Motor cohete casero para principiantes. Cómo hacer combustible para un cohete casero Cómo hacer combustible para cohetes en casa

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Composición N°1: 60% (9KNO 3) + 30% (9SORBITOS) + 10%(9S)9 - mayor ductilidad

Composición N° 2: 63% (KNO 3) + 27% (SORBITLO) + 10% (S) - empuje específico máximo

Este propulsor es una versión nueva y muy mejorada del propulsor de sorbitol. Su mayor velocidad de combustión y su alto impulso específico permiten su uso en motores de cohetes tanto medianos como grandes. Fue desarrollado por mí recientemente, es decir. modificado, porque No fue idea mía utilizar sorbitol como aglutinante. Sin embargo, en algunas páginas web de Internet se publicaron composiciones similares. Pero nunca se hicieron populares entre los científicos espaciales. Y creo que sabes por qué.

La composición del nuevo combustible de sorbitol incluye azufre, que interviene en la reacción de combustión:

6C 6 H 14 O 6 + 26KNO 3 +13S = 13K 2 S + 36CO 2 + 13N 2 + 42H 2 O (teóricamente)

De hecho, la reacción se desarrolla según un mecanismo más complejo; a juzgar por las propiedades redox de los elementos, se puede argumentar que al principio la reacción se desarrollará precisamente según un mecanismo simple, y solo entonces aparecerán los productos de la reacción. interactúan entre sí, dando otros compuestos. La proporción correcta de componentes garantiza la alta eficiencia de este combustible. Este combustible tiene características energéticas relativamente altas. El hecho es que el azufre participa aquí como agente reductor y desplaza el átomo de oxígeno restante de la molécula. K2O, como resultado de lo cual aumenta el rendimiento energético de la reacción. Además K2S no recoge CO2 como lo hace K2O. La energía liberada es suficiente para cambiar el equilibrio hacia la formación de productos de bajo peso molecular como CO Y H2. Esto contribuye a un aumento significativo en el empuje específico del combustible. Por lo tanto, la eficiencia del motor aumenta en promedio en 15 - 20% (basado en estimaciones aproximadas), y tal vez más. Por tanto, podemos decir que este combustible para cohetes es un digno sustituto de la pólvora y el caramelo normal.

Las desventajas de este combustible en comparación con el sorbitol convencional son: dificultad de fabricación, baja plasticidad, imposibilidad de verter la composición en la carcasa del motor, rápida tasa de solidificación, si el sorbitol no se calienta lo suficiente, el combustible solidifica rápidamente; La experiencia ha demostrado que este combustible es bueno para preparar y utilizar en la estación fría, ya que la humedad del aire es mucho menor que en verano. Quizás el problema más importante de este combustible es la rápida tasa de solidificación y la imposibilidad de verter combustible directamente en la carcasa del motor. Este combustible también tiene algo muy desagradable: si la masa no se compacta lo suficiente, se forman huecos dentro de la carga de combustible, lo que afecta en gran medida la uniformidad de la combustión de toda la carga. En pocas palabras, la estructura se vuelve porosa, lo que contribuye a la aparición. combustión anormal- combustión intermitente inestable causada por una disminución en el suministro de calor al combustible sin reaccionar, que dura de varias fracciones a 2 segundos. Este problema es especialmente típico sólo en motores pequeños con carga de combustible. 30 - 35 gramos- presionando "Caramelo potente" En tales motores, el trabajo es muy minucioso y complejo, pero en motores grandes esto prácticamente no tiene ningún efecto, porque en relación con el volumen total de combustible, los huecos de aire son insignificantes. Aunque este combustible se endurece rápidamente, este problema se puede eliminar fácilmente colocando el recipiente con el combustible en un baño de arena calentado. Este es un método muy conveniente, pero tenga cuidado de no exagerar con la temperatura, de lo contrario el azufre del combustible se derretirá y la mezcla se volverá heterogénea.

FABRICACIÓN

Al principio, durante su fabricación surgieron serios problemas. Fue difícil encontrar un equilibrio entre el punto de fusión del sorbitol y el punto de fusión del azufre, y al mezclar ambos componentes, el combustible resultó ser extremadamente desigual. Se consideró una opción utilizar glicerina para que la masa conservara su plasticidad durante mucho tiempo. Pero el uso de glicerina provocó una disminución de la resistencia del bloque combustible y un aumento de la hidroscopicidad.

Con un fuerte calentamiento y posterior enfriamiento, el sorbitol no se endurece inmediatamente y conserva su plasticidad durante bastante tiempo, lo cual es suficiente para rellenar. 2 - 3 motores pequeños. El sorbitol debe calentarse a una temperatura bastante alta (aproximadamente t kip). Cuando lo caliento a esta temperatura, humea un poco, se vuelve transparente (ligeramente amarillento) y se forman pequeñas burbujas en el fondo, lo que indica el inicio de la ebullición.

