Как сделать карамельный двигатель

Как сделать карамельный двигатель

Начнём с топлива.

Потребуются: селитра, сахар (песок), бумага (газеты).

Можно использовать любую селитру:

КАЛИЙНАЯ СЕЛИТРА: KNO3 — нитрат калия, калий азотнокислый, калиевая селитра, индийская селитра (подходит по всем параметрам).

НАТРИЕВАЯ СЕЛИТРА: NaNO3 — нитрат натрия, натрий азотнокислый, чилийская селитра ( при повышенной влажности может отсыревать )

АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА: NH4NO3 — нитрат аммония, аммоний азотнокислый, аммониевая селитра, азотное удобрение ( рецепт с преобразованием )

Возьмите какую ни будь ёмкость подходящего размера для мерки (колпачок, пузырёк, стакан, банку или ведро 😉 В первый раз не делайте много! Если селитра в гранулах крупнее гречки, перед отмериванием измельчите её до крупности поваренной соли. Сахар отмеривается в виде песка. Отмеривать нужно следующим образом: Наберите полную мерку с горкой и прижмите её для уплотнения (усилием руки), досыпьте и снова прижмите. Когда содержимое перестанет уплотняться, сгортните лишнее ровно по краю мерки линейкой или корпусом карандаша. Это и будет одна мерка (в скобках указаны проценты по весу). Для калийной селитры:

3 селитра + 1 сахар
Последовательность действий:

• Отмерить: 3 селитры (80%), 1 сахар (20%) и в 3 раза больше воды (12 мерок, 300%).
• Нагреть помешивая до полного растворения.

2 селитра + 1 сахар
Последовательность действий:

• Отмерить: 2 селитра (70%), 1 сахар (30%) и в 2 раза больше воды (6 мерок, 200%).
• Нагреть помешивая до полного растворения.

Для аммиачной селитры с преобразованием в натриевую:

2 селитра + 2 сода пищевая (NaHCO3) или 1 сода стиральная (Na2CO3) + 1 сахар
Последовательность действий:

• Обеспечить хорошую вентиляцию!
• Отмерить: 2 селитры (40%), 2 соды пищевой (45%) или 1 стиральной и в два раза больше воды (8 или 6 мерок, 200%).
• Перелить в любую подходящую ёмкость и отметить уровень.
• Кипятить около часа пока запах аммиака почти не пропадёт.
• Снова перелить в ёмкость с отмеченным уровнем и долить воду до отметки.
• Добавить 1 часть сахара (15%).

Чтобы не портить воздух в комнате аммиаком выделяющемся в результате реакции с содой, готовить под вытяжкой или на открытом воздухе! Если такой возможности нет, банку с раствором можно выставить за окно на подоконник. Для подогрева можно использовать маленький кипятильник.

Для аммиачной селитры с преобразованием в калийную:

3 селитра + 3 хлористый калий (KCl) или 1 углекислый калий (поташ) (K2CO3) или 1 сульфат калия (K2SO4) + 1 сахар
Последовательность действий:

• Отмерить: селитру, калий и в два раза больше воды.
• Перелить в любую подходящую ёмкость и отметить уровень.
• Кипятить около часа.
• Снова перелить в ёмкость с отмеченным уровнем и долить воду до отметки.
• Добавить 1 часть сахара.

Для кальциевой селитры с преобразованием в натриевую или калийную:

3 селитра + 3 сода пищевая или сернокислый калий или сульфат калия + 1 сахар
Последовательность действий:

• Отмерить: 3 селитры, 3 соды или калия и в два раза больше воды (12 мерок).
• Нагреть помешивая. Раствор станет мутно-белым.
• Дать отстояться. Образовавшийся мел выпадет в осадок.
• Аккуратно слить раствор селитры с осадка.
• Осадок выбросить.
• Добавить в раствор 1 часть сахара.

Изготовление корпуса и сопла.

Потребуются: бумага, болванка круглого сечения, гвоздь или сверло, нитки.

