Как сделать ракету с карамельным двигателем
Получение карамельного топлива методом выпаривания давно известно. Одной из самых удачных технологий выпаривания считается методика, придуманная американским ракетчиком Rcandy. В наших условиях точно повторить его метод затруднительно по разным причинам, на которых я останавливаться не буду. Просто предлагаю свою адаптацию, названную МИКС-1. Она проще и по компонентам и по технологии. Сравнений с оригиналом я, понятно, не делал, но успешное использование топлива в двигателе ТРДК-1 говорит о его пригодности.
Преимущество методики выпаривания очевидны.
Во-первых, компоненты не надо молоть, все равно они будут растворены в воде. Т.е. берем, к примеру, обычный сахарный песок или пудру, сорбит и селитру прямо из упаковки.
Во-вторых, не надо заранее перемешивать. Перемешивание делается уже в процессе растворения.
И, в-третьих, не нужен строгий контроль влажности исходных компонентов. Компоненты, конечно, надо брать достаточно сухие, чтобы влажность не влияла заметно на весовые пропорции компонентов. Обычно влажность составляющих в заводских упаковках вполне приемлема.
Компоненты топлива:
Горячей воды надо взять по весу селитры. Для получения быстрогорящего топлива можно добавить сверху 1-1,5% окиси железа Fe2O3. Добавлять окись можно сразу, со всеми компонентами, либо уже после готовности топлива, когда оно еще не загустело. Данный вариант назвал МИКС-1К.
Сахар покупаем в гастрономе, сорбит в аптеке, а селитру в садоводческом магазине или в специализированной фирме.
Компоненты отвешиваем в нужных пропорциях и ссыпаем в посудину, в которой будем готовить топливо. Хорошо подходит небольшая толстостенная алюминиевая сковорода. Для небольших количеств можно взять стальную жульенницу. Заливаем горячей водой и ставим на горячую плитку.
Обязательно контролируем температуру поверхности нагревателя
Как контролировать нагрев я писал в статье о сорбитовой карамели.
Сначала температура плитки может быть большой 200-250°C. Доводим нашу смесь до кипения и выпариваем, помешивая ложкой.
Процесс выпаривания требует постоянного контроля.
Когда смесь загустеет и начнет сильно пузыриться, уменьшаем температуру до 175°C, и продолжаем выпаривание с помешиванием.
После прекращения активного пузырения, можно продолжать процесс без помешивания.
В какой-то момент пузырение практически прекращается, только редкие одиночные пузырьки и легкое потрескивание говорит о том, что процесс продолжается. Тут лучше работать в тишине. Убираем температуру до 150°C и внимательно слушаем. Когда потрескивание прекратится, топливо готово.
Чтобы убедиться в этом окончательно, надо взять немного топлива, скатать маленькую колбаску, положить на металлическую поверхность и раздавить в лепешку. Если при сгибании лепешка «сломалась», значит точно, готово. Уменьшаем температуру до 100-120°C и начинаем укладку топлива в формы.
Топливо достаточно пластично, и укладка не представляет никакой сложности. Берется порция топлива, скатывается в плотный комок и кладется в форму. Затем торцом толстого металлического стержня комок вручную плотно утрамбовывается по форме. При необходимости берется следующий комок, укладывается сверху и опять трамбуется. При трамбовке карамель ведет себя, как пластилин, образуя плотную пластичную укладку, без пузырей воздуха, что очень важно.
Очень легко формировать в таком пластичном заряде разного рода каналы, продавливая состав подходящим стержнем. Заряд застывает довольно быстро, но времени для формирования каналов в шашке или скрепленном заряде вполне достаточно. В течение ближайшего получаса это делается без проблем.
Rcandy пишет, что можно топливо хранить в целлофановом пакете и, при необходимости, использовать, разогревая до 100-120°C. Я не проверял. Обычно делаю столько топлива, сколько надо для конкретной зарядки.
В процессе работы над торцевым мотором пришел к модернизации технологии изготовления топлива МИКС-1К.
1. Делаю предварительный помол окиси железа 20 сек в кофемолке.
2. Катализатор замешиваю заранее, до добавления воды.
3. После выпаривания не опускаю температуру ниже 180°C переводя топливо в фазу плавления.
