Твёрдые ракетные топлива XX

Ммм!! Не ожидал такой весьма бурной реакции, хотя надеялся))))
Я когда делал АНДДМ я думал так: растворил 5г меди в 95г АН то типа вышел 5%-тный АНДДМ. Типа вся медь перешла в ДДМ и ДДМ расстворился в АН и вышел АНДДМ. Потом когда топливо мутил, добавил к 50% АН 50% АНДДМ в итоге вышел примерно 2,5 процентный АНДДМ. Возгонкой АН пренебрегал.
CRC> В принципе новость хорошая, так как утилизация аммиачной селитры в качестве топлива актуальная проблема.
А откуда у вас селитра и зачем её утилизировать?
Прожиги не делал, т.к. для этого нужно как-то скрепить заряд))) Единственное-была одна шашка длиной 70мм канад 15 диаметр 35. горело весьма неплохо! С пламенем и искрами.
CRC> наверняка будет отличная адгезия к элетрокартону (ЭК).
Я пробовал в стальную трубу вкладывать бумажку. К ней топливо липнет. По ощущениям намного прочнее того-же состава но без меди. Тот легко резался (отколупывался) ножом, а этот тяжело. Он хрупкий.

CRC> Решил попробовать это чудо))) Оно сплавляется, оно быстро застывает, поджигается неплохо, но... горит плохо. Если точнее, оно тлеет со скоростью менее 1 мм/с, с выделением аммиака. Который, если повезет, горит зеленым пламенем.

У меня всё то-же самое только практически сразу горит зелёным пламенем. Аммиаком не воняет (когда есть пламя). Вы делали 3% АНДДМ? Здесь кстати вылезает ещё один недостаток АН: большой разброс параметров от разных производителей.
Меня какраз устраивает его небольшая скорость горения. Сделал КН побольше и проблема в общем-то решена)) А про эпоксидку подумаю. Только как потом от неё избавиться? Хотелось-бы чтобы связку можно было-бы удалить и очистить поверхность. И какой слой электрокартона нужен? Может отказаться от такой схемы и делать шашки в внешней бронировке?

Mator> Ммм!! Не ожидал такой весьма бурной реакции, хотя надеялся))))
Mator> А откуда у вас селитра и зачем её утилизировать?

Это вообще одно из актуальных направлений для ракетчиков. Но мало кто этим занимается, так как АС трудно завести. В США , впрочем, запускают большие ракеты, там алюминий и магний добавки.

Mator> По ощущениям намного прочнее того-же состава но без меди.

По моим тоже, но дело здесь скорее всего в сорбите и угле.

Mator> У меня всё то-же самое только практически сразу горит зелёным пламенем. Аммиаком не воняет (когда есть пламя).

Вот тут то думаю, и будет проблема. То есть, горит в основном не аммиак селитры, а сорбит с углем. Поэтому и прет аммиак. И если будет все тоже самое в движке, то тогда получится просто газогенератор. Но не знаю, надо пробовать. Кстати, у Пашок стехиометрия топлива на АНДДМ с уротропином подобрана именно так, что аммиак там просто балласт.

Mator> Вы делали 3% АНДДМ?

10%, чтобы не сомневаться. Делал также, растворяя порошок меди.
Mator> Здесь кстати вылезает ещё один недостаток АН: большой разброс параметров от разных производителей. не думаю что это принципиально, хоть и есть немного.

Mator> А про эпоксидку подумаю. Только как потом от неё избавиться? Хотелось-бы чтобы связку можно было-бы удалить и очистить поверхность.

Обжечь только если... Но многоразовый мотор в металле... Как то стремно. Ну эпоксидку можно заменить чем то еще наверное.

Mator> И какой слой электрокартона нужен? Может отказаться от такой схемы и делать шашки в внешней бронировке?

При намотке такого цилиндра все равно придется ЭК промазывать клеем. Ну, может 0.3 - 0,5 мм, 3-5 слоев.

CRC> Это вообще одно из актуальных направлений для ракетчиков. Но мало кто этим занимается, так как АС трудно завести. В США , впрочем, запускают большие ракеты, там алюминий и магний добавки.

Не ну вы-ж написали именно про утилизацию. Значит она у вас есть и она вам не нужна. И тогда вопрос от куда она именно у вас? Вы делали топлива на ней и в итоге отказались от неё?