Antes de comenzar a derretir sorbitol, debes preparar todos los componentes con anticipación.

1. Primero, pese la porción necesaria de sorbitol y guárdela fuera del lugar de trabajo.

2. A continuación, deberás moler el nitrato de potasio. Antes de molerlo hay que secarlo bien, se puede utilizar un radiador, pero yo lo sequé en el horno a t ≈ 200 0C, es imposible superar esta temperatura, porque comienza su fusión y luego descomposición. El nitrato de potasio seco es más fácil de moler y se adhiere menos a las paredes del molinillo de café eléctrico que el húmedo. Lo molí en un molinillo de café eléctrico durante unos segundos. 40 . Si se pega a las paredes, puedes rasparlo con hisopos de algodón o con las manos, pero no con las manos desnudas, sino con guantes desechables.

3. Después de moler, pesa la porción necesaria de salitre y colócalo en un frasco limpio, yo usé uno de plástico, porque... Se pegó a mi vaso.

El azufre utilizado en el combustible contiene carbón en la siguiente proporción: 100% (S) + 5% (C) (en peso).
Cuando se utiliza carbón, la masa forma menos grumos, se vuelve más quebradiza y prácticamente no se pega a las paredes del molinillo de café eléctrico durante la molienda. Sin embargo, es necesario moler de forma intermitente para que el azufre no se derrita debido a la fricción excesiva. Después de triturarlo, permanece muy electrificado y forma grumos. Como noté, el azufre tarda bastante en desmenuzarse después de molerlo, por lo que conviene molerlo con anticipación. ()

5. Sólo después de haber medido todo se puede derretir el sorbitol. Para estos fines, usé mi horno en miniatura favorito, pero cuando no tenía uno, me conformaba con una estufa. El sorbitol se coloca en un recipiente de metal, o mejor aún, en un recipiente de acero inoxidable (personalmente uso una taza de acero inoxidable que compré en la tienda). "Todo para la pesca y la caza") y se calienta hasta una temperatura cercana a su punto de ebullición.

6. Luego se le agrega nitrato de potasio finamente molido y seco (nitrato de potasio). Antes de añadirlo, agita bien la botella de salitre para que quede más quebradiza.

7. La mezcla se agita hasta que esté completamente homogénea. Con esta proporción de salitre y sorbitol, la mezcla comienza a endurecerse rápidamente, por lo que tendrás que recalentar el contenido del vaso hasta que la mezcla sea apta para remover.

8. Una vez que la mezcla se ha enfriado a una temperatura inferior al punto de fusión del azufre, se le añade el propio azufre. La temperatura se puede comprobar echando una pequeña cantidad de azufre en la mezcla anterior de salitre y sorbitol; si la temperatura es demasiado alta, el azufre se derretirá y formará pequeñas gotas brillantes en la superficie. Todos los componentes deben mezclarse muy rápidamente para que la mezcla no tenga tiempo de endurecerse.

10. Después de esto, retire la masa plástica (es recomendable utilizar guantes de plástico desechables) con un cuchillo u otro objeto metálico. La mezcla también se debe raspar de los lados de la taza y volver a amasar con las manos para una mayor homogeneidad (¡usa guantes de plástico!).

Me gustaría señalar que el combustible comienza a solidificarse rápidamente, así que volví a poner la taza y lo metí en el horno precalentado, pero recién ahora lo apagué, es decir. retiene el calor y ayuda a mantener perfectamente la temperatura del combustible fundido y no permanece plástico durante mucho tiempo. También puede colocar algunos materiales que requieran mucho calor en el horno: arena limpia y seca, tuercas de metal, clavos y plomo son perfectos. Según sea necesario, se quitan trozos de combustible de la masa principal y se presionan con cuidado en la carcasa del motor.

El combustible se debe inyectar en pequeñas porciones, porque si no se presiona con suficiente presión, quedarán muchas burbujas de aire dentro del bloque de combustible. Como ha demostrado la experiencia, para prensar es mejor utilizar una barra de grafito empapada en parafina y con la punta pulida. El PTFE también es adecuado para estos fines, pero el combustible aún se adhiere y es recomendable tener a mano un paño con el que quitarás los depósitos. Es recomendable realizar todos los trabajos en un local seco. Como ya señalé, este combustible es más adecuado para la fabricación de grandes cargas de combustible (desde 70g) para motores grandes.