Ну вот, у нас намотано без клея по этому временно закрепим несколькими витками ниток что бы он не размотался, пока мы будем делать сопло. Для этого сдвигаем корпус на 2 — 3 сантиметра с болванки и формируем сопло: Видео: процесс изготовления.
Да-да не удивляйтесь, сопло формируется из материала корпуса и представляет с ним единое целое! Болванка будет легче сдвигаться если её проворачивать в обратную сторону. Теперь сминаем освободившуюся часть корпуса равномерно с четырёх сторон формируя знак плюс или жало крестовой отвёртки. Затем, с помощью плоскогубцев, загибаем концы в одну сторону как у свастики (при этом помним что это не фашистская символика, а древний символ солнцеворота 😉 Если плохо сминается, можно обмакнуть в воду или лучше силикатный клей. Когда немного сформируется, вставляем в центр гвоздь или сверло подходящего диаметра гладким концом для формирования канала сопла. Диаметр таких сопел для этого топлива рекомендуется делать в 6 раз меньше внутреннего диаметра двигателя, то-есть: диаметр сопла = диаметр болванки на которой делался двигатель поделить на 6. Удобно использовать вязальную спицу которая вставляется со стороны болванки, если она является трубкой. Тогда канал получается хорошо соосным корпусу так как спице некуда особо отклоняться. Окончательно обжимаем сопло вокруг стержня, поворачивая плоскогубцы по ходу лучей и закрепляем, намотав хорошо натягивая в несколько раз сложенной ниткой, поясок шириной 5 мм. (как на рисунке ниже), вот и всё! Ну конечно подрезать ровненько край, подуть на ладонь чтобы проверить не сифонит ли в сторону, поправить… Можно оставить припуск побольше и развальцевать край сопла не обмотанный ниткой в форме конуса дюзы. Тогда получится совсем правильное сопло.
Так, а сколько же наматывать бумаги?! Если намотать слишком толсто, не сможете сформировать сопло, да и тяжёлый получится. Если корпус будет тонковат, ракеты после старта будут лопаться или прогорать. В идеале, если найденный после полёта корпус будет цел, но очевидно что ещё один полёт не выдержит. Ориентировочно толщина стенки должна быть в 4 — 5 раз меньше внутреннего диаметра корпуса (3 листа А4 на корпус диаметром 15 мм.). Длины 10 — 15 см. для первых ракет вполне достаточно.

• Глина или бентонит (наполнитель для кошачьего туалета). Подробное описание >>>.
• Гипс (алебастр) — увлажнить водой с силикатным клеем и сразу забить. Перед этим можно промазать стенки гильзы силикатным клеем.
• Цемент/Гипс 3:1 по технологии Kia-Soft.
• Монета за небольшой перетяжкой. Фото ›››
• Бессопловые. Требуется зажигание в глубине канала (заполнить его гранулированным вышибным порохом или вставить до упора стопин в оболочке и уплотнить туда комок КБ или селитровки).

Для таких двигателей (торцевого горения), чтобы увеличить тягу нужно уменьшать диаметр сопла или увеличивать диаметр двигателя. Если сразу после старта ракета взрывается, нужно увеличить толщину корпуса или диаметр сопла, делать бронировку рулона.

Приступайте к сборке только после того как всё полностью высохнет!

1. Всыпаем внутрь корпуса немного нарезки из КБ.
2. Вкладываем топливные рулоны.
3. Вминаем смятый в комок бумажный пыж.
4. Заминаем внутрь часть витков корпуса.
5. Ещё пыж.
6. Обжимаем и завязываем нос.
7. Крепим стабилизатор.
8. Ставим зажигание.

• Тяга — длиной канала. Чем длиней канал, тем больше тяга.
• Продолжительность работы — диаметром топливного рулона.

