Wie man Karamellbrennstoff herstellt: Schritt-für-Schritt-Anleitung. Selbstgebauter Raketenmotor für Anfänger Wie man Treibstoff für eine selbstgebaute Rakete herstellt
Wenn Sie sich entscheiden, eine Rakete mit Ihren eigenen Händen zu bauen, müssen Sie sich als erstes dem Problem stellen Kraftstoff. Sie können den einfachsten Weg ausprobieren, es zu erstellen.
Was wir brauchen:
1. Ammoniumnitrat (wie man es bekommt – im nächsten Schritt);
2. Backpulver;
3. Wasser;
4. Zucker;
5. Eimer;
6. Messbecher;
7. Zeitung.
Das ist gefährlich! Sie tun dies auf eigene Gefahr und Gefahr!
Ammoniumnitrat (Ammoniumnitrat) wird häufig verwendet Landwirtschaft, als Stickstoffdünger. Der einfachste Weg, dies zu erreichen, ist der Kauf einer kalten Kompresse. Hierbei handelt es sich um etwas, das anstelle von Eis auf die verletzte Stelle aufgetragen wird. Öffnen Sie die Packung und entfernen Sie das Wasser daraus.
Natürlich kann man Salpeter auch auf irgendeiner Website bestellen, aber für mich scheint eine kalte Kompresse der einfachste Weg zu sein.
Geben Sie mit einem Messbecher 2 Tassen Ammoniumnitrat und 2 Tassen Backpulver in den Eimer. In dieser Phase ist es wichtig, die Proportionen 1:1 beizubehalten. Die Größe der Messbecher kann leicht variieren, es ist jedoch wichtig, für alle Zutaten den gleichen Becher zu verwenden.
Fügen Sie unserer Mischung 17 Messbecher Wasser hinzu. Alles miteinander vermischen.
Jetzt müssen Sie die Lösung etwa 30 Minuten lang kochen.
Aufmerksamkeit! Du musst es draußen kochen! Ammoniak ist gefährlich, wenn es eingeatmet wird!
Während des Kochens vorsichtig umrühren. Nach 8-10 Minuten beginnt Ammoniakgas freizusetzen, nach 15 Minuten ist eine große Menge davon vorhanden und nach etwa 25-30 Minuten hört die Reaktion auf.
Nachdem Sie alles erledigt haben, müssen Sie die Mischung 5-7 Minuten lang abkühlen lassen. Dann eine Tasse Zucker hinzufügen und umrühren.
Legen Sie Zeitungspapier in die Lösung und lassen Sie es 3–5 Minuten darin einweichen. Lassen Sie die Zeitung nun vollständig trocknen.
Alle! Raketentreibstoff erhalten. Die Zeitung ist die „solide“ Raketentreibstoff».
Wir rollen die Zeitung auf und befestigen sie am Stock. Und hier ist sie – die Rakete meiner Träume!
Nur wenige meiner Kollegen hatten kein Interesse am Bau von Modellraketen. Vielleicht lag es an der weltweiten Faszination der Menschheit für bemannte Flüge, vielleicht lag es aber auch an der scheinbaren Einfachheit beim Bau des Modells. Ein Papprohr mit drei Stabilisatoren und einer Kopfverkleidung aus Schaumstoff oder Balsa ist, da werden Sie mir zustimmen, viel einfacher als selbst ein Grundmodell eines Flugzeugs oder Autos. Zwar verschwand die Begeisterung der meisten jungen Korolevs in der Regel bei der Suche nach einem Raketentriebwerk. Den Zurückgebliebenen blieb nichts anderes übrig, als die Grundlagen der Pyrotechnik zu erlernen.
Alexander Grek
Es gab einen unausgesprochenen Kampf zwischen dem Chefkonstrukteur unserer Raketen, Sergei Koroljow, und dem Chefkonstrukteur unserer Raketentriebwerke, Walentin Gluschko, um den Titel des Wichtigsten: Wer ist wirklich wichtiger, der Konstrukteur der Raketen oder ihrer Triebwerke? Glushko wird gutgeschrieben Schlagwort, angeblich von ihm mitten in einem solchen Streit geworfen: „Ja, ich werde einen Zaun an meinen Motor binden – er wird in die Umlaufbahn gehen!“ Allerdings handelt es sich bei diesen Worten keineswegs um leere Prahlerei. Die Ablehnung der Gluschkow-Triebwerke führte zum Zusammenbruch der königlichen H-1-Mondrakete und beraubte die UdSSR jeder Chance, das Mondrennen zu gewinnen. Als Generaldesigner schuf Glushko die superstarke Trägerrakete Energia, die bisher niemand übertreffen konnte.
Patronenmotoren
Das gleiche Muster funktionierte in der Amateur-Raketenwissenschaft – eine Rakete mit einem stärkeren Triebwerk flog höher. Obwohl die ersten Raketenmodelltriebwerke bereits vor dem Krieg in der UdSSR auftauchten, nahm Evgeniy Buksh, der Autor des 1972 erschienenen Buches „Grundlagen des Raketenmodellbaus“, 1938 eine Papppatronenhülse einer Jagdpatrone als Vorlage Grundlage für einen solchen Motor. Die Leistung wurde durch das Kaliber der Originalhülse bestimmt und die Motoren wurden von zwei pyrotechnischen Werkstätten der DOSAAF hergestellt, bis 1974 beschlossen wurde, im Land Raketenmodellsport zu organisieren. Für die Teilnahme an internationalen Wettbewerben waren Motoren erforderlich, die in ihren Parametern den Anforderungen des internationalen Verbandes entsprachen.