Del autor: No sé si este combustible se volverá popular entre los científicos y químicos de cohetes, pero durante un largo trabajo con él, llegué a la conclusión de que este es el único combustible potente que se puede obtener sin mucha dificultad, en comparación con al perclorato. Y el menor contenido de sorbitol hace que su uso sea un poco más rentable, a menos, por supuesto, que el azufre cueste menos que el sorbitol. No podrás cocinarlo de la manera correcta la primera vez, pero a medida que trabajes con él durante mucho tiempo, realmente verás la diferencia. Puede que le parezca que este método de producir este combustible no es seguro, pero en toda mi práctica no ha habido ni un solo Emergencia, porque mantengo estrictamente la pureza de los reactivos y no permito sustancias que sean inflamables por debajo 200 0 C. Si el lugar de trabajo se mantiene estrictamente limpio, este método es relativamente seguro.

¡Atención! Si tiene algún comentario, pregunta o sugerencia sobre este tema, hágamelo saber.

Pocos de mis compañeros no estaban interesados ​​en construir modelos de cohetes. Tal vez se debió a la fascinación mundial de la humanidad por los vuelos tripulados, o tal vez fue la aparente simplicidad de construir el modelo. Un tubo de cartón con tres estabilizadores y un carenado de espuma o balsa, como comprenderá, es mucho más simple que incluso un modelo básico de avión o automóvil. Es cierto que el entusiasmo de la mayoría de los jóvenes Korolev, por regla general, desapareció en la etapa de búsqueda de un motor de cohete. Los que se quedaron no tuvieron más remedio que dominar los conceptos básicos de la pirotecnia.

Alejandro griego

Hubo una lucha silenciosa entre el diseñador jefe de nuestros cohetes, Sergei Korolev, y el diseñador jefe de nuestros motores de cohetes, Valentin Glushko, por el título de Más Importante: ¿quién es realmente más importante, el diseñador de los cohetes o sus motores? A Glushko se le atribuye un eslogan, supuestamente pronunciado por él en medio de tal disputa: "Sí, ataré una cerca a mi motor, ¡entrará en órbita!" Sin embargo, estas palabras no son en modo alguno una jactancia vacía. El rechazo de los motores Glushkov provocó el colapso del cohete lunar Royal H-1 y privó a la URSS de cualquier posibilidad de ganar la carrera lunar. Glushko, convertido en diseñador general, creó el superpoderoso vehículo de lanzamiento Energia, que nadie ha podido superar todavía.

Motores de cartucho

El mismo patrón funcionó en la ciencia espacial de aficionados: un cohete que tenía un motor más potente volaba más alto. A pesar de que los primeros motores de modelado de cohetes aparecieron en la URSS incluso antes de la guerra, en 1938, Evgeniy Buksh, autor del libro "Fundamentos del modelado de cohetes", publicado en 1972, tomó como base una cartuchera de cartón de un cartucho de caza. base para tal motor. La potencia estaba determinada por el calibre de la funda original, y los motores fueron producidos por dos talleres pirotécnicos de DOSAAF hasta 1974, cuando se tomó la decisión de organizar deportes de modelado de cohetes en el país. Para participar en competiciones internacionales se requerían motores que se adaptaran en sus parámetros a los requisitos de la federación internacional.

Su desarrollo fue confiado al Instituto de Investigación de Materiales Polímeros de Perm. Pronto se produjo un lote experimental, a partir del cual comenzó a desarrollarse el modelo de cohetes soviéticos. Desde 1982, la producción en serie de motores comenzó de forma intermitente en la planta estatal Impulse en Shostka, Ucrania: se produjeron entre 200 y 250 mil unidades por año. A pesar de la grave escasez de tales motores, este fue el apogeo de los modelos de cohetes aficionados soviéticos, que terminaron en 1990 simultáneamente con el cierre de la producción en Shostka.

ajuste del motor

La calidad de los motores de serie, como se puede imaginar, no era adecuada para competiciones serias. Por lo tanto, en 1984 apareció una producción piloto a pequeña escala junto a la planta, que abastecía a la selección nacional de sus productos. Particularmente notables fueron los motores fabricados de forma privada por el maestro Yuri Gapon.

¿Cuál es exactamente la dificultad de producción? En esencia, un modelo de motor de cohete es el dispositivo más simple: un tubo de cartón con pólvora negra DRP-3P prensada en su interior (pólvora ahumada de tercera composición para productos prensados) con un tapón de cerámica con un orificio para boquilla en un lado y un taco con por el otro, un cargo de expulsión. El primer problema al que no pudo hacer frente la producción en serie fue la precisión de la dosificación, de la que dependía el impulso total final del motor. El segundo es la calidad de las cajas, que a menudo se agrietaban al presionarlas bajo una presión de tres toneladas. Bueno, el tercero es la calidad del prensado en sí. Sin embargo, los problemas de calidad no solo surgieron en nuestro país. Los motores de cohetes en serie de otra gran potencia espacial, Estados Unidos, tampoco brillan con ellos. Y los mejores modelos de motores se fabrican en fábricas microscópicas de la República Checa y Eslovaquia, desde donde se contrabandan para eventos especialmente importantes.