Mator>> По ощущениям намного прочнее того-же состава но без меди.
CRC> По моим тоже, но дело здесь скорее всего в сорбите и угле.

Когда я делал состав без АНДДМ а в остальном всё то-же самое прочность была меньше. И также быдло замечено что чем больше АНДДМ тем выше прочность.

CRC> 10%, чтобы не сомневаться. Делал также, растворяя порошок меди.

То есть состав получился АНДДМ10 - 84% сорбит 10% и уголь 6% ? А от куда порошок брал? Какой размер порошинок и как быстро с ним получается АНДДМ ? Я пока-что нашёл медную фольгу и убедился что это точно лучше чем проволока. Чистить не надо и площадь контакта больше. В итоге быстрее варится.

Mator> Не ну вы-ж написали именно про утилизацию.

Ну извините, неправильно выразился. У меня к АС давний интерес, равно как и к ПХА.

Mator> Mator>> По ощущениям намного прочнее того-же состава но без меди.
Хорошо, пусть будет так.

Mator> То есть состав получился АНДДМ10 - 84% сорбит 10% и уголь 6% ? А от куда порошок брал?
Медь электролитическая, купил в Русхиме по случаю. Менее 0,1 мм заведомо, реагирует очень быстро.

CRC> Медь электролитическая, купил в Русхиме по случаю. Менее 0,1 мм заведомо, реагирует очень быстро.

А сколько по времени выходит? Сколько стоит?

CRC>> Медь электролитическая, купил в Русхиме по случаю. Менее 0,1 мм заведомо, реагирует очень быстро.
Mator> А сколько по времени выходит?

минута, а то и меньше.
Mator> Сколько стоит?

630 руб/кг

Ого!!! На обе цифры!!!
А эпоксидку, затвердевшую, говоришь можно нагреть и есть шанс что поверхность от неё очиститься? А пока может попробую всё-же сорбитом скрепить. Авось что-нибудь да выйдет.

CRC> 630 руб/кг
Офигеть. Вообще порошок медный легко получается при электрорафинировании меди.

Я щас попробовал, действительно уже при весьма небольших температурах застывшая эпоксидка сильно размягчается. Буду очень плотно иметь её в виду!

А шо такое электрорафинирование меди и насколько это сложно?

Mator> А шо такое электрорафинирование меди и насколько это сложно?
Процесс простой. В раствор медного купороса опускаешь две медных пластины и подаешь на них постоянное напряжение 1-2 вольта. Постепенно пластина на которой плюс будет переходить на пластину на которой минус в виде мелкого порошка.

CRC> 630 руб/кг
Я пользую обычный многожильный медный провод. точнее обрезки-отходы... дешево и сердито...

Skyangel> Я пользую обычный многожильный медный провод. точнее обрезки-отходы... дешево и сердито...

Мне так проще))) Раньше тоже из проводов делал, теперь порошок под рукой, он удобней. Тем более, что с ним есть возможность проводить другие эксперименты.

Кто то и ПХК сам делает, я же его покупаю

Skyangel>> Я пользую обычный многожильный медный провод. точнее обрезки-отходы... дешево и сердито...
CRC> Мне так проще))) Раньше тоже из проводов делал, теперь порошок под рукой, он удобней. Тем более, что с ним есть возможность проводить другие эксперименты.
CRC> Кто то и ПХК сам делает, я же его покупаю
Каждому свое )

del

Mator> Вот как у меня горить:
Ну да, у меня также. Но горение при высоких давлениях тело темное - хорошо, что нашелся энтузиаст этого направления! Может, и полетит)) Хотя, название у топлива уж больно стремное, прошу прощения за каламбур.