Ihre Entwicklung wurde dem Perm Research Institute anvertraut Polymermaterialien. Bald wurde eine experimentelle Charge hergestellt, auf deren Grundlage die Entwicklung des sowjetischen Raketenmodells begann. Seit 1982 begann die Serienproduktion von Motoren im staatlichen Impulse-Werk im ukrainischen Schostka zeitweise – 200-250.000 Einheiten wurden pro Jahr produziert. Trotz des gravierenden Mangels an solchen Motoren war dies die Blütezeit der sowjetischen Amateur-Modellraketen, die 1990 gleichzeitig mit der Schließung der Produktion in Schostka endete.
Motortuning
Wie Sie sich vorstellen können, war die Qualität der Serienmotoren für ernsthafte Wettbewerbe nicht geeignet. Deshalb entstand 1984 neben dem Werk eine kleine Pilotproduktion, die die Nationalmannschaft mit ihren Produkten versorgte. Besonders hervorzuheben waren die von Meister Yuri Gapon privat hergestellten Motoren.
Was genau ist die Schwierigkeit der Produktion? Im Kern ist ein Modellraketenmotor das einfachste Gerät: eine Pappröhre mit darin gepresstem DRP-3P-Schwarzpulver (rauchiges Schießpulver, 3. Zusammensetzung für gepresste Produkte) mit einem Keramikstopfen mit einem Düsenloch auf einer Seite und einem Pfropfen mit einem Ausweisungsvorwurf andererseits. Das erste Problem, das die Serienproduktion nicht bewältigen konnte, war die Genauigkeit der Dosierung, von der der endgültige Gesamtimpuls des Motors abhing. Der zweite Grund ist die Qualität der Gehäuse, die oft brachen, wenn sie unter einem Druck von drei Tonnen gepresst wurden. Nun, der dritte Punkt ist die Qualität der Pressung selbst. Qualitätsprobleme traten jedoch nicht nur in unserem Land auf. Auch die Serienraketentriebwerke einer anderen großen Weltraummacht, der USA, glänzen damit nicht. Und die besten Modellmotoren werden in mikroskopisch kleinen Fabriken in der Tschechischen Republik und der Slowakei hergestellt und von dort für besonders wichtige Ereignisse geschmuggelt.
Dennoch gab es im Sozialismus Motoren, wenn auch unwichtig und Mangelware. Jetzt existieren sie überhaupt nicht mehr. Einige Raketenmodellbau-Studios für Kinder fliegen mit alten, sowjetischen Reserven und verschließen dabei die Augen vor der Tatsache, dass das Verfallsdatum längst abgelaufen ist. Sportler nehmen die Dienste einiger einsamer Handwerker in Anspruch, und wenn sie Glück haben, schmuggeln sie tschechische Motoren. Für Amateure bleibt nur noch die Möglichkeit, zuerst Glushko zu werden, bevor sie Korolev werden. Das heißt, stellen Sie die Motoren selbst her. Was meine Freunde und ich als Kinder tatsächlich getan haben. Gott sei Dank blieben alle Finger und Augen an Ort und Stelle.
Von allen Künsten
„Von allen Künsten ist das Kino für uns die wichtigste“, sagte Iljitsch gern. Auch für Amateurraketenforscher der Mitte des letzten Jahrhunderts. Denn Film- und Fotofilme wurden damals aus Zelluloid hergestellt. Fest zu einer kleinen Rolle zusammengerollt und mit Stabilisatoren in eine Papierröhre gestopft, ermöglichte es den Start einer einfachen Rakete in die Höhe eines fünfstöckigen Gebäudes. Solche Triebwerke hatten zwei Hauptnachteile: Der erste war eine geringe Leistung und infolgedessen eine geringe Flughöhe; Der zweite Grund ist die Nichterneuerbarkeit der Zelluloidfilmreserven. Das Fotoarchiv meines Vaters reichte beispielsweise nur für ein paar Dutzend Starts. Jetzt ist es übrigens schade.
Die maximale Flughöhe bei festem Gesamttriebwerksimpuls wurde mit einem kurzfristigen vierfachen Leistungssprung beim Start und einem weiteren Übergang zu einem sanften Durchschnittsschub erreicht. Der Schubsprung wurde durch die Bildung eines Lochs in der Treibstoffladung erreicht.
Die zweite Version der Motoren wurde sozusagen aus Abfallprodukten zusammengebaut Sowjetische Armee. Tatsache ist, dass beim Schießen auf Artilleriestände (und einer davon befand sich nicht weit von uns entfernt) die Treibladung beim Abfeuern nicht vollständig ausbrennt. Und wenn man im Gras vor den Stellungen sorgfältig suchte, konnte man ziemlich viel röhrenförmiges Schießpulver finden. Die einfachste Rakete wurde hergestellt, indem man eine solche Röhre einfach in gewöhnliche Schokoladenfolie einwickelte und sie an einem Ende in Brand steckte. Eine solche Rakete flog zwar nicht hoch und unvorhersehbar, aber es machte Spaß. Ein leistungsstarker Motor wurde erhalten, indem lange Röhren in einer Tüte gesammelt und in eine Pappschachtel geschoben wurden. Aus gebranntem Ton wurde auch eine primitive Düse hergestellt. Dieser Motor arbeitete sehr effektiv, hob die Rakete ziemlich hoch, explodierte jedoch oft. Außerdem sieht es nicht sehr nach einem Artillerie-Schießplatz aus.