Sin embargo, bajo el socialismo había motores, aunque sin importancia y escasos. Ahora ya no existen en absoluto. Algunos estudios de modelado de cohetes para niños vuelan con antiguas reservas soviéticas, haciendo la vista gorda ante el hecho de que la fecha de vencimiento ya pasó. Los atletas utilizan los servicios de un par de artesanos solitarios y, si tienen suerte, contrabandean motores checos. El único camino que les queda a los aficionados es convertirse primero en Glushko antes de convertirse en Korolev. Es decir, haz los motores tú mismo. Que, de hecho, es lo que hacíamos mis amigos y yo cuando éramos niños. Gracias a Dios, los dedos y los ojos de todos permanecieron en su lugar.

De todas las artes

De todas las artes, el cine es la más importante para nosotros, le gustaba decir a Ilich. También para los científicos aficionados a los cohetes de mediados del siglo pasado. Porque las películas y las películas fotográficas de esa época se hacían a partir de celuloide. Enrollado firmemente en un rollo pequeño y metido en un tubo de papel con estabilizadores, permitió que un simple cohete despegara a la altura de un edificio de cinco pisos. Estos motores tenían dos inconvenientes principales: el primero era su baja potencia y, como consecuencia, su baja altitud de vuelo; el segundo es la no renovación de las reservas de películas de celuloide. Por ejemplo, el archivo fotográfico de mi padre sólo alcanzó para un par de docenas de lanzamientos. Ahora, por cierto, es una lástima.

La altitud máxima con un impulso total fijo del motor se logró con un breve aumento de cuatro veces en la potencia al inicio y una transición adicional a un empuje promedio suave. El salto de empuje se logró formando un agujero en la carga de combustible.

La segunda versión de los motores se ensambló, por así decirlo, a partir de desechos del ejército soviético. El hecho es que al disparar contra campos de artillería (y uno de ellos estaba ubicado no lejos de nosotros), la carga propulsora no se quema por completo cuando se dispara. Y si buscabas con atención en la hierba frente a las posiciones, podías encontrar bastante pólvora tubular. El cohete más simple se obtuvo simplemente envolviendo un tubo de este tipo en una lámina de chocolate normal y prendiéndole fuego por un extremo. Un cohete así voló, aunque no era alto ni impredecible, pero fue divertido. Se obtuvo un potente motor recogiendo tubos largos en una bolsa y metiéndolos en una caja de cartón. También se hizo una boquilla primitiva con arcilla cocida. Este motor funcionó de manera muy efectiva, elevó el cohete bastante alto, pero a menudo explotó. Además, no se parece mucho a un campo de tiro de artillería.

La tercera opción fue un intento de producción casi industrial de un motor modelo de cohete utilizando pólvora negra casera. Lo hicieron con nitrato de potasio, azufre y carbón activado (constantemente atascaba el molinillo de café de mis padres, en el que lo molía hasta convertirlo en polvo). Lo admito, sinceramente, mis motores de pólvora funcionaban de forma intermitente, elevando los cohetes sólo un par de decenas de metros. El motivo lo descubrí hace sólo un par de días: los motores no tenían que prensarse con un martillo en el apartamento, sino con una prensa escolar en el laboratorio. ¿Pero quién, uno se pregunta, me habría dejado estudiar motores de cohetes en séptimo grado?

Dos de los motores más raros que logró conseguir PM: MRD 2, 5−3-6 y MRD 20−10−4. De las reservas soviéticas de la sección de modelos de cohetes en la Casa de la Creatividad Infantil en Vorobyovy Gory.

trabajando con venenos

El pináculo de mi actividad de construcción de motores fue un motor bastante tóxico que funcionaba con una mezcla de polvo de zinc y azufre. Cambié ambos ingredientes con un compañero de clase, hijo del director de la farmacia de la ciudad, por un par de indios de caucho, la moneda más convertible de mi infancia. Obtuve la receta de un libro de modelos de cohetes polacos traducido, terriblemente raro. Y llenó los motores con la máscara de gas de mi padre, que estaba guardada en nuestro armario; en el libro se hacía especial hincapié en la toxicidad del polvo de zinc. La primera prueba se realizó sin los padres en la cocina. Una columna de llamas del motor sujeta con un tornillo de banco rugió hacia el techo, humeando una mancha de un metro de diámetro y llenando el apartamento con un humo tan apestoso que no se puede comparar con una caja de puros ahumados. Fueron estos motores los que me proporcionaron lanzamientos récord: probablemente cincuenta metros. ¡Imagínese mi decepción cuando, veinte años después, supe que los cohetes infantiles de nuestro editor científico Dmitry Mamontov volaban muchas veces más alto!