Самым простым стабилизатором является палочка (рейка) прикреплённая к корпусу. Можно найти что ни будь подходящее, но лучше сделать. Скатать лист бумаги в трубку небольшого диаметра. Или сделать ту же трубку по другому. Накручивать полосу бумаги шириной 2 — 3 см. под небольшим углом, то есть как бы наискосок на любом подходящем стержне небольшого диаметра. По мере накручивания получается всё удлиняющаяся бумажная трубка. Её можно сдвигать по стержню и накручивать дальше. Величиной шага намотки регулируется толщина. Таким образом можно сделать лёгкий, трубчатый стабилизатор нужной длинны. Такой реечный стабилизатор должен быть в 3 раза длиннее самой ракеты и не переламываться если держать ракету за него горизонтально. Чтобы он не перегорел его можно защитить намазав со стороны сопла силикатным клеем который создаст термоизолирующее покрытие. Применяется в одноразовых ракетах и позволяет производить запуск из бутылки или трубы.
Для ракет запускаемых со штыря обычно используются плоские стабилизаторы. Но и здесь можно «выпендриться» и применить нестандартное решение (смотри картинку).
Такое расположение крыльчаткой намного упрощает крепление. Стабилизаторы просто приклеиваются плашмя, при этом их плоскость автоматически становится параллельна корпусу и направлению полёта! Только из эстетических соображений нужно постараться расположить их равномерно.
Это легко сделать с помощью полоски бумаги. Оборачиваем её вокруг корпуса и ставим на ней метку там, где она начинается. Это будет длинна диаметра который надо разделить на три части. Кладём полоску на стол, меряем линейкой, делим эту цифру на три и ставим ещё две отметки. Опять оборачиваем вокруг корпуса и ставим на нём метки напротив отметок на полоске. Наверно проще и лучше делать четыре стабилизатора. Они просто клеятся друг против друга. (В дальнейшем эту схему расположения стабилизаторов можно использовать для создания авторотационной системы спасения ракеты.)

Так же в качестве стабилизатора и для увеличения тяги, интересно использовать эжектор.
Проверить работу стабилизаторов можно привязав полностью собранную ракету за корпус верёвочкой так, чтобы она висела горизонтально (в центре тяжести) и подвесить перед вентилятором или покрутить её за верёвочку вокруг себя как кордовую модель. Если ракета будет уверенно стабилизироваться носом вперёд, всё в порядке. А если будет вращаться или вообще лететь хвостом вперёд, значит площадь стабилизаторов недостаточна.

Начиная делать пиротехнику вы должны понимать что берёте на себя ответственность за безопасность себя и окружающих.

Не испытывайте даже запала при открытых ёмкостях с смесью или неубранным топливом. Искра может отскочить именно туда!

Подходите к незагоревшейся ракете не ранее чем через 5 минут. Затем постучите по ней, если увидите отлетающие искорки не берите! Если ничего нет, смочите палец слюной и коснитесь сопла. Не дуйте в сопло и вообще старайтесь не направлять ракету соплом себе в лицо.

Должен предупредить об одной особенности этого топлива. Не делайте никакого пиротехнического заряда сразу за топливным рулоном из КБ. Он срабатывает тут же после старта и ракета взрывается. Для пиротехники или модельных двигателей используйте топлива описанные на следующей странице: >>> Кладовка.

Ракета от Амперки, часть 1: Теория ракетных двигателей. Карамельное топливо

Всем привет! Мы — команда ютуб-канала Амперки, в студии и пилим видео по проектам и железкам. Однако, в какой-то момент все изменилось.

Под катом — история постройки нашей ракеты.

Шла весна 2020 года и карантин самоизоляция не щадила никого. В том числе и нас, отлученных от студии, дабы не подвергались опасности заражения заморской бациллой. Вот в этот-то период и начали активизироваться в голове старые идеи сделать то, что давно хотелось, но что было отложено в долгий ящик “когда время будет”. Наконец, то_самое_время пришло, и из того самого ящика была извлечена мысль о постройке собственной ракеты, еще и подстёгнутая недавним успешным пуском в эксплуатацию “батута” от SpaceX.