Die dritte Option war ein Versuch, fast industrielle Produktion Raketenmodellmotor mit selbstgemachtem Schwarzpulver. Es wurde aus Kaliumnitrat, Schwefel und hergestellt Aktivkohle(Er blockierte ständig die Kaffeemühle seiner Eltern, auf der ich ihn zu Staub zermahlen habe). Ich gebe ehrlich zu, dass meine Pulvertriebwerke zeitweise funktionierten und die Raketen nur um ein paar Dutzend Meter anhoben. Den Grund habe ich erst vor ein paar Tagen herausgefunden – die Motoren mussten nicht mit einem Hammer in der Wohnung, sondern mit einer Schulpresse im Labor eingepresst werden. Aber wer, fragt man sich, hätte mich in der siebten Klasse Raketentriebwerke einbauen lassen?!
Zwei der seltensten Motoren, die PM bekommen konnte: MRD 2, 5−3-6 und MRD 20−10−4. Aus den sowjetischen Reserven der Raketenmodellabteilung in Kinderheim Kreativität auf Vorobyovy Gory.
Arbeiten mit Giften
Der Höhepunkt meiner Motorenbautätigkeit war ein ziemlich giftiger Motor, der mit einer Mischung aus Zinkstaub und Schwefel betrieben wurde. Beide Zutaten tauschte ich mit einem Klassenkameraden, dem Sohn des Direktors der Stadtapotheke, gegen ein Paar Gummi-Indianer, die konvertibelste Währung meiner Kindheit. Das Rezept habe ich aus einem furchtbar seltenen übersetzten polnischen Raketenmodellbuch übernommen. Und er füllte die Motoren in die Gasmaske meines Vaters, die in unserem Schrank aufbewahrt wurde – in dem Buch wurde besonderer Wert auf die Giftigkeit von Zinkstaub gelegt. Der erste Probelauf wurde ohne Eltern in der Küche durchgeführt. Eine Flammensäule des in einen Schraubstock eingespannten Motors raste zur Decke, verrauchte dort einen Fleck von einem Meter Durchmesser und erfüllte die Wohnung mit so stinkendem Rauch, dass selbst eine Kiste geräucherter Zigarren nicht zu vergleichen war. Es waren diese Motoren, die mir Rekordstarts bescherten – wahrscheinlich fünfzig Meter. Stellen Sie sich meine Enttäuschung vor, als ich zwanzig Jahre später erfuhr, dass die Kinderraketen unseres Wissenschaftsredakteurs Dmitri Mamontow um ein Vielfaches höher flogen!
1, 2, 4) Wenn Sie einen Fabrikraketenmotor haben, kann sogar ein Grundschüler mit dem Bau einer einfachen Rakete umgehen. 3) Ein Produkt der Amateurkreativität – ein Motor aus einer Patronenhülse.
Über Düngemittel
Dmitrys Motor war einfacher und technologisch fortschrittlicher. Der Hauptbestandteil seines Raketentreibstoffs ist Natriumnitrat, das in Baumärkten als Dünger in 3- und 5-kg-Säcken verkauft wurde. Als Oxidationsmittel diente Salpeter. Und als Brennstoff wurde gewöhnliches Zeitungspapier verwendet, das in einer übersättigten (heißen) Salpeterlösung getränkt und dann getrocknet wurde. Zwar begann während des Trocknungsprozesses Salpeter auf der Oberfläche des Papiers zu kristallisieren, was zu einer Verlangsamung der Verbrennung (und sogar zum Erlöschen) führte. Aber hier kam Know-how ins Spiel – Dmitry bügelte die Zeitung mit einem heißen Bügeleisen und schmolz den Salpeter buchstäblich in das Papier. Dies kostete ihn ein beschädigtes Eisen, aber solches Papier brannte sehr schnell und stabil und emittierte große Menge heiße Gase. Mit Salpeterpapier gefüllte Pappröhren, zu einer festen Rolle gerollt, mit improvisierten Düsen aus Flaschenverschlüsse flog hundert oder zwei Meter hoch.
Karamell
Das paranoide Verbot der russischen Behörden, der Bevölkerung verschiedene Chemikalien zu verkaufen, aus denen Sprengstoffe hergestellt werden können (und sie können sogar aus fast allem hergestellt werden). Sägespäne), wird durch die Verfügbarkeit von Rezepten für fast alle Arten von Raketentreibstoff über das Internet kompensiert, darunter beispielsweise die Zusammensetzung des Treibstoffs für die Shuttle-Booster (69,9 % Ammoniumperchlorat, 12,04 % Polyurethan, 16 % Aluminiumpulver, 0,07 %). % Eisenoxid und 1,96 % Härter).