Вариация получила название МИКС-1КП. Субъективно и объективно топливо получается немного более активным. Максимальная тяга торцевика ТРДК-1 на нем увеличилась на 17%. Скорость горения на воздухе 4,9-5,2 мм/с. Есть видео испытания образца.
Вместо заключения.
В результате разработки «быстрого» топлива получил несколько больше, чем планировал.
Во-первых, предложенный состав можно использовать, как в стандартном (МИКС-1), так и «ускоренном» (МИКС-1К) варианте.
Во-вторых, состав может приготовляться, как методом упаривания, так и методом плавления, что выгодно отличает его от состава на чистом сахаре. Присутствие сорбита не дает сахару разлагаться при плавлении топлива.
В-третьих, ненеароком выработалась новая технология приготовления топлива ВЫПАРИВАНИЕ-ПЛАВЛЕНИЕ. Она сочетает в себе все преимущества обеих технологий. Топливо МИКС-1КП, приготовленное по данной техноллогии по предварительным прикидкам активнее примерно на 10%.
Как сделать ракету с карамельным двигателем
Карамельные модельные ракетные двигатели
Цель проекта: разработать модельные ракетные двигатели, достаточно простые в изготовлении и надёжные в работе, чтобы их можно было изготавливать в ракетомодельных кружках и использовать вместо стандартных заводских МРД.
Для начала я выбрал две простейшие конфигурации.
Тестовый двигатель 1. Одна шашка с наружной бронировкой, длина 30 мм, канал 5.7 мм, трассер-замедлитель длиной 20 мм, сопло из стальной шайбы 4 мм. Шайба вклеена шпаклёвкой для штукатурки (на водной основе), шашка вставлена без дополнительной теплоизоляции, замедлитель залит эпоксидкой.
Тестовый двигатель 2. Одна шашка без бронировки, закрытая пыжом и залитая эпоксидкой. Я не очень верил, что гильза это выдержит, поэтому даже не захотел тратить замедлитель для первого теста. Шашка выглядит немного покусанной, потому что получена обдиранием бронировки со стандартной шашки.
Оба двигателя имеют расчётный суммарный импульс около 11 Н*с. Немного уменьшив количество топлива, можно будет вписаться в стандартную десятку.
После испытания, гильзы повёрнуты наиболее подгоревшими сторонами:
Двигатели отработали нормально, «на глаз» тяга была, время работы ТД-1 1с, ТД-2 0.5с. Однако видно, что гильзы близки к прогару, поэтому следующая серия испытаний была посвящена методам теплоизоляции гильзы.
Методы повышения огнестойкости гильзы.
Стержни я вынимаю через 12 часов, шашки достаю через двое суток. Готовые шашки (блестящая поверхность не влажная, просто очень гладкая):
и вскрытые после испытания:
ТД-3. гильза без теплоизоляции, повтор ТД-2.
ТД-4. Гильза покрыта термостойким кремнийорганическим лаком КО-89. Во всех случаях покрытие производилось погружением гильзы в жидкость с головой и последующей сушкой на решётке при комнатной температуре. В данном случае лак не дал эффекта.
ТД-5. Гильза пропитывалась лаком КО-89 в течение 30 минут. Лак очень слабо впитывался в картон, эффект очень слабый.
ТД-6. Пропитка в течение часа 30%-ным раствором эпоксидки (смола + отвердитель) в толуоле. Гильза сушилась двое суток на воздухе, потом 1 час в духовке при 70С. Почему-то смола полностью не отвердилась, гильза липкая. Прогорела сильнее всех.
ТД-7. Пропитка в течение 45 минут 30%-ным раствором эпоксидки в ацетоне, сушка такая же, как ТД-6. Эпоксидка хорошо отвердилась. Второе место по жаростойкости.
ТД-8. Гильза погружалась в густой ПВА, сушилась на решётке. ПЕРВОЕ МЕСТО по жаростойкости! Внутри почернел и отслоился только первый слой бумаги, остальные слои целые. В других гильзах несколько прожжённых слоёв, остальная часть бумаги расслоилась.