Так как сделать такой серьезный проект за один заход не получится, разделим его для удобства на составные части (список будет пополняться по мере работы):

Также просим учесть, что статьи, как и серии выпускаются не по выполненным этапам, а по привязке ко времени, то есть, что сделали за неделю, то и пишем/показываем.

Ракетостроение, в целом, наука комплексная, сложная и многогранная. Релевантного опыта у нас не было, не кончали мы институтов по этому направлению, но есть руки, голова, желание — а это уже многое, так что, как говаривал Юрий Алексеевич, поехали.

Теория ТТРД

Что такое реактивное движение, (для тех, кто, вдруг, не в курсе) много говорить не будем: если в двух словах, то это движение за счет отброса массы в противоположную сторону от направления движения. Про всякие экзотические конструкции двигателей типа ядерных, ионных и иже с ними говорить не будем — одна не предназначены для работы в атмосфере, другие слишком сложны и не воспроизводимы в любительских условиях и т.д., поэтому остановимся на простых, но доступных простому обывателю конструкциях, которые при желании можно повторить практически в домашних условиях, а именно — химических. В таких двигателях реактивная струя получается за счет химической реакции топлива и окислителя (в некоторых случаях роль окислителя может играть атмосферный кислород).

Итак, химические двигатели (ХРД), по агрегатному состоянию топлива классифицируются на жидкостные (ЖРД) и твердотопливные (ТТРД), так что выбирать будем из них. ЖРД весьма удобны, так как позволяют управлять тягой, однако требуют применения в своей конструкции сложных систем форсунок в камере сгорания и не менее сложных систем подачи топлива. Одно только проектирование ЖРД, даже самого примитивного, займет у нас месяцы, а, следовательно, это не наш вариант. Альтернативой могут стать ТТРД за счет простоты своей конструкции и значительно меньшими требованиями к топливу. Да, у нас не выйдет точно дозировать тягу. Точнее, мы ее совсем не сможем дозировать. Однако, есть некоторые аспекты, на которых мы можем сыграть, об этом и пойдет речь дальше.

Виды смесевого топлива

Самым первым, и, соответственно, примитивным топливом для ракет был порох: сначала дымный, а затем и бездымный. Китайцы, придумав эту горючую смесь, быстро догадались, что она не только может делать бух и много света, а еще и толкать снаряд, постепенно сгорая внутри него. Толку от него, конечно, мало, годится только для фейерверков, да и удельный импульс оставляет желать лучшего. Эволюцией бездымного пороха стали гомогенные (однокомпонентные) составы на основе нитроцеллюлозы. Они достаточно неприхотливы в хранении и эксплуатации, а также достаточно экологичны, однако имеют все тот же недостаток в виде слабого удельного импульса.

Намного лучший результат показывают смесевые составы из горючего и окислителя. Чаще всего в качестве такой пары применяют окислители из перхлоратов с горючим из порошка металлов и полимеров или широко известное в кругах моделистов-любителей “карамельное топливо”, где в качестве окислителя используются нитраты (селитры) и сложные углеводы (сахар, сорбит) в роли горючего. Вот как раз последние два варианта (перхлоратное и карамельное) топливо мы и выбрали в качестве подопытных для нашей ракеты.

Расчет двигателя

Важнейшая характеристика твердого топлива — это скорость его горения, зачастую это значение — константа для определенного состава топлива. Горение распространяется по поверхности. Если просто поджечь конец цилиндрической топливной шашки, то мы получим торцевое горение, которое даст длительное равномерное прогорание, однако, получить при этом достаточную тягу для подъема ракеты в воздух не выйдет. Для повышения эффективности нужно сделать в топливе канал, по которому будет распространяться горение, повысив тем самым его площадь. Также нужно учитывать, что по мере выгорания профиль канала будет меняться, следовательно, будет меняться эффективная площадь. Можно, конечно, долго экспериментировать с различными профилями, однако, это все уже сделано до нас и упаковано в удобный программный инструментарий.