Raketenkörper aus Pappe oder Schaumstoff und Treibstoff auf Schießpulverbasis scheinen keine sehr ernsthaften Errungenschaften zu sein. Aber wer weiß – vielleicht sind dies die ersten Schritte eines zukünftigen Designers interplanetarer Raumfahrzeuge?
Der unbestrittene Hit im Amateur-Raketentriebwerksbau sind mittlerweile die sogenannten Karamelltriebwerke. Das Brennstoffrezept ist unanständig einfach: 65 % Kaliumnitrat KNO3 und 35 % Zucker. Der Salpeter wird in einer Bratpfanne getrocknet, anschließend in einer normalen Kaffeemühle zerkleinert, langsam zum geschmolzenen Zucker gegeben und hart. Das Ergebnis der Kreativität sind Treibstoffbomben, aus denen sich beliebige Motoren zusammenbauen lassen. Gebrauchte Patronenhülsen von Jagdpatronen passen perfekt zu Motorgehäusen und -formen – Hallo in die Dreißiger! An jedem Schießstand gibt es unbegrenzte Mengen an Patronen. Obwohl anerkannte Experten empfehlen, nicht Zucker, sondern Sorbit-Karamell im gleichen Verhältnis zu verwenden: Zucker entwickelt einen größeren Druck und bläst dadurch die Kartuschen auf und verbrennt sie.
Zurück in die Zukunft
Man kann sagen, dass die Situation in die 1930er Jahre zurückgekehrt ist. Im Gegensatz zu anderen Modellsportarten, bei denen der Mangel an heimischen Motoren und anderen Komponenten durch Importe ausgeglichen werden kann, ist dies beim Raketenmodellsport nicht der Fall. In unserem Land werden Modellraketenmotoren mit Sprengstoffen gleichgesetzt, mit allen damit verbundenen Bedingungen für Lagerung, Transport und Transport über die Grenze. Ein Russe, der in der Lage wäre, den Import solcher Produkte zu organisieren, wurde noch nicht auf der Erde geboren.
Es gibt nur einen Ausweg – die Produktion zu Hause, zum Glück ist die Technologie hier überhaupt keine Weltraumtechnologie. Aber Fabriken, die Lizenzen zur Herstellung solcher Produkte haben, übernehmen diese nicht – sie wären nur mit Millionen von Exemplaren an diesem Geschäft interessiert. Daher sind unerfahrene Raketenmodellbauer der größten Weltraummacht gezwungen, mit Karamellraketen zu fliegen. In den Vereinigten Staaten hingegen tauchen inzwischen wiederverwendbare Modellraketenmotoren auf, die mit Hybridtreibstoff betrieben werden: Lachgas plus Festbrennstoff. Welches Land wird Ihrer Meinung nach in dreißig Jahren zum Mars fliegen?
Vor einigen Jahrzehnten, als die Menschheit von der Erforschung des Weltraums begeistert war, war die Leidenschaft für die Raketenwissenschaft weit verbreitet. Sowohl Schulkinder als auch erwachsene Männer bauten mit Begeisterung Garagen und Küchen aus Schrott. Mittlerweile ist die Aufregung etwas abgeflaut, aber was könnte spannender sein, als ein selbstgebautes Flugzeug in die Luft zu schicken? Wie bringt man eine Rakete zum Abheben? Am erschwinglichsten und praktischsten ist die Verwendung von Karamellbrennstoff, einer Mischung aus Salpeter und Kohlenhydraten.
Was du brauchst
Der Komponentensatz ist nicht so groß.
1. Zucker oder Sorbit – Rohstoffe für die Karamellisierung.
2. Salpeter (Sie können verschiedene verwenden, mehr dazu weiter unten).
3. Metallbehälter – meistens werden gewöhnliche Behälter verwendet Büchsen, obwohl es für eine gleichmäßigere Erwärmung vorzuziehen ist, Geschirr mit dicken Wänden zu nehmen. Noch besser - emaillierter oder rostfreier Stahl, damit die Lösung nicht mit dem Material des Geschirrs reagiert.
4. Elektroherd – Brennstoff vorbereiten Gasherd es ist verboten!
5. Zeitungspapier oder anderes Papier mit guten Saugeigenschaften (wenn Sie nicht nur Karamellbrennstoff, sondern Karamellpapier herstellen möchten). Es wird auch in Raketentriebwerken verwendet, in das fertige „Karamell“ eingeweicht und getrocknet (ohne Erhitzen).
6. Schutzausrüstung: Brille und Handschuhe.
7. Belüftung.
Drei Herstellungsmethoden
Sie können Karamellbrennstoff auf verschiedene Arten herstellen. Am einfachsten ist es, die Zutaten einfach zu vermischen. „Karamell“ wird auch gekocht – einfach oder unter Eindampfen. Beim normalen Mischen wird Kraftstoff eingefüllt Einmachglas und mehrmals schütteln, dann fest verschließen, um eine Wasseraufnahme zu verhindern. Beim direkten Einsatz in Raketentriebwerken muss dieser Treibstoff gut verdichtet sein, sonst ist eine Explosion möglich.