1, 2, 4) Si tienes un motor de cohete de fábrica, incluso un estudiante de primaria puede construir un cohete simple. 3) Un producto de la creatividad amateur: un motor hecho con una cartuchera.

Sobre fertilizantes

El motor de Dmitry era más simple y tecnológicamente más avanzado. El componente principal de su combustible para cohetes es el nitrato de sodio, que se vendía en ferreterías como fertilizante en sacos de 3 y 5 kg. El salitre sirvió como agente oxidante. Y el combustible utilizado fue periódico común, que se empapó en una solución de salitre sobresaturada (caliente) y luego se secó. Es cierto que durante el proceso de secado, el salitre comenzó a cristalizar en la superficie del papel, lo que provocó una desaceleración de la combustión (e incluso la extinción). Pero aquí entró en juego el conocimiento: Dmitry planchó el periódico con una plancha caliente, literalmente derritiendo el salitre en el papel. Esto le costó una plancha dañada, pero ese papel se quemó de manera muy rápida y estable, liberando una gran cantidad de gases calientes. Tubos de cartón rellenos de papel salitre, enrollados en un rollo apretado con boquillas improvisadas hechas con tapas de botellas, volaron cien o dos metros.

Caramelo

La paranoica prohibición de las autoridades rusas de vender al público diversas sustancias químicas con las que se pueden fabricar explosivos (y se pueden fabricar con casi cualquier cosa, incluso con aserrín) se compensa con la disponibilidad en Internet de recetas para casi todos tipos de combustible para cohetes, incluida, por ejemplo, la composición del combustible para aceleradores " Lanzadera" (69,9% perclorato de amonio, 12,04% poliuretano, 16% polvo de aluminio, 0,07% óxido de hierro y 1,96% endurecedor).

Los cuerpos de cohetes de cartón o espuma y el combustible a base de pólvora no parecen ser logros muy serios. Pero quién sabe, ¿tal vez estos sean los primeros pasos del futuro diseñador de naves espaciales interplanetarias?

El éxito indiscutible de la construcción amateur de motores de cohetes hoy en día son los llamados motores de caramelo. La receta del combustible es indecentemente simple: 65% de nitrato de potasio KNO3 y 35% de azúcar. El salitre se seca en una sartén, después de lo cual se tritura en un molinillo de café normal, se añade lentamente al azúcar derretido y se endurece. El resultado de la creatividad son las bombas de combustible, a partir de las cuales se puede montar cualquier motor. Las carcasas gastadas de cartuchos de caza son perfectas para las carcasas y formas de los motores. ¡Hola a los años treinta! En cualquier puesto de tiro hay cantidades ilimitadas de cartuchos. Aunque reconocidos expertos recomiendan no utilizar azúcar, sino caramelo de sorbitol en las mismas proporciones: el azúcar desarrolla una mayor presión y, como resultado, infla y quema los cartuchos.

Regreso al futuro

Se puede decir que la situación se remonta a la década de 1930. A diferencia de otros tipos de deportes de modelismo, donde la falta de motores nacionales y otros componentes se puede compensar con importaciones, esto no sucede en los deportes de modelismo de cohetes. En nuestro país, los motores de cohetes modelo se equiparan a explosivos, con todas las condiciones correspondientes para su almacenamiento, transporte y transporte a través de la frontera. Aún no ha nacido en la Tierra una persona rusa capaz de organizar la importación de tales productos.

Sólo hay una salida: la producción en casa; afortunadamente, la tecnología aquí no es tecnología espacial en absoluto. Pero las fábricas que tienen licencias para producir este tipo de productos no los aceptan: sólo estarían interesadas en este negocio con millones de copias. Por eso, los modeladores de cohetes novatos de la mayor potencia espacial se ven obligados a volar en cohetes de color caramelo. Mientras que en Estados Unidos han comenzado a aparecer modelos de motores de cohetes reutilizables que funcionan con combustible híbrido: óxido nitroso más combustible sólido. ¿Qué país crees que volará a Marte en treinta años?