Mator>> Вот как у меня горить:
CRC> Ну да, у меня также. Но горение при высоких давлениях тело темное

Пашок года 3 назад (я какраз читая те посты знакомился с АНДДМ) писал что эвтектические топлива могут из-за хрупкости заряда весьма могут разрушиться и увеличить резко площадь горения и соотв. давление и в итоге увеличить скорость горения и рвануть какраз в тестовом стальном движке. Дальше там разгорелся спор по поводу является-ли это эвтектикой и чем он кончился, я уж точно не помню. Вроде разговором про какие-нибудь хлораты или кальциевые карамели)))
А вот расчёт в пропеланте:
КОД НАЗВАНИЕ КОМПОНЕНТА МАССА D-H ПЛОТ КОМПОЗИЦИЯ
134 AMMONIUM NITRATE 81,480 -1090 1,72446 4H 2N 3O
1096 SORBITOL 10,000 -1776 1,48918 6C 14H 6O
103 AMMONIATED COPPER NITRATE 2,520 -630 0,00028 1CU 4N 6O 6H
246 CARBON BLACK 6,000 0 1,76321 1C

Плотность топливной композиции 0,00039 фунт/кв.дюйм или 0,011 г/куб.см
Полная масса топливной композиции 100,0000 граммы

Число грамм-атомов каждого элемента, существующего в исходных компонентах

4,908261 H 0,828890 C 2,081262 N 3,451241 O
0,011371 CU

********************РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА ДЛЯ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ*********************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ЭНТАЛЬПИЯ ЭНТРОПИЯ CP/CV ГАЗ RT/V
1984, 3112, 16,00 235,21 -108,31 256,86 1,2198 4,325 3,699

СКОРОСТЬ ЗВУКА В СМЕСИ С КОНДЕНСАТОМ И БЕЗ = 929,798 м/с И 932,876 м/с

УДЕЛЬНАЯ МОЛЬНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ ДЛЯ ГАЗА И ВСЕГО КОЛИЧЕСТВА = 11,010 11,003
КОЛИЧЕСТВО МОЛЕЙ ГАЗА И КОНДЕНСАТА = 4,325 0,010
ПРОЦЕНТ ГАЗООБРАЗНОЙ И КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФАЗ = 99,826% 0,174%
КОНДЕНСИРОВАННАЯ ФАЗА СОСТОИТ ИЗ ЖИДКОЙ И ТВЁРДОЙ = 98,702% 1,298%

2,13020 H2O 1,04059 N2 0,49182 CO2 0,33702 CO
0,32352 H2 0,01032 Cu* 0,00101 Cu 0,00043 H
2,82E-04 HO 1,71E-05 NO 1,47E-05 NH3 8,99E-06 Cu2O*
4,83E-06 CuO& 4,61E-06 Cu2O& 3,93E-06 Cu2

СРЕДНЯЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ 23,066 г/моль

ПОЛНАЯ ТЕПЛОТВОРНОСТЬ ПРИ 298К = 924,331 Кал/г 3869,990 Дж/г
ЭФФИКТИВНАЯ ТЕПЛОТВОРНОСТЬ ПРИ 298К = 698,398 Кал/г 2924,053 Дж/г

*************************РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА НА ВЫХОДЕ**************************

T(K) T(F) P(ATM) P(PSI) ЭНТАЛЬПИЯ ЭНТРОПИЯ CP/CV ГАЗ RT/V
1193, 1688, 1,00 14,70 -145,48 256,86 1,2513 4,324 0,231

СКОРОСТЬ ЗВУКА В СМЕСИ С КОНДЕНСАТОМ И БЕЗ = 729,853 м/с И 732,506 м/с

УДЕЛЬНАЯ МОЛЬНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ ДЛЯ ГАЗА И ВСЕГО КОЛИЧЕСТВА = 9,876 9,869
КОЛИЧЕСТВО МОЛЕЙ ГАЗА И КОНДЕНСАТА = 4,324 0,011
ПРОЦЕНТ ГАЗООБРАЗНОЙ И КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФАЗ = 99,805% 0,195%
КОНДЕНСИРОВАННАЯ ФАЗА СОСТОИТ ИЗ ЖИДКОЙ И ТВЁРДОЙ = 0,760% 99,240%

1,99071 H2O 1,04060 N2 0,63162 CO2 0,46338 H2
0,19722 CO 0,01133 Cu& 0,00001 NH3 0,00001 Cu2O*
4,83E-06 CuO& 4,61E-06 Cu2O&

СРЕДНЯЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ 23,068 г/моль

ПОЛНАЯ ТЕПЛОТВОРНОСТЬ ПРИ 298К = 552,791 Кал/г 2314,427 Дж/г
ЭФФИКТИВНАЯ ТЕПЛОТВОРНОСТЬ ПРИ 298К = 341,996 Кал/г 1431,867 Дж/г