Karamellbrennstoff bei einer Temperatur von 120-145 Grad kochen bzw. schmelzen, bis der Zucker vollständig umgewandelt ist und eine Masse entsteht, deren Konsistenz einer Flüssigkeit ähnelt Grießbrei. Ein Vorschleifen der Bauteile ist nicht erforderlich. Es ist sehr wichtig, ständig umzurühren, um die Bildung von Luftblasen zu verhindern. Beim Verdampfungskochen wird Wasser hinzugefügt und anschließend verdampft. Nachteile dieser Methode: Es verbleibt Feuchtigkeit im Brennstoff, was seine Verbrennungsgeschwindigkeit verringert.
Rezept Nr. 1
Karamellbrennstoff von ist die beste Option. Die Zutaten werden in folgenden Anteilen eingenommen: Zucker oder Sorbit – 35 %; Salpeter - 65 %. Der Salpeter wird in einer flachen, breiten Bratpfanne bei 100-150 Grad etwa zwei Stunden lang getrocknet. Anschließend ca. 20 Sekunden mahlen – dazu können Sie einen Mörser oder eine Kaffeemühle verwenden.
In gleiche Portionen zu je 50 Gramm geben. Um sich nicht mit dem Mahlen von Zucker herumschlagen zu müssen, ist es besser, fertigen Puderzucker zu kaufen. Für „gekochten“ Karamellbrennstoff müssen Sie nichts mahlen oder trocknen. Zur Steigerung der Wirksamkeit kann der Mischung 1 % Eisenoxid (Fe 2 O 3) zugesetzt werden.
Rezept Nr. 2
Karamellbrennstoff aus Natriumnitrat. Die Besonderheit dieser Mischung besteht darin, dass sie hygroskopischer ist. Sie benötigen 70 % Salpeter, 30 % Zucker und zwei Volumenteile Wasser (200 %).
Rezept Nr. 3
Es wird nicht empfohlen, es zu verwenden. Brennstoff für (Ammoniumnitrat). Warum ist es besser, auf andere Rezepte zu achten? Da es sich um eine instabile Verbindung handelt und bei Erwärmung alles schiefgehen kann. Infolgedessen wird das Unterfangen höchstwahrscheinlich im Feuer enden!
Darüber hinaus werden bei der Herstellung von „Karamell“ aus Ammoniumnitrat äußerst giftige Dämpfe freigesetzt. Daher enthalten alle Rezepte Ammoniumnitrat zusätzliche Komponenten um es in Natrium oder Kalium umzuwandeln. Die einfachste Option ist Natrium. Wir nehmen 40 % Salpeter, 45 % Backpulver und 200 % Wasser. Beachten Sie den Flüssigkeitsstand und verdampfen Sie, bis der Ammoniakgeruch verschwindet. Dann Wasser bis zur ursprünglichen Menge hinzufügen (es ist teilweise verdampft), 15 % Zucker hinzufügen und warten, bis es sich aufgelöst hat.
Katalysatoren
Um die Effizienz des „Karamells“ zu erhöhen, werden ihm verschiedene Katalysatoren zugesetzt. Am beliebtesten ist Eisenoxid. Weniger bekannt ist Karamellkraftstoff mit Aluminium. Aufmerksamkeit! Eine Mischung aus Aluminium und Nitraten kann sich in Gegenwart von Wasser entzünden. Besonders gefährlich ist das Vorhandensein alkalischer Verunreinigungen, die in Salpeter enthalten sein können, der nicht rein genug ist oder unabhängig hergestellt wird. Daher ist es bei Kraftstoffen auf Nitratbasis mit Aluminium als Katalysator erforderlich, 0,5–1 % einer schwachen Säure zuzusetzen, und es ist keine Tatsache, dass diese Menge ausreicht – alles hängt von der Qualität des Nitrats ab. Bornaya - Beste Option. Oxalsäure und Essig sind nicht geeignet – Aluminium reagiert mit ihnen. Wenn die Mischung während des Kochvorgangs sehr heiß wird, schäumt und einen starken Ammoniakgeruch verströmt, müssen Sie sie sofort vom Herd nehmen und in Wasser tauchen.
Im Allgemeinen ist es für erfahrene Raketenwissenschaftler, die die einfachsten Treibstoffarten beherrschen, besser, mit Katalysatoren zu experimentieren. Ja, und es schadet nicht, Chemie zu lernen: Chemie fertige Ratschläge Einfach, aber viel wertvoller ist das Wissen und Verständnis darüber, was Sie tun und welche Reaktionen in der Mischung auftreten.
Dem Kalium-„Karamell“ wird Aluminium zugesetzt. Zulässige Abweichungen liegen zwischen 2,5 und 20 %. Verschiedene Mengen ergibt eine unterschiedliche Änderung der Kraftstoffverbrennungsrate. Es wird empfohlen, kugelförmiges Aluminium ASD-4 zu verwenden.
So bleiben Sie ganz und gesund
Die gefährlichste Art, Karamellbrennstoff zuzubereiten, ist das Schmelzen von Zucker und Salpeter, aber diese Option ist auch die effektivste. Der Behälter, in dem das Karamell gegart wird, muss vollkommen sauber sein – Fremdstoffe können einen Brand verursachen.
Es sollten keine offenen Flammen in der Nähe sein – wir brauchen keine Explosionen in der Küche. Es ist sehr wichtig, die Temperatur der Mischung zu überwachen – sie sollte auf keinen Fall über 180 Grad steigen!
