bonbons Rocket
Candy Rocket. ou R-Candy. est un type de propergol pour fusées de modèle à base de sucre comme combustible, et contenant un oxydant. L'agent propulseur peut être divisé en trois groupes de composants: le combustible, le comburant et l'additif (s). Le carburant est un sucre; Le saccharose est le plus couramment utilisé. L'oxydant le plus courant est le nitrate de potassium (KNO3). Des additifs peuvent être nombreuses substances différentes, et soit agissent comme des catalyseurs ou d'améliorer l'esthétique du décollage ou vol. Une formulation de propergol de sucre traditionnel est généralement préparé dans un 13: 7 comburant à carburant. [1]
Il existe de nombreuses méthodes pour la préparation d'un agent propulseur de fusée à base de sucre. compression à sec ne nécessite pas de chauffage, seul le broyage des composants, puis emballer dans le moteur. Cependant, cette méthode n'est pas recommandé pour l'expérimentation sérieuse. [2] chauffage à sec ne fond pas en fait le KNO3. mais il fait fondre le sucre et les grains de KNO3 restent en suspension dans le sucre. Si vous utilisez ce mode de préparation toujours fondre le sucre, retirer la source de chaleur, puis ajoutez le KNO3 pour éviter les allumages prématurés. Dissoudre dans l'eau, le chauffage puis le gaz propulseur pour chasser l'eau élimine la nécessité de faire fondre les composants tout en obtenant un mélange complet.
flamme nue ne doit jamais être utilisé pour faire fondre l'agent propulseur, et le mélange doit toujours être chauffé dans un bain d'huile. jamais à feu direct. Ceci permet d'éviter les points chauds provoquant l'auto-inflammation ou caramélisation et de la dégradation de l'agent propulseur. [3] Préparation des bonbons à la roquette dans un four à micro-ondes est très dangereux, car les points chauds localisés peuvent prendre feu. Parce que les bonbons à la roquette est extrêmement inflammable, il doit être préparé en petits lots, à l'extérieur ou dans une dépendance, et l'utilisation des équipements de protection individuelle appropriés (protection des yeux à tout le moins).
Aux États-Unis, moteurs de bonbons de fusée sont légaux à faire, mais illégal de transporter sans utilisateurs à faible explosifs permettent. Comme ils comptent comme moteurs amateurs. un utilisateur doit les lancer lors d'un lancement de recherche sanctionné Tripoli Fusées Association et doit avoir au moins une association de Tripoli Fusées haut niveau de puissance 2 certification. Des lois similaires sont applicables au Canada, au Royaume-Uni et en Australie.
bonbons Rocket peut être décomposé en trois grands groupes de composants: carburants, oxydants et additifs. Le combustible est la substance qui brûle, en libérant en expansion rapide des gaz qui fournissent une poussée à leur sortie de la buse. Le comburant fournit de l'oxygène, qui est nécessaire pour le processus de gravure. Les additifs peuvent être des catalyseurs pour accélérer ou rendre plus efficace la combustion. Cependant, certains additifs sont plus esthétiques, et peuvent ajouter des étincelles et des flammes à liftoff, ou ajouter de la fumée pour faciliter la suite de la fusée dans l'air.
Modifier les carburants
Modifier comburants
L'oxydant le plus souvent utilisé dans la préparation de moteurs de sucre est le nitrate de potassium (KNO3). D'autres oxydants peuvent être utilisés aussi bien, comme les nitrates de sodium et de calcium, ainsi que des mélanges de sodium et de nitrate de potassium ou le chlorate de potassium (KClO3). [5] KNO3 peut être acquise par l'achat d'un « décapant de souche » granulaire des magasins qui transportent des fournitures de jardin. D'autres comburants rarement utilisées sont l'ammonium et le perchlorate de potassium.
Modifier les additifs
Gauche est l'échantillon du mélange de base, à droite contient 1% d'oxyde de fer rouge ajoutée
Les oxydes métalliques ont été trouvés pour augmenter le taux de combustion des propergols de sucre. De tels additifs ont été trouvés pour mieux fonctionner à des niveaux de 1 à 5 pour cent. [3] sont des oxydes de fer le plus souvent utilisé. oxyde de fer rouge est utilisée le plus souvent qu'il est un peu plus facile à obtenir que les versions jaunes, brunes ou noires. Brown oxyde de fer présente des propriétés inhabituelles d'accélération de taux de combustion sous pression.