В программу можно внести все необходимые параметры и получить графики тяги, которую будет развивать ракета. В графе Grain configuration под знаком вопроса есть описательный мануал по различным профилям канала.

Опытным путем, применяя различные конфигурации канала мы нашли оптимальные параметры для нашей ракеты. Для получения таких же показателей нужно ввести такие значения:

Форму канала мы выбрали Moon burner. Умный Meteor c учетом введенных данных построил нам вот такой график:

Из этой диаграммы понимаем, что двигатель со старта получит хороший пинок и будет развивать весьма неплохую тягу на протяжении всего времени работы. По расчетам программы пиковое значение тяги получилось без малого 312 Н при пиковом давлении в 24.5 бар. Средние значения оказались около 265 Н и 19.5 бар соответственно.

Еще одним неоспоримым плюсом программы является возможность прямого экспорта рассчитанных значений в другую не менее полезную для нас программу — OpenRocket, при помощи которой мы будем рассчитывать стабильность ракеты, оперение, балансировку и другие важные показатели, но это будет уже в следующей серии.

Однако, не топливом единым жив начинающий ракетостроитель. Не менее важное значение имеет сопло. По этому принципу РД делятся на сопловые и бессопловые. Последние, технически, имеют дозвуковое сопло, являющееся, по сути, просто отверстием или конусом в нижней части двигателя. Дозвуковым оно называется по той причине, что истекающие через него газы не могут достигать, а уж тем более, превосходить скорость звука, сколько бы не наращивалось давление в камере сгорания, об этом нам говорит гидродинамика. А против физики, как известно, не попрёшь. Тем не менее, такие сопла за счет своей простоты применяются в малых любительских ракетах, а также в фейерверках. Но мы же делаем ракету, значит, дозвуковые сопла — не наш путь.

Альтернативным решением является сверхзвуковое сопло или, как его еще называют по имени изобретателя, — сопло Лаваля. В упрощенном варианте представляет собой два усеченных конуса, сопряженных узкими концами. Место сопряжения называется критической точкой.

Принцип его действия напоминает принцип, на котором работает холодильник: газы, проходя “узкое горлышко” и попадая в бОльший объем резко охлаждаются, за счет чего уменьшается их объем, что приводит увеличению скорости их истечения. В результате, за счет перепада диаметра выпускного отверстия мы получаем на выходе струю газа, движущегося со сверхзвуковой скоростью. Таким образом, применив сопло Лаваля мы значительно повышаем КПД ракеты.

К слову, Meteor проводит расчеты, подразумевая, что на двигателе установлено как раз сверхзвуковое сопло, расчет и изготовление которого также оставим на следующий выпуск.
Итак, характеристики, параметры и габариты двигателя у нас есть, можно приступать к варке топлива.

Изготовление топливных шашек

Первым топливом у нас будет карамельное, готовить будем из сорбита и калиевой селитры. Сорбит можно купить в аптеке, он используется как сахарозаменитель. Калиевую селитру можно найти в садово-огородном отделе, но там она довольно грязная, поэтому купили ч/чда в Русхиме.

Простейший способ — измельчить компоненты до состояния мелкодисперсного порошка и смешать, но тогда топливо остается сыпучим и не будет держать форму. Решено сплавить компоненты вместе. Некоторые бесстрашные любители делают это в сковородках, на открытом огне, даже, бывает на костре, но нам дороги наши пальцы и глаза. Придется делать нагреватель с контролем температуры и песчаная баня, для которого нам понадобятся:

• самая дешевая электроплитка из Леруа
• модуль термопары К-типа
• форма для выпекания из FixPrice
• песок соль

Meteor заботливо подсчитал массу топлива, которая составила 838г, возьмем с запасом, еще пригодится. Решено было сделать топливный заряд из нескольких шашек для простоты их изготовления. Потом можно будет их просто склеить между собой и вставить в корпус двигателя.