Beim Rühren ist es besser, einen Holzstab zu verwenden, um dies zu vermeiden Nebenwirkungen. Sie sollten sehr sorgfältig, aber gleichmäßig mischen: Luftblasen im fertigen Treibstoff führen bei der Verwendung zu einer Explosion der Rakete. Beim Einfüllen dieses Brennstoffs in Formen ist außerdem darauf zu achten, dass keine Blasen entstehen. Es ist notwendig, mit oder mit Haube zu arbeiten frische Luft Dies gilt insbesondere für die Rezeptur mit Ammoniumnitrat.
Mahlen Sie Zucker und Salpeter nicht zusammen in einer Kaffeemühle! Sie müssen separat in einem Glasbehälter mahlen, mischen und schütteln.
Anfänger sollten sich nicht mit Ammoniumnitrat herumschlagen: Probieren Sie zunächst den einfachsten und sichersten Karamellbrennstoff (auf Kaliumnitratbasis) aus. Die Herstellung jedes selbstgemachten Kraftstoffs muss unter sorgfältiger Kontrolle der Qualität der Zutaten, der Temperatur, des Feuchtigkeitsgehalts und unter Einhaltung aller Sicherheitsmaßnahmen erfolgen!
Wo bekommt man Zutaten?
Nitrat wird in landwirtschaftlichen Fachgeschäften und Abteilungen für Sommerbewohner als Dünger verkauft. Sorbitol ist ein Zuckerersatz für Diabetiker. Verkauft dementsprechend in einer Apotheke. Fe 2 O 3 – Eisenoxid – wurde früher unter dem Namen verkauft. Sie können versuchen, es selbst herzustellen, indem Sie die einschlägige Literatur studieren. Das Mineral Hämatit – das ist auch Aluminium, das von Herstellern chemischer Reagenzien verkauft wird.
Als Klassiker bezeichnen Raketenmodellbauer einen Treibstoff, der gewichtsmäßig aus 35 % Sorbit und 65 % Kaliumnitrat ohne jegliche Zusätze besteht. Dieser Treibstoff wurde recht gut untersucht und hat keine schlechteren Eigenschaften als Schwarzpulver, ist aber viel einfacher herzustellen als richtiges Schießpulver.
Für Klassiker ist nur Kaliumnitrat geeignet. Wenn Sie es nicht im Angebot finden, müssen Sie es selbst aus Natrium oder Ammoniak und Kaliumsulfat oder -chlorid herstellen. All dies ist leicht in Geschäften zu kaufen,
Handel mit Mineraldüngern. Früher wurde in Fotofachgeschäften auch Kali (Kaliumcarbonat) verkauft, das sich ebenfalls zur Herstellung von Kaliumnitrat aus Ammoniumnitrat eignet. Beim Mischen heißer gesättigter Lösungen von Natriumnitrat und Kaliumchlorid fällt sofort Kaliumnitrat aus. Selbstgemachter Salpeter muss durch Umkristallisation gereinigt werden; dazu muss er in einer kleinen Menge heißem kochendem Wasser aufgelöst, durch Watte filtriert und die Lösung in den Kühlschrank gestellt werden. Lassen Sie dann die Lösung ab, trocknen Sie den Salpeter auf dem Heizkörper und anschließend ein bis zwei Stunden lang im Ofen bei etwa 150 °C. Hier kommt es vor allem auf Compliance an Temperaturregime. Bei einer höheren Temperatur schmilzt der Salpeter und ist für die weitere Verarbeitung ungeeignet. Sorbitol (ein Zuckerersatz) wird in Apotheken und Lebensmittelsupermärkten verkauft. Der Schmelzpunkt von reinem Sorbitol liegt bei 125 °C und bei dieser Temperatur kann es von Sorbitolmonohydrat unterschieden werden, das manchmal auch unter dem Deckmantel Sorbitol verkauft wird. Monohydrat schmilzt bei 84 °C und nicht für Kraftstoff geeignet.
Trotz seines leichtfertigen Namens ist Bonbon-Raketentreibstoff in erster Linie Raketentreibstoff und sollte mit Respekt behandelt werden. Die erste und wichtigste Sicherheitsregel ist, Karamell niemals über offenem Feuer zu kochen! Nur ein Elektroherd mit geschlossener Heizung und Temperaturregler. Wenn Sie keinen geeigneten Elektroherd haben, können Sie ein normales Bügeleisen verwenden, aber Sie müssen nur einen Ständer herstellen, um es auf dem Kopf zu halten, mit der Sohle nach oben. Die Dreipunktposition des Knopfes ist perfekt für die Zubereitung von Karamell.
Sie sollten Komponenten nicht nach dem Auge oder nach Volumen messen, sondern nur auf einer Waage. Vom Aussehen her sind Haufen von 35 g Sorbit und 65 g Kaliumnitrat nahezu identisch im Volumen. Und das ist für uns von Vorteil, da sich der Kraftstoff leichter mischen lässt. Wenn der Salpeter groß ist, muss er in einem Mörser zerstoßen oder in einer Kaffeemühle gemahlen werden. Aber übertreiben Sie es nicht: Die Kristalle sollten wie feines Salz sein – wenn Sie den Salpeter zu Staub zermahlen, wird es schwierig, mit dem Brennstoff zu arbeiten, da er zu viskos wird. 20 Sekunden sind das, was Sie brauchen.