Las desventajas de este combustible en comparación con el sorbitol convencional son: dificultad de fabricación, baja plasticidad, imposibilidad de verter la composición en la carcasa del motor, rápida tasa de solidificación, si el sorbitol no se calienta lo suficiente, el combustible solidifica rápidamente; La experiencia ha demostrado que este combustible es bueno para preparar y utilizar en la estación fría, ya que la humedad del aire es mucho menor que en verano. Quizás el problema más importante de este combustible es la rápida tasa de solidificación y la imposibilidad de verter combustible directamente en la carcasa del motor. Este combustible también tiene algo muy desagradable: si la masa no se compacta lo suficiente, se forman huecos dentro de la carga de combustible, lo que afecta en gran medida la uniformidad de la combustión de toda la carga. En pocas palabras, la estructura se vuelve porosa, lo que contribuye a la aparición de una combustión anormal: una combustión intermitente inestable causada por una disminución en el suministro de calor al combustible sin reaccionar, que dura desde unas pocas fracciones hasta 2 segundos. Este problema es especialmente típico solo en motores pequeños, con una carga de combustible de 30 a 35 gramos; presionar "Powerful Caramel" en tales motores es un trabajo muy minucioso y complejo, pero en motores grandes esto prácticamente no afecta, ya que es En relación con el volumen total de los huecos de aire y combustible, son insignificantes. Aunque este combustible se endurece rápidamente, este problema se puede eliminar fácilmente colocando el recipiente con el combustible en un baño de arena calentado. Este es un método muy conveniente, pero tenga cuidado de no exagerar con la temperatura, de lo contrario el azufre del combustible se derretirá y la mezcla se volverá heterogénea.
FABRICACIÓN

Al principio, durante su fabricación surgieron serios problemas. Fue difícil encontrar un equilibrio entre el punto de fusión del sorbitol y el punto de fusión del azufre, y al mezclar ambos componentes, el combustible resultó ser extremadamente desigual. Se consideró una opción utilizar glicerina para que la masa conservara su plasticidad durante mucho tiempo. Pero el uso de glicerina provocó una disminución de la resistencia del bloque combustible y un aumento de la hidroscopicidad.

Cuando se somete a un fuerte calentamiento y posterior enfriamiento, el sorbitol no se endurece inmediatamente y conserva su plasticidad durante bastante tiempo, lo que es suficiente para repostar de 2 a 3 motores pequeños. El sorbitol debe calentarse a una temperatura suficientemente alta (aproximadamente el punto de ebullición). Cuando lo caliento a esta temperatura, humea un poco, se vuelve transparente (ligeramente amarillento) y se forman pequeñas burbujas en el fondo, lo que indica el inicio de la ebullición.

Antes de comenzar a derretir sorbitol, debes preparar todos los componentes con anticipación.

1. Primero, pese la porción necesaria de sorbitol y aléjela del lugar de trabajo.
Antes de comenzar a derretir el sorbitol, debes preparar todos los ingredientes con anticipación.

2. A continuación, deberás moler el nitrato de potasio. Antes de molerlo hay que secarlo bien, se puede hacer en un radiador, pero yo lo sequé en un horno a t ≈ 2000C, es imposible superar esta temperatura, porque comienza su fusión y luego descomposición. El nitrato de potasio seco es más fácil de moler y se adhiere menos a las paredes del molinillo de café eléctrico que el húmedo. Lo muela en un molinillo de café eléctrico durante unos 40 segundos. Si se pega a las paredes, puedes rasparlo con hisopos de algodón o con las manos, pero no con las manos desnudas, sino con guantes desechables.
A continuación necesitarás moler el nitrato de potasio.

Lo molí en un molinillo de café eléctrico durante unos 40 segundos.

3. Después de moler, pesa la porción necesaria de salitre y colócala en un frasco limpio, yo usé uno de plástico, porque... Se pegó a mi vaso.
Después de moler, pese la porción necesaria de salitre y colóquela en un frasco limpio.

4. Luego hay que pesar el azufre.
Entonces necesitas pesar el azufre.

El azufre que se utiliza en el combustible contiene carbón en la siguiente proporción: 100% (S) + 5% (C) (en peso).
Cuando se utiliza carbón, la masa forma menos grumos, se vuelve más quebradiza y prácticamente no se pega a las paredes del molinillo de café eléctrico durante la molienda. Sin embargo, es necesario moler de forma intermitente para que el azufre no se derrita debido a la fricción excesiva. Después de triturarlo, permanece muy electrificado y forma grumos. Como noté, el azufre tarda bastante en desmenuzarse después de molerlo, por lo que conviene molerlo con anticipación.

5. Sólo después de haber medido todo se puede derretir el sorbitol. Para estos fines, usé mi horno en miniatura favorito, pero cuando no tenía uno, me conformaba con una estufa. El sorbitol se coloca en un recipiente de metal, o mejor aún, en un recipiente de acero inoxidable (personalmente uso una taza de acero inoxidable que compré en la tienda de Pesca y Caza) y se calienta a una temperatura cercana a su punto de ebullición.

Sólo después de haber medido todo se puede derretir el sorbitol.

6. Luego se le agrega nitrato de potasio (nitrato de potasio) finamente molido y seco. Antes de añadirlo, agita bien la botella de salitre para que quede más quebradiza.

Luego se le agrega nitrato de potasio finamente molido y seco (nitrato de potasio).

