинаковы. Стремятся найти топливо с максимальной скоростью горения, а потом удивляются, почему у них ракеты не летят, а взрываются.

Сделать КН поменьше, путем увеличения сопла. И тяга вырастет к тому же. Это и есть преимущество быстрых топлив- возможность создания хорошей тяги и как следствие ускорения. Когда ракета медленно набирает скорость, это приводит ко множеству проблем. В частности она выписывает кренделя, а это не нужно никому.
Я думал что интересную мысль изобрел, как ускорить ракету дополнительно, но почему-то народ усмотрел в этом что-то недоброе.
http://forums.airbase.ru/2017/05/t64791_366--rdtt-konstruktsii-tekhnologii-materialy-xviii.html

crocodile987> Это и есть преимущество быстрых топлив- возможность создания хорошей тяги и как следствие ускорения. Когда ракета медленно набирает скорость, это приводит ко множеству проблем. В частности она выписывает кренделя, а это не нужно никому.

Есть смутное сомнение... Большое ускорение нужно только для ракет типа ПЗРК. Для любительской ракеты ускорение должно быть просто достаточным для набора скорости стабилизации при сходе с направляющей. А избыточное ускорение может быть проблемой для целостности конструкции и компонентов.
Кстати, кренделя ракета может выписывать и при большом ускорении при недостаточной устойчивости или по причине утери части стабилизаторов из-за того-же большого ускорения.

Б.г.> Во вкладных зарядах - безусловно, можно. С надлежащими добавками, уменьшающими барический коэффициент.
Б.г.> Для скреплённых зарядов в эпоксидку нужно добавлять слишком много пластификаторов, поэтому её и не используют в промышленности. Предпочитают, собственно, всего 2 связки - PBAN и HTPB. На первой было топливо "Шаттла", на второй - топливо "Титана".

Какое соотношение отвердителя и смолы нужно для топлива? В прод. сгорании С окисляется до СО или СО2?

Или если можно дайте пожалуйста соотношение компонентов топлива на ПКХ и эпоксидке.

Проверил каталитическое действие оксида железа 3.
Вчера сжигал 100г насыпанной смеси ПХК и сахара, с кат. Fe2O3 5г и без кат.
Разница в скорости горения просто огромная.

Б.г.>> Во вкладных зарядах - безусловно, можно.
R.S.> Какое соотношение отвердителя и смолы нужно для топлива?
Такое же, как и для конструкционного стеклопластика. Если это полиэтиленполиамин, то 1:10, если ЭТАЛ-45, то 45:55.

R.S.> В прод. сгорании С окисляется до СО или СО2?

Если основное топливо - алюминий, то считается, что достаточно, если окислится до CO. Если основное топливо - сама эпоксидка, а алюминия нет или его 1-2%, то максимум УИ обычно соответствует окислению 75% до CO2 и 25% до СО. По факту же, прочность топлива и отсутствие пузырей обычно заставляют делать топливо с недостатком окислителя.

R.S.> Или если можно дайте пожалуйста соотношение компонентов топлива на ПКХ и эпоксидке.

Пропеп в руки и вперёд Я делал 65% ПХК, 10% алюминия, 25% смолы вместе с отвердителем, отвердитель был ЭТАЛ-45, соответственно, примерно 11% от массы всего топлива приходилось на него, и примерно 14% - на ЭД-20. Топливо отлично горит при атмосферном давлении, но у него большой барический коэффициент, и сделать на нём нормальный двигатель я так и не смог. Зная то, что знаю сейчас, я бы заменил часть алюминия на жёлтую кровяную соль. Не красную, поскольку она более активна. 3-5%, скорее всего.

Такое топливо очень горячее, и даже графитовое сопло будет разгораться, поэтому надо проектировать с учётом этого, барический коэффициент, хоть и снижается от ЖКС, но остаётся больше, чем у карамели.

R.S.> Проверил каталитическое действие оксида железа 3.
R.S.> Вчера сжигал 100г насыпанной смеси ПХК и сахара, с кат. Fe2O3 5г и без кат.
R.S.> Разница в скорости горения просто огромная.

На порошках проверять не очень корректно, количественно разницу измерить не выйдет.

Б.г.> Если основное топливо - алюминий, то считается, что достаточно, если окислится до CO. Если основное топливо - сама эпоксидка, а алюминия нет или его 1-2%, то максимум УИ обычно соответствует окислению 75% до CO2 и 25% до СО. По факту же, прочность топлива и отсутствие пузырей обычно заставляют делать топливо с недостатком окислителя.
R.S.>> Или если можно дайте пожалуйста соотношение компонентов топлива на ПКХ и эпоксидке.
Б.г.> Пропеп в руки и вперёд Я делал 65% ПХК, 10% алюминия, 25% смолы вместе с отвердителем, отвердитель был ЭТАЛ-45, соответственно, примерно 11% от массы всего топлива приходилось на него, и примерно 14% - на ЭД-20.

Я планирую, сделать безсопловой двигатель - он предельно простой.
Зачем бронировать топливную шашку? Если можно сразу в корпус заливать.
Спасибо за соотношение компонентов, алюминия нету, есть ПА-4 но мне кажется он крупноват... Добавлять магний не рискую, все же среда может быть не нейтральная, а магний металл достаточно активный.
Пока останавливаюсь на эпоксидка / ПХК / оксид железа 3 (он у меня растирается до пыли, делал окислением карбоната железа).

Теперь нудно решить, как такой безсопловой двигатель завести, без электровоспламенителя. Длина канала в топливе будет около 30 см, и в диаметре около 1 см.

R.S.> Пока останавливаюсь на эпоксидка / ПХК / оксид железа 3 (он у меня растирается до пыли, делал окислением карбоната железа).
R.S.> Теперь нудно решить, как такой безсопловой двигатель завести,

Никак.

R.S.> без электровоспламенителя.

Ни с электровоспламенителем, ни без. Чихнёт и погаснет.

R.S.> Длина канала в топливе будет около 30 см, и в диаметре около 1 см.

Обязательно нужны средства понижения барического коэффициента. Топливо такого состава хорошо работает только при очень узком диапазоне Kn. Если больше - мотор взрывается, если меньше - гаснет.

У бессопловика топливо должно работать в очень большом диапазоне давлений.

Б.г.> У бессопловика топливо должно работать в очень большом диапазоне давлений.

Может карамель 65/35 КН / сахар + ККС - катализатор. И сделать высокий Кн скажем 200?

Завести можно наверное, засыпав в внутр. канал смесь ККС и ПХК.

Не давно сжигал смесь ККС и ПХК, 100 гр сгорело за 1,5-2 сек.