Jetzt können Sie das Salpeter- und Sorbitpulver mischen und in einer Schicht von maximal einem Zentimeter Dicke in einer Bratpfanne auslegen. Es empfiehlt sich, die Mischung ständig zu rühren. Es ist praktisch, zum Mischen einen hölzernen Eisstiel zu verwenden. Allmählich beginnt das Sorbit zu schmelzen und nach einer Weile verwandelt sich das Pulver beim Rühren in eine homogene Substanz, ähnlich einem flüssigen Grießbrei. Ein Teil des Nitrats löst sich im geschmolzenen Sorbit, sodass der fertige Kraftstoff auch bei 95 °C noch recht flüssig bleibt. Der Kraftstoff sollte nicht überhitzt werden, da bei 140°C die Löslichkeit von Nitrat sprunghaft ansteigt und auch die Viskosität dieser Zusammensetzung sprunghaft ansteigt.
Sobald die letzten Salpeterklumpen vermischt sind, ist der Brennstoff fertig – nun muss er in die Form gegossen werden. Perfekte Einfachheit! Es wäre schön, den Motor so einfach wie möglich zu gestalten, und eine solche Option gibt es – wenn keine rekordverdächtigen Parameter erforderlich sind, ist ein düsenloses Design vorzuziehen. Es besteht lediglich aus einem Gehäuse und einer Ladung. Obwohl ohne Düse ein Teil der Kraftstoffenergie verschwendet wird, kann durch die Gewichtseinsparung von Gehäuse und Düse mehr Kraftstoff eingefüllt und die Verluste ausgeglichen werden.
Für den Körper benötigen Sie eine Pappröhre mit einer Wandstärke von 1-2 mm. Sein Durchmesser kann zwischen einem und drei Zentimetern liegen, aber für die ersten Experimente ist es besser, nicht den kleinsten zu nehmen, da es unpraktisch ist, mit kleinen Motoren zu arbeiten – der Kraftstoff härtet schneller aus und es ist schwierig, ihn in kleine Motoren zu packen Rohr. Seine Länge sollte 7-15 mal größer sein als sein Durchmesser. Bei 20 ist das möglich, aber das Nachfüllen von Kraftstoff ist schon sehr umständlich.
Sie benötigen außerdem einen Stab, um einen Kanal im Kraftstoff zu bilden – bei Karamellmotoren brennt der Kraftstoff entlang der Oberfläche des Kanals und nicht am Ende der Ladung; am Ende ist nicht genügend Fläche vorhanden. Und um den Stab zu zentrieren, benötigen Sie einen Holz- oder Kunststoffansatz, dessen Durchmesser sowohl für das Papprohr als auch für den Mittelstab geeignet ist. Der Durchmesser des Kanals sollte etwa dreimal kleiner sein als der Innendurchmesser des Rohrs.
Nachdem wir den Vorsprung in das untere Ende des Rohrs und den Stab hineingesteckt haben, gießen wir „Grießbrei“ aus Salpeter und Sorbit in den verbleibenden Raum. Der Kraftstoff kühlt ab und verfestigt sich, jedoch nicht vollständig. Aus seinen Überresten müssen Sie einen Musterstab rollen – normalerweise so groß wie der kleine Finger eines Mannes. Damit wird die Brenngeschwindigkeit des entstehenden Brennstoffs gemessen – dazu wird gefilmt und aus dem Video die Zeit aufgezeichnet. Natürlich muss die Länge des Stabes vor dem Anzünden gemessen werden. Normalerweise sollte Sorbit-Karamell mit einer Geschwindigkeit von 2,6 bis 2,8 mm/s brennen, das heißt, ein 5 cm langer Stab brennt in 17–19 s.
Nach etwa sechs Stunden – solange der Kraftstoff noch weich ist – müssen Sie den Kolben und die Stange entfernen. Jetzt müssen Sie nur noch einen Stopfen aus Epoxidharz an der Stelle anbringen, an der sich der Vorsprung befand: Kleben Sie einen Kreis Klebeband auf die freiliegende Oberfläche des Kraftstoffs, um den Kanal abzudecken, und verwenden Sie das Klebeband, um eine Seite um das Papprohr herum zu formen, und gießen Sie es dann dort hinein Epoxidharz mit Härter. Der Harzstand sollte 0,5 cm über dem Rohrrand liegen, damit das Harz bis zum Ende absorbiert wird. Manchmal tun sie es immer noch
Drei oder vier Löcher mit einem Durchmesser von 3 mm im kraftstofffreien Teil des Rohrs, damit der Epoxidstopfen besser hält.
Nachdem der Kleber ausgehärtet ist, ist der Motor startbereit. Chinesische „elektrische Streichhölzer“, die in Online-Shops verkauft werden, eignen sich hervorragend zum Anzünden; Sie müssen lediglich die Drähte verlängern und die Sicherung bis zum Epoxidharzstecker in den Motor einführen – wenn der Motor in der Mitte aufleuchtet, leuchtet er auf nicht den vollen Schub erzeugen.