Не забываем про технику безопасности: вблизи топлива не должно быть никаких источников открытого огня, раскаленных предметов и чего-либо, что может вызвать возгорание.

Возьмем по массе 65% калиевой селитры и 35% сорбита, аккуратно засыпаем в чашу и добавляем немного воды. Это и нервы успокоит, и избавит от необходимости измельчать компоненты в пыль, так как в воде они и без того хорошо растворятся и смешаются. Ставим на огонь, выставляем температуру и ждем, постоянно помешивая. Постепенно полученная каша расплавится и станет похожа на овсянку. Надо дождаться выпаривания всей лишней воды (это можно будет понять по прекратившемуся выходу кипящих пузырьков).

Дальше надо действовать решительно: в заранее подготовленную водопроводную ПВХ-трубу, зафиксированную в держателе с внутренним креплением под круглую ось будем запрессовывать топливо.

После извлечения оси у нас как раз останется канал запала по всей длине шашки. Запрессовывать удобно при помощи держателя для дрели, такой очень удачно нашелся в студии. Важно запрессовать топливо таким образом, чтобы внутри шашки не оказалось пузырей и полостей, иначе это потом негативно скажется на горении.

Трубу с топливом откладываем и оставляем до остывания. Затем ее можно будет распилить и достать шашку. Мы сделали несколько штук, одну из них сожжем в целях эксперимента.

В следующем выпуске займемся корпусом двигателя, соплом и испытательным стендом.
А пока мы его готовим, рекомендую почитать следующую книжку про проектирование ЗУРов. Из нее была почерпнута бОльшая часть информации.

«Лин Индастриал»: новые русские ракетостроители

Самое главное в ракетостроении, по мнению легендарного конструктора ракетных двигателей академика Валентина Глушко, — именно двигатели. Его фраза «Если есть ракетный двигатель, то к нему хоть забор привяжи — он полетит!», пожалуй, одна из самых цитируемых в отрасли. Чтобы вы не повторяли все наши ошибки молодости, главный конструктор по системам управления «Лин Индастриал» Андрей Суворов расскажет, как сделать один из самых доступных, безопасных и эффективных домашних ракетных двигателей, работающих на карамельном топливе. Все начинали с этого.

Поговорим о классике

Классикой ракетомоделисты называют топливо, состоящее по весу из 35% сорбита и 65% калийной селитры, без каких-либо добавок. Это топливо достаточно хорошо изучено, имеет характеристики не хуже, чем у черного пороха, но изготовить его гораздо проще, чем правильный порох.

Для классики годится только калийная селитра. Если вы не найдете ее в продаже, придется изготовить самостоятельно из натриевой или аммиачной и сульфата или хлорида калия. Все это легко купить в магазинах, торгующих минеральными удобрениями. Раньше в фотомагазинах продавали еще поташ (карбонат калия), он тоже годится для получения калийной селитры из аммиачной. При смешивании горячих насыщенных растворов натриевой селитры и хлорида калия калийная селитра сразу выпадет в осадок. Самодельную селитру придется очистить перекристаллизацией, для этого ее нужно растворить в небольшом количестве горячей кипяченой воды, профильтровать через вату и поставить раствор в холодильник. Затем слить раствор, селитру высушить на батарее, а потом и в духовке при примерно 150 °C один-два часа. Тут главное — соблюдение температурного режима. При более высокой температуре селитра расплавится и станет непригодна к дальнейшему процессу.

Сорбит (заменитель сахара) продается и в аптеках, и в продуктовых супермаркетах. Температура плавления чистого сорбита — 125 °C, и по этой температуре его можно отличить от моногидрата сорбита, который иногда продается тоже под видом сорбита. Моногидрат плавится при 84 °C и для топлива не годится.