7. La mezcla se agita hasta que esté completamente homogénea. Con esta proporción de salitre y sorbitol, la mezcla comienza a endurecerse rápidamente, por lo que tendrás que recalentar el contenido del vaso hasta que la mezcla sea apta para remover.

La mezcla se agita hasta que esté completamente homogénea.

8. Después de que la mezcla se haya enfriado a una temperatura por debajo del punto de fusión del azufre, se le agrega el propio azufre. La temperatura se puede comprobar echando una pequeña cantidad de azufre en la mezcla anterior de salitre y sorbitol; si la temperatura es demasiado alta, el azufre se derretirá y formará pequeñas gotas brillantes en la superficie. Todos los componentes deben mezclarse muy rápidamente para que la mezcla no tenga tiempo de endurecerse.

Después de que la mezcla se haya enfriado a una temperatura por debajo del punto de fusión del azufre, se le agrega azufre.

10. Posteriormente, retirar la masa plástica (es recomendable utilizar guantes de plástico desechables) con un cuchillo u otro objeto metálico. La mezcla también se debe raspar de los lados de la taza y volver a amasar con las manos para una mayor homogeneidad (¡usa guantes de plástico!).

Me gustaría señalar que el combustible comienza a solidificarse rápidamente, así que volví a poner la taza y lo metí en el horno precalentado, pero recién ahora lo apagué, es decir. retiene el calor y ayuda a mantener perfectamente la temperatura del combustible fundido y no permanece plástico durante mucho tiempo. También puede colocar algunos materiales que requieran mucho calor en el horno: arena limpia y seca, tuercas de metal, clavos y plomo son perfectos. Según sea necesario, se quitan trozos de combustible de la masa principal y se presionan con cuidado en la carcasa del motor.

Después de esto, retire la masa plástica (es recomendable utilizar guantes desechables de polietileno) con un cuchillo u otro objeto metálico.

El combustible se debe inyectar en pequeñas porciones, porque si no se presiona con suficiente presión, quedarán muchas burbujas de aire dentro del bloque de combustible. Como ha demostrado la experiencia, para prensar es mejor utilizar una barra de grafito empapada en parafina y con la punta pulida. El PTFE también es adecuado para estos fines, pero el combustible aún se adhiere y es recomendable tener a mano un paño con el que quitarás los depósitos. Es recomendable realizar todos los trabajos en un local seco. Como ya señalé, este combustible es más adecuado para la fabricación de grandes cargas de combustible (a partir de 70 g) para motores grandes.

Del autor: No sé si este combustible se hará popular entre los científicos y químicos de cohetes, pero durante un largo trabajo con él, llegué a la conclusión de que es el único combustible potente que se puede obtener sin mucha dificultad, en comparación con el perclorato. Y el menor contenido de sorbitol hace que su uso sea un poco más rentable, a menos, por supuesto, que el azufre cueste menos que el sorbitol. No podrás cocinarlo de la manera correcta la primera vez, pero a medida que trabajes con él durante mucho tiempo, realmente verás la diferencia. Puede parecerles que este método de producción de este combustible no es seguro, pero en toda mi práctica no ha habido una sola emergencia, porque mantengo estrictamente la pureza de los reactivos y no permito la entrada de sustancias que se encienden por debajo de 2000C. Si el lugar de trabajo se mantiene estrictamente limpio, este método es relativamente seguro.

A veces quieres algo extraño. Por eso, recientemente me atrajo el modelado de cohetes. Como construyo cohetes a nivel novato, para mí un cohete consta de dos partes: el motor y el cuerpo. Sí, ya sé que todo es mucho más complicado, pero incluso con este enfoque los cohetes vuelan. Naturalmente, le interesa saber cómo se fabrica el motor.

Me gustaría advertirle que si decide repetir lo escrito en este artículo, lo hará bajo su propia responsabilidad y riesgo. No garantizo la precisión o seguridad de la técnica propuesta.

Para la carcasa del motor, utilizo un tubo de PVC con paredes de 3/4 de pulgada de espesor. Las tuberías de este diámetro son relativamente baratas y están ampliamente disponibles. Lo mejor es cortar los tubos con unas tijeras especiales. Sufrí mucho al intentar cortar esos tubos con una sierra de calar; siempre salía muy torcido.

Marco la tubería así:

todas las dimensiones están en pulgadas. Quién no lo sabe, el tamaño en pulgadas debe multiplicarse por 2,54 y obtienes el tamaño en centímetros. Encontré estas dimensiones en un libro maravilloso.

También hay muchos otros diseños allí. No hago la pieza superior del motor (que está vacía). Debería haber una carga de nocaut por el paracaídas, todavía estoy lejos de eso.