Aber wenn ein Raketenenthusiast einen „Klassiker“ geflogen hat, verspürt er oft das Bedürfnis, ihn irgendwie zu verbessern. Hier beginnt die Erfindung. verschiedene Zusammensetzungen und Technologie. Das Zauberwort „Perchlorat“ lässt die Herzen selbstgemachter Designer höher schlagen. Es wird jedoch nicht möglich sein, Kaliumnitrat direkt durch Kaliumperchlorat zu ersetzen – der Kraftstoff wird andere Eigenschaften haben. Ohne eine dritte Komponente – einen Katalysator – verbrennt die Zusammensetzung pulsierend, bis sie explodiert. Aber das Schmelzen von Kraftstoff mit einem Katalysator ist gefährlich, deshalb muss man Vakuumpressen mit Erhitzen und andere exotische Dinge verwenden.
Manchmal möchte man etwas Seltsames. Vor Kurzem hat es mich zum Raketenmodellbau hingezogen. Da ich Raketen auf Noob-Niveau baue, besteht eine Rakete für mich aus zwei Teilen – dem Motor und dem Körper. Ja, ich weiß, dass alles viel komplizierter ist, aber selbst mit diesem Ansatz fliegen Raketen. Natürlich interessiert Sie, wie der Motor hergestellt wird.
Ich möchte Sie warnen, dass Sie dies auf eigene Gefahr und Gefahr tun, wenn Sie sich dazu entschließen, den Inhalt dieses Artikels zu wiederholen. Ich übernehme keine Garantie für die Genauigkeit oder Sicherheit der vorgeschlagenen Technik.
Für das Motorgehäuse verwende ich dickwandiges PVC-Rohre 3/4 Zoll Durchmesser. Rohre mit diesem Durchmesser sind relativ günstig und weit verbreitet. Am besten schneiden Sie Rohre mit einer Spezialschere. Ich habe beim Versuch, solche Rohre mit einer Stichsäge zu schneiden, sehr gelitten – es stellte sich immer als sehr schief heraus.
Ich markiere das Rohr so:
Alle Maße sind in Zoll angegeben. Wer weiß es nicht, die Größe in Zoll muss mit 2,54 multipliziert werden und man erhält die Größe in Zentimetern. Ich habe diese Dimensionen in einem wunderbaren Buch gefunden
Es gibt dort auch eine Reihe anderer Designs. Den oberen Teil des Motors (der leer ist) mache ich nicht. Es soll eine Knockout-Ladung für den Fallschirm geben, davon bin ich noch weit entfernt.
Das abgeschnittene Rohrstück wird in ein spezielles Gerät eingeführt. Damit es keine Fragen gibt, zeige ich Ihnen alle Geräte auf einmal:
Ein langer Stock fungiert als „Stößel“. Er verdichtet Ton und Brennstoff. Der zweite Teil ist der Dirigent. Es dient dazu, die Düse genau in der Mitte des Motors zu bohren. Hier sind ihre Zeichnungen:
Der verwendete Bohrer ist lang – 13 cm lang. Es reicht gerade aus, einen Kanal durch den gesamten Kraftstoff zu bohren.
Jetzt müssen Sie den Kraftstoff mischen. Ich verwende normales „Karamell“ – Zucker und Salpeter im Verhältnis 65 Salpeter/35 Zucker. Ich möchte kein Karamell schmelzen – das ist eine riskante Tätigkeit und die Hämorrhoiden sind es nicht wert. Ich versuche nicht, alles aus dem Treibstoff herauszuholen, was ich kann. Das ist schließlich Amateur-Raketenwissenschaft. Ich mische einfach Puderzucker und Salpeter zu Pulvern:
Schlagen Sie das Pulver entlang der Markierungen ein. Man muss ziemlich hart zuschlagen.
Das Einstecken von Kraftstoff und Zündkerzen ist nicht anders. Es scheint gefährlich zu sein, auf den Brennstoff zu klopfen, aber Karamell lässt sich selbst mit einem Streichholz nur schwer entzünden. Natürlich lohnt es sich, grundlegende Vorsichtsmaßnahmen zu beachten – sich nicht über den Motor beugen, mit Schutzmaske arbeiten usw.
Ich lasse die letzten 5-mm-Stopfen für Heißkleber übrig. Ich habe mehrmals versucht, eine Rakete ohne Heißkleberstopfen zu bauen, aber der Druck hat den oberen Stopfen herausgerissen. Schmelzklebstoff haftet hervorragend auf Kunststoff und hat keine Zeit zum Schmelzen, wenn der Motor brennt.
Bohren Sie die Düse durch den Leiter:
Der Treibstoff bohrt sehr schlecht – der Zucker schmilzt und bleibt am Bohrer kleben, so dass man ihn oft herausziehen und den festsitzenden Treibstoff entfernen muss. Kontrolle der Düse:
Füllen Sie die letzten 5 mm des Rohrs und sein Ende mit Heißkleber
Das war’s, der Motor ist fertig. So sieht der Motor bei statischen Tests aus. Leider ist das Video nicht aussagekräftig – bei dieser Engine wurde der Kanal in zwei Hälften gebohrt und die Kamera hat den Ton nicht richtig aufgezeichnet. Im wirklichen Leben ist das „Dröhnen“ des Motors sehr laut und ernst und nicht so spielzeughaft wie in der Aufnahme.