Несмотря на несерьезное название, карамельное ракетное топливо — это в первую очередь ракетное топливо, и обращаться с ним надо уважительно. Первое и главное правило техники безопасности — ни в коем случае не готовьте карамель на открытом огне! Только электроплитка с закрытым нагревателем и регулятором температуры. Если нет подходящей электроплитки, можно воспользоваться обычным утюгом, только нужно сделать подставку, удерживающую его в перевернутом положении, подошвой вверх. Положение регулятора «три точки» отлично подходит для изготовления карамели.

Не следует отмеривать компоненты на глазок или по объему — только на весах. На вид кучки в 35 г сорбита и 65 г калийной селитры по объему почти одинаковы. И это нам на руку, так как легче смешивать топливо. Если селитра крупная, ее придется растолочь в ступке или смолоть в кофемолке. Но не перестарайтесь: кристаллики должны быть как у мелкой соли — если смолоть селитру в пыль, с топливом будет трудно работать, так как оно станет слишком вязким. 20 секунд — то что надо.

Как сделать карамельное топливо: пошаговая инструкция

Несколько десятилетий назад, когда человечество с энтузиазмом относилось к исследованию космоса, страсть к ракетам была безудержной. И школьники, и взрослые мужчины с энтузиазмом конструировали модели ракет из подручных материалов в гаражах и на кухнях. Сейчас ажиотаж немного утих, но что может быть увлекательнее, чем запустить в воздух самодельный самолет? Как поднять ракету с земли? Наиболее удобно и практично использовать карамельное топливо, смесь нитратов и углеводов.

Что потребуется

Комплектация не велика.

1. Сахар или сорбитол — сырье для карамелизации.

2. Селитра (можно использовать несколько, подробнее об этом ниже).

3. Емкость металлическая — чаще всего берут обычные жестяные банки, хотя желательно брать плиты с толстыми стенками — для более равномерного нагрева. Еще лучше: эмалированная или нержавеющая сталь, чтобы не было реакции раствора с материалом посуды.

4. Электроплита: топливо на газовой плите не приготовишь!

5. Газета или другая бумага с хорошей впитывающей способностью (если ваша цель — производить не просто карамельное топливо, но и карамельную бумагу). Также используется в ракетных двигателях, пропитанных готовой и высушенной «карамелью» (без нагрева).

6. Защитное снаряжение: защитные очки и перчатки.

Три способа изготовления

Есть много способов приготовить карамельное топливо. Самое простое — смешать ингредиенты. Тем не менее «карамель» готовится — просто или испарением. При обычном перемешивании топливо переливают в стеклянный сосуд и несколько раз встряхивают, затем герметично закрывают для предотвращения поглощения воды. При использовании непосредственно в ракетных двигателях этот вид топлива должен быть хорошо герметизирован, иначе возможен взрыв.

Карамельное топливо кипятят, а точнее плавят при температуре 120-145 градусов до полного превращения сахара и образования массы, по консистенции схожей с жидкой манкой. Предварительно шлифовать детали не нужно. Очень важно постоянно его перемешивать, чтобы не образовывались пузырьки воздуха. Приготовление выпариванием включает добавление воды, а затем выпаривание. Недостатки этого метода: в топливе остается влага, что снижает скорость его сгорания.

Рецепт № 1

Карамельное топливо с нитратом калия (нитрат калия) — лучший вариант. Ингредиенты берутся в следующих пропорциях: сахар или сорбитол — 35%; селитра — 65%. Селитру сушат на большой плоской сковороде при температуре около 100-150 градусов в течение примерно двух часов. Затем измельчите примерно 20 секунд — можно использовать ступку или кофемолку.

Разложите равными порциями по 50 грамм. Чтобы не переживать за сахарный молотый, лучше покупать готовую сахарную пудру. Для «вареного» карамельного топлива нет необходимости что-либо измельчать и сушить. Для повышения эффективности в смесь можно добавить 1% оксида железа (Fe2O3).

Рецепт № 2

Карамельное топливо нитрата натрия. Особенность этой смеси в том, что она более гигроскопична. Вам понадобится 70% нитратов, 30% сахара и два объема воды (200 %).