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ: ДЛЯ ПОСТОЯННОГО СОСТАВА СМЕСИ НА ПЕРВОЙ ЛИНИИ, ДЛЯ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА СМЕСИ НА ВТОРОЙ ЛИНИИ

ИМПУЛЬС ЭКС ИЗ T* P* C* ИМП* ОПТ-EX ПЛОТ-ИМП A*M ВЫХ-T
179,3 1,2357 1775 8,92 4217,6 2,98 2,0 0,55745 1169
179,9 1,2228 1785 8,94 4248,7 164,2 3,00 2,0 0,56155 1193

Mator> А вот расчёт в пропеланте:

Да, УИ впечатляет.Но вопрос то в другом, в законе скорости горения. Как это будет гореть в камере, покажет только эксперимент.

CRC>> Ну да, у меня также. Но горение при высоких давлениях тело темное
Mator> Пашок года 3 назад (я какраз читая те посты знакомился с АНДДМ) писал что эвтектические топлива могут из-за хрупкости заряда весьма могут разрушиться и увеличить резко площадь горения и соотв. давление и в итоге увеличить скорость горения и рвануть какраз в тестовом стальном движке. Дальше там разгорелся спор по поводу является-ли это эвтектикой и чем он кончился, я уж точно не помню. Вроде разговором про какие-нибудь хлораты или кальциевые карамели)))

В твоем случае нитрат аммония образует сплав с сорбитом, т.е. оба компонента растворяются друг в друге, причем, температура застывания сплава явно будет ниже температуры плавления нитрата, это вобщем то как минимум от части соответствует определению "эвтектика" и соответствует определению сплав. Дальше ты добавляешь древесный уголь в сплав. Древесный уголь и сам по себе является порообразователем, кроме того содержит в своем составе вещества, которые вступаяв реакцию например с нитратом аммония могут приводить к дополнительному газообразованию - пример, карбонаты металлов содержащиеся в угле.
Дальше надо вспомнить некоторые из основных требований, предъявляемых к ТРТ. Одно из них прочность. А сплав вероятно не достаточно прочен. Второе, это относительная плотность. У топлив она должна быть весьма высокой, иначе состав топливом являться не будет. Топливо должно гореть параллельными слоями при высоких давлениях. Пористый же состав газопроницаем, и при повышении давления, горячие газы а за ними и фронт горения будут проникать вглубь состава, приводя к неподконтрольному скачку давления и дефлаграции или даже хуже. По этому составы с малой относительной плотностью топливами быть не могут по определению. Они будут являться пиротехническими составами, но не топливами. Плотность твоего сплава 1,2гр на см3. Расчетная же плотность верноятно не менее 1,65гр/см3. Не сложно посчитать относительную плотность... А у топлив она должна быть в районе 0,98-0,99, в некоторых случаях лишь немного меньше. Мало того, даже если бы такой состав и являлся топливом, его малая плотность не позволила бы ему не смотря на УИ тягаться с обычной калийно-сорбитовой карамелью. Для таких окислителей как ПХА, НА, АНДДМ и прочие подобные нужны нормальные полимерные или олигомерные связующие (эпоксиды, полиуретаны, силиконы, каучуки, битумы).

Mator> AMMONIATED COPPER NITRATE 2,520 -630 0,00028

Тут чего-то с плотностью не так было введено? 0,00028г/см³ - это как-то очень мало.

SashaMaks> Тут чего-то с плотностью не так было введено? 0,00028г/см³ - это как-то очень мало.
Никакого противоречия здесь нет. В PROPEPе у большей половины приведенных веществ плотность вообще не указана. Плотность состава усредняется. Многие вещества имеют неправильные формулы.
Все надо проверять.

s.b.> Многие вещества имеют неправильные формулы.
s.b.> Все надо проверять.

Я в курсе.
Меня, как разработчика, больше интересует, от куда вылезла вот такая цифра далее:

Плотность топливной композиции 0,00039 фунт/кв.дюйм или 0,011 г/куб.см

У меня пока не получается это воспроизвести. Правда я не располагаю данными о AMMONIATED COPPER NITRATE, может из-за этого...

SashaMaks> Я в курсе.

Кстати, а древесный уголь как вводить? Как Carbon Black, или amorphous?