ТД-9. Гильза погружалась в силикатный клей не полностью, а только той частью, которая будет контактировать с пламенем. Место заливки эпоксидки не обрабатывалось. При сушке клей на наружной поверхности гильзы потрескался и почти весь обсыпался, на внутренней поверхности потрескался. Почти никакого защитного эффекта.
ТД-11. Гильза без пропитки, шашка обёрнута в один слой фольги. Эффект слабый.
ТД-12. Гильза без пропитки, шашка обёрнута в два слоя фольги. Эффект слабый.
ТД-13. Гильза без пропитки, шашка обёрнута в один слой офисной бумаги. Эффект слабый
Двигатели испытывались на простейшем стенде из пружинных весов. К сожалению, с этими быстрогорящими двигателями весы так болтало, что во всех кадрах видеозаписи стрелка просто размазана по всей шкале, поэтому о тяге можно сказать только «где-то около 3 кг». Скоро все двигатели будут испытаны на новом точном стенде. Видео, WMV9, 321 КВ.
ТД-17. Это аналог ТД-1, но с упрощённым трассером-замедлителем. Изготовление трассера описано чуть выше, он вклеен на эпоксидке. Гильза (из старого запаса) довольно сильно обгорела, но осталась целая. Здесь тяга, как и положено, была меньше, чем у предыдущих двигателей, и в два раза более длительной, поэтому весы не так сильно колебались. Удалось снять показания весов и построить профиль тяги.
Параметры двигателя:
время тяги 1,2 с
скорость горения 5 мм/с
тяга на режиме 1,2 кг
крит. сечение сопла 4 мм
давление на режиме 9,3 атм
суммарный импульс 11,7 Н*с
масса шашки 11 г
масса торцевой шашки* 2,5 г
полная масса** 13,5 г
удельный импульс 88 с
* часть массы торцевой шашки, сгоревшей одновременно с основной шашкой и участвовавшей в создании тяги.
** полная масса топлива, участвовавшего в создании тяги.
карамельный ракетный двигатель
Опции темы
карамельный ракетный двигатель
Привет! Всем кто просматривает ету тему!Занимаюсь я рекетомоделированием,но в связи дороговизны заводских МРД,решил сделать свои.Перерыл кучу сайтов и нашел самую безапасную альтернативку.(сорбитовое топливо)Решил попробывать сделать партию зарядов,сделал всё як по инструции.Но на тестовом запуски ракеты массой 100гр.А движок по описанным характер.с тягой 3кг.Но ракета даже не сошла с направляющей.Были огромные клубы белого дыма!Если кто раньше занямался самодельными двигателями, подскажите,что я сделал не так!
Причиной скорее всего может быть сопло, которое иногда немного разрывается или подгорает (из личного опыта). Смотря еще из чего ты делаешь корпус двигателя. Так же топливо может немного отсыреть, так что лучше их хранить в застегивающихся пакетиках, сразу после варки.
Корпус делал из 2х полос А-4 по 110мм на селекатном клее(жидкое стекло).При высыхании получилось очень приличная жосткость.Движок у меня с внутренним деаметром16мм.Сопло керамеческое делал и обжигал в муфельной печи.Так,что оно не прогорало диаметр критики одинаковым!Даже после тестотового прогона. Движок после зарядкой (сорбитовой карамели)двое суток держал в герметичном пакете с красненькой застёжкой.Даже скорость горения топлива была 2.7мм/с.Короче полностью слизон со статьи.Мне кажится можит стопин нужно было глубже засунуть!
Это ты про «керамическое сопло для сорбитового двигателя рдк-2»?
Интересная статейка)
Ну.. может попробовать сделать критику поменьше? Даже если все в идеале сделано так же как и в статье, то это не факт, что все будет в реальности работать точно так же. Попробовать сделать несколько модификации двигателей. Еще может быть такое, что кольца слишком узкие, и при старте они просто могут «зацепиться» за направляющую и не дать ракете улететь. Но это во многих случаях заметно, когда ракета просто трясется на старте не слетая с направляющей. Я всегда делал кольца чуть ли не в 2 раза больше диаметра самой направляющей.