Carbone sous forme de charbon de bois, le noir de carbone, le graphite, etc. peut être et est parfois utilisé comme combustible dans les formulations de sucre. Le plus souvent, cependant, une petite quantité de carbone est utilisé comme un opacifiant, ce qui rend une traînée de fumée visible. Le carbone agit comme un dissipateur de chaleur, en gardant une partie de la chaleur de combustion située dans le propulseur au lieu de l'avoir transférée rapidement à un carter de moteur.
Si les combustibles métalliques tels que l'aluminium ou le magnésium sont utilisés dans une formulation de sucre, un danger existe si des traces d'acides se trouvent dans le comburant. les matières acides peuvent réagir facilement avec le métal, la production d'hydrogène et de chaleur, une combinaison dangereuse. L'ajout de bases faibles aide à neutraliser ces matériaux acides, ce qui réduit considérablement leur danger.
paillettes métalliques de titane ou d'une éponge (environ 20 mesh de taille) est souvent ajouté à des formulations de sucre à des niveaux de 5 à 10% afin de produire une flamme d'allumage et de la fumée sur le décollage. [4]
Les tensioactifs sont utilisés pour réduire la viscosité de fusion de propergols de sucre. Par exemple, le propylene glycol permet de réduire la viscosité à l'état fondu des propergols à base de saccharose. [3]
formulations Modifier
Une formulation de propergol de sucre typique est généralement préparé dans un rapport oxydant pour alimenter 65:35 (rapport en poids). Toutefois, cette formulation est le carburant légèrement riche. [4] et peut varier jusqu'à 10%. Il existe de nombreuses formulations possibles qui permettront de vol en astromodélisme.
Il y a un certain nombre de méthodes différentes pour la préparation d'un propulseur de fusée à base de sucre. Autre que comprimé sec, toutes ces méthodes impliquent le chauffage du propulseur. Ces divers procédés comprennent: comprimé sec et chauffé à sec, et on le dissout et on le chauffe.
Une autre méthode, plus commune et ironiquement plus sûre de la préparation d'un propulseur de fusée à base de sucre est le chauffage à sec. D'abord, le nitrate de potassium est broyé ou moulu en une poudre fine, puis mélangée à fond avec du sucre en poudre qui est ensuite chauffé. Cette méthode ne fond pas en fait le nitrate de potassium, comme la température de fusion de KNO3 est de 613 degrés Fahrenheit (323 degrés Celsius), mais elle fait fondre le sucre et enrobe les grains de KNO3 avec le sucre fondu. Le processus de fusion doit être réalisée à l'aide d'un épandeur de chaleur, de manière à éviter de créer des points chauds d'auto-inflammation.
James Yawn, un expérimentateur fusée amateur bien connu, plaide pour la méthode de dissolution et le chauffage. [6] Dissoudre et le chauffage du gaz propulseur se dissout en fait les deux éléments du propulseur et les combine. D'abord, le KNO3 et de sucre sont placés dans une casserole. Ensuite, on ajoute juste assez d'eau pour pouvoir dissoudre complètement le KNO3 et le sucre. Le mélange est ensuite chauffé et amené à ébullition jusqu'à ce que l'eau se soit évaporée. Le mélange va passer par plusieurs étapes, d'abord bouillir, puis bouillonnant et crachant, il se tournera vers une consistance lisse et crémeuse. Il y a plusieurs avantages à dissoudre le sucre et KNO3 dans de l'eau avant le chauffage. L'un des avantages est que le KNO3 et le sucre ne doivent pas être en poudre fine, car ils finissent tous deux complètement dissous. Cette méthode de préparation provoque également le propulseur résultant pour résister à caramélisation dans le pot, donnant plus de temps pour emballer dans les moteurs.
propergols à base de xylitol et KNO3 sont capables d'une impulsion spécifique
100 secondes. Ceux-ci ont un taux de combustion non confiné d'environ 1,3 mm / s. Dans l'ensemble, les fusées de sucre peuvent concurrencer assez bien.
combustibles à base de dextrose et de KNO3 sont capables d'un Isp de 118 secondes. [4]