Рецепт № 3

Не рекомендуется его использовать. Это карамельное топливо на основе аммиачной селитры (аммиачной селитры). Почему лучше обратить внимание на другие рецепты? Потому что это нестабильный состав, и при нагревании все может пойти не так. В результате бизнес может загореться!

Также при приготовлении «карамели» из нитрата аммония выделяются чрезвычайно токсичные пары. Поэтому все рецепты с использованием нитрата аммония содержат дополнительные компоненты для преобразования его в натрий или калий. Самый простой вариант — с натрием. Берем 40% нитрата, 45% гидрокарбоната натрия и 200% воды. Мы замечаем уровень жидкости и испаряемся, пока не исчезнет запах аммиака. Затем доливаем воду до первоначального уровня (она частично выпарилась), добавляем 15% сахара и ждем, пока он растворится.

Катализаторы

Для повышения эффективности «карамели» добавляются различные катализаторы. Самый популярный — оксид железа. Менее известны карамельные топлива с алюминием. Внимание! Смесь алюминия и нитратов может воспламениться в присутствии воды. Особенно опасно присутствие любых щелочных примесей, которые могут присутствовать в селитре, которая недостаточно чиста или произведена сама по себе. Поэтому в нитратное топливо с алюминием в качестве катализатора необходимо добавлять 0,5-1% слабой кислоты и не факт, что этого количества достаточно — все зависит от качества нитрата. Борная — лучший вариант. Не подходят щавелевая и уксусная кислоты — с ними вступает в реакцию алюминий. Если во время варки смесь сильно нагревается, пенится и выделяет резкий запах нашатырного спирта, ее необходимо немедленно снять с огня и погрузить в воду.

В общем, экспериментировать с катализаторами лучше всего опытным ракетологам, освоившим более простые виды топлива. Да и химию выучить не помешает — пользоваться готовыми советами просто, но гораздо ценнее знание и понимание того, что вы делаете и какие реакции происходят в смеси.

Алюминий добавлен в карамель калия. Допустимые отклонения от 2,5 до 20%. Другое количество дает другое изменение скорости горения топлива. Рекомендуется использовать шаровой алюминий АСД-4.

Как остаться целым и здоровым

Самое опасное — приготовить карамель, растопив сахар и селитру, но этот вариант также самый эффективный. Емкость, в которой варится «карамель», должна быть идеально чистой — посторонние предметы могут стать причиной возгорания.

Рядом не должно быть источников открытого огня — нам не нужны взрывы на кухне. Очень важно следить за температурой смеси — она ​​никогда не должна превышать 180 градусов!

лучше всего при перемешивании использовать деревянную палочку, чтобы избежать побочных реакций. Смешиваем очень осторожно, но равномерно: пузырьки воздуха в готовом топливе при его использовании приводят к взрыву ракеты. Заливая это топливо в формы, также необходимо следить за тем, чтобы не было пузырей. Работать нужно под вытяжкой или на открытом воздухе, особенно по рецепту с аммиачной селитрой.

Не измельчайте вместе сахар и селитру в кофемолке! Отдельно измельчить, перемешать, взболтать, в стеклянной посуде.

Новичкам не стоит связываться с нитратом аммония — сначала попробуйте самое простое и безопасное карамельное топливо (сделанное из нитрата калия). Производство любого домашнего топлива должно происходить под строжайшим контролем качества ингредиентов, температуры, влажности и с соблюдением всех мер безопасности!

Где достать ингредиенты

Селитра продается в качестве удобрения в агромагазинах и отделениях дачников. Сорбитол — заменитель сахара для диабетиков. Продается соответственно в аптеках. Fe2O3 — оксид железа — продавался под названием «красный свинец». Вы можете попробовать сделать это самостоятельно, изучив соответствующую литературу. Минерал гематит также является оксидом железа. Алюминий продают производители химической продукции.