С кольцами проблем нет!Они и так с лювтом по направляющей ходят,тобеж без всякого сопротивления.Я даже движок к рейки 10на10привязывал и вставлял в бутылку.Ефект тодже(Шипит дымовой завес а ТЯГИ НОЛЬ) Просто альтернативка прикольная,не охота делать(пороховые двигатели ОПАСНО)кроме того надо точить(матрицу,для гильзы,навойник. Короче гемора много)А с карамельникой всё просто, залил и всё.Вот,только пока безрезультатно! А на счет (проект РК-2 ты прав я отуда всё брал)был ещё на Serge77.
Делал по стандарту.В расплавленный сорбит,замешивал (нитарат калия),размолотый в муку,без выпаривания.Нитрат калия брал в (хим. мага-зе) реактив высокой очистки,без примеси.Просто интерессно почему? Нет тяги.можит( карамельный заряд) неправильно загарается?
У меня допустим не сразу получился двигатель, который хоть как-то тянул ракету. Мы очень долго парились и экспериментировали с корпусами и с самим топливом, пока ракета не взлетела метров на 15
Мы уже были на грани психологического срыва
Вот кстати сопла, которые мне выточили на станке. Жаль, что остальные детали показать не могу)
Мы уже были на грани психологического срыва
При сквозном канале не имеет смысла делать отдельные шашки, при этом возможно закупоривание сопла из-за воздуха, который между шашками будет.
Если канал не сквозной, то нужно экспериментировать с топливом, внизу должно быть самое энергоемкое топливо для срыва и разгона модели, дальше в принципе можно энергоемкость уменьшать, т.к. модель будет в бОльшей степени двигаться по инерции. И нужно учесть вопрос с поджиганием шашек, шашки должны прилегать очень плотно друг к другу.
Сопло зачетое, но пожалуй юбка лишняя, только вес добавляет, а на центровке модели это очень сказывается. Я бы сделал следующее. Верхняя часть овальная выемка, для концентрации усилия реактивной струи в верхней части сопла, далее сопло, цилиндрическое отверстие, диаметр надо считать, и небольшой конусообразный выход, широкой частью к низу, высота конусной части должна быть примерно 5-10% от общей длины канала сопла, угол конуса примерно 45гр.
Увеличение диаметра двигателя, приведет к значительному приросту в массе топлива и соответственно к увеличению внутренней энергии, когда сопло забивается а топливо ещё горит в двигателе, это может привести к детонации, лучше увеличить длину шашки, и увеличить диаметр сопла, чтобы быстро все сгорало. Опять нужно экспериментировать.
С порохом номер со сквозным каналом не сработает, рванет точно. Однако стандартный 20 ньютонный двигатель с соплом 3,5 мм и длиной канала 30 мм из хорошего топлива срывает модель весом 200 гр. с очень приличным ускорением. Однажды видел как модель копия весом килограмм с подготовленными двигателями вышла на сверхзвук на старте.))))
Эээм. насчет закупоривания сопла воздухом немного не понял
Думаю, нет смысла тратить время и делать разделение топлива на более и менее энергоемкое ради того, чтобы получился АЛЯ-разгонный модуль
«Юбка» как раз и не лишняя для сопла Лаваля
Так может спроектируете свою версию сопла и представите? Будет интересно посмотреть.
Нужно сделать несколько модификации двигателя, поменять внутренний диаметр, диаметр канала, и тогда точно будет результат лучше.
С порохом действительно лучше не связываться.
Как вычислили, что на сверхзвуке ушла?)))
Спасибо! Но там всё на анг.яз.Моло,что для себя понял!
Поздравляю)
Может какой-то паленый сорбит попался? А мы вообще пробовали еще на какой-то фруктозе делать
Ага, по идее многоразовые, если найдем после запуска
Сорбит классный.Куплен в аптеке!Я вот с друзьями посаветавался они говорят,что лиш одно можит мешать движку выходить на режим.А именно отсутствие (вторичного воспламенительного состава в (карамельном заряде)А ЧЁ ОНО ТАКОЕ?
Помнится вроде помимо сорбита и селитры еще серу добавляли.
Серийные- в смысле на продажу? Если да, то где они продаются?
Раньше в москве лежали в Термике и МДэСе. Сейчас в основном на соревнованиях продаются.
Если хотите приобрести, стучите в личку, чем смогу помогу
Хорошо. Двигатели будут нужны для кружка, на следующий учебный год. Если ни где не смогу достать, обращусь к вам.
Хорошо. Двигатели будут нужны для кружка, на следующий учебный год. Если ни где не смогу достать, обращусь к вам.
Рябята! Истину я так и не понял!.В чём соль! Моих движков?
Весь софт легальный.
Для просчета ракет использовал Спейскад. На тот момент времени третью версию.
Спейскад платный, поэтому не могу поделиться.
Шашки горят с торцов и по каналу.
Увеличивая количество шашек вы решаете три проблемы
1. Увеличивается площадь горения
2. Горение становится равномерным
3. Пробой бронировки одной шашки не отражается на остальных шашках, лишь бы выдержала термоизоляция корпуса и заглушки.
Правильно рассчитанный движек поднимет много :-)) И настолько шустро, что на стартовом столе могут остаться стабилизаторы 🙂
Нет. Шашки должны прилегать на точно определенное и рассчитанное расстояние.
У вас не сопло закупорило, но его вырвало за счет неконтролируемого процесса горения шашки по периметру и скачкообразного нарастания давления в нижней части корпуса (если шашка без сквозного канала).
В случае сорбита вы работаете с безопасными ингредиентами.
Порох огнеопасен изначально.
На одного не понимаю когда делаю на сахаре все за***сь а когда на сорбите ни*уя не летит?
Шашки горят с торцов и по каналу.
Увеличивая количество шашек вы решаете три проблемы
1. Увеличивается площадь горения
2. Горение становится равномерным
3. Пробой бронировки одной шашки не отражается на остальных шашках, лишь бы выдержала термоизоляция корпуса и заглушки.
Правильно рассчитанный движек поднимет много :-)) И настолько шустро, что на стартовом столе могут остаться стабилизаторы 🙂
Нет. Шашки должны прилегать на точно определенное и рассчитанное расстояние.
У вас не сопло закупорило, но его вырвало за счет неконтролируемого процесса горения шашки по периметру и скачкообразного нарастания давления в нижней части корпуса (если шашка без сквозного канала).
В случае сорбита вы работаете с безопасными ингредиентами.
Порох огнеопасен изначально.
Пороховые двигатели мне не нравятся по нескольки причинам:Неповторяемость результатов.Поскольку прессовать пороховую мякать приходится с помощью навойника и молотка.Слишком уж часто они у меня бабахали. Оказывается,если прессовать как на заводе то только в етом случае можно добится повторяемости результатов.Но для етого нужин домкрат хотябы 4т.Да и руки всегда от ЧП грязные,поетому стал пробавать с карамелью.
Набойник + пресс))) на моей памяти мотор запускался в форме только единожды, и то только из за топливной смеси. Химичили тогда. Еще раз мотор запускался во время сверления. Тоже из-за топлива. Сверло «сдуло»
Я года 2 на сорбите (аптека) + нитрат калия (садоводческие магазины) летал, плавим и заливаем в шашки, со вставленным по расчетам стержнем нужного диаметра, ну и т.д. (расчеты делал в программах, до сих пор остались в дебрях файлов), единственное с металлических сопел не слез (бывало сопло выгорало), так до глины и не дошел, корпуса бумага пропитанная эпоксидкой, если большой объем движка, но сразу вес прибавляется, а так обычный клей для бумаги, в трубочку скатал, ниткой перетянул, вставил монету на клей и корпус готов, технологии в интернете есть, либо эпоксидку на сопло. Взрывов не было, а нет, на стенде один движок рванул, но это я специально зауженное отверстие сопла сделал, думал, как раз нужное получится когда прогорать начнет.
Видео
Карамельные двигатели. Плавить или прессовать? Сравнение в полетеСкачать
Сахарная Ракета, как сделать ракету своими руками в домашних условиях 🚀🚀🚀Скачать
Как Сделать Ракетный двигатель из Обычной СОЛИ?Скачать
Самодельные Ракеты на карамельном топливе. ЗАПУСКСкачать
КАК СДЕЛАТЬ РАКЕТУ НА САХАРЕ С КАМЕРОЙСкачать
Тестируем ракетный двигатель Готовимся к полету Нужен ли испытательный стенд?Скачать