El trozo de tubo cortado se inserta en un dispositivo especial. Te mostraré todos los dispositivos a la vez para que no haya dudas:

Un palo largo desempeña el papel de “maja”. Compacta arcilla y combustible. La segunda parte es el director. Sirve para perforar la boquilla exactamente en el centro del motor. Aquí están sus dibujos:

El taladro utilizado es largo: 13 cm de largo. Basta con perforar un canal a través de todo el combustible.

Ahora necesitas mezclar el combustible. Utilizo "caramelo" estándar: azúcar y salitre en una proporción de 65 salitre/35 azúcar. No quiero derretir el caramelo: es una actividad arriesgada y no vale la pena las hemorroides. No estoy tratando de sacar todo el provecho que pueda del combustible. Después de todo, esto es ciencia espacial para aficionados. Simplemente mezclo azúcar en polvo y salitre en polvos:

Martilla el polvo a lo largo de las marcas. Necesitas golpear bastante fuerte.

Tapar el combustible y las bujías no es diferente. Parece que golpear el combustible es peligroso, pero el caramelo es difícil de encender incluso con una cerilla. Naturalmente, vale la pena observar las precauciones básicas: no inclinarse sobre el motor, trabajar con una máscara protectora, etc.

Dejo los últimos tacos de 5mm para pegamento caliente. Intenté varias veces hacer un cohete sin un tapón de pegamento termofusible, pero la presión arrancó el tapón superior. El adhesivo termofusible tiene una excelente adherencia al plástico y no tiene tiempo de derretirse cuando el motor se quema.

Perforar la boquilla a través del conductor:

El combustible perfora muy mal: el azúcar se derrite y se pega al taladro, por lo que a menudo hay que sacarlo y limpiar el combustible atascado. Comprobando la boquilla:

Rellena los últimos 5 mm del tubo y su extremo con pegamento caliente.

Eso es todo, el motor está listo. Así se ve el motor durante las pruebas estáticas. Desafortunadamente, el video no es indicativo: en este motor, el canal se perforó por la mitad y la cámara no grabó el sonido correctamente. En la vida real, el “rugido” del motor es muy fuerte y grave, y no tan parecido a un juguete como en la grabación.

Los modelistas de cohetes llaman clásico al combustible compuesto por un 35% de sorbitol y un 65% de nitrato de potasio, sin aditivos. Este combustible ha sido bastante estudiado y no tiene peores características que la pólvora negra, pero es mucho más fácil de producir que la pólvora normal.
Para los clásicos, solo es adecuado el nitrato de potasio. Si no lo encuentras a la venta, tendrás que hacerlo tú mismo a partir de sodio o amoniaco y sulfato o cloruro de potasio. Todo esto es fácil de comprar en las tiendas,
comercio de fertilizantes minerales. Anteriormente, en las tiendas de fotografía también se vendía potasa (carbonato de potasio), que también es adecuada para producir nitrato de potasio a partir de nitrato de amonio. Al mezclar soluciones saturadas calientes de nitrato de sodio y cloruro de potasio, el nitrato de potasio precipitará inmediatamente. El salitre casero habrá que purificarlo mediante recristalización; para ello hay que disolverlo en una pequeña cantidad de agua hervida caliente, filtrarlo con un algodón y meter la solución en el frigorífico. Luego escurrir la solución, secar el salitre en el radiador y luego en el horno a unos 150°C durante una o dos horas. Lo principal aquí es mantener el régimen de temperatura. A una temperatura más alta, el salitre se derretirá y dejará de ser apto para su posterior procesamiento. El sorbitol (un sustituto del azúcar) se vende en farmacias y supermercados. El punto de fusión del sorbitol puro es de 125 ° C, y a esta temperatura se puede distinguir del sorbitol monohidrato, que a veces también se vende bajo la apariencia de sorbitol. El monohidrato se funde a 84°C y no apto para combustible.
A pesar de su nombre frívolo, el combustible dulce para cohetes es, ante todo, combustible para cohetes y debe manejarse con respeto. ¡La primera y más importante regla de seguridad es nunca cocinar caramelo sobre fuego abierto! Sólo una estufa eléctrica con calentador cerrado y regulador de temperatura. Si no tienes una cocina eléctrica adecuada, puedes utilizar una plancha normal, pero sólo necesitas hacerle un soporte para sujetarla en posición invertida, con la suela hacia arriba. La posición de tres puntos del pomo es perfecta para hacer caramelo.
No debe medir los componentes a ojo ni por volumen, solo en escalas. En apariencia, montones de 35 g de sorbitol y 65 g de nitrato de potasio tienen un volumen casi idéntico. Y esto es una ventaja para nosotros, ya que es más fácil mezclar el combustible. Si el salitre es grande habrá que triturarlo en un mortero o molerlo en un molinillo de café. Pero no exageres: los cristales deben ser como sal fina; si mueles el salitre hasta convertirlo en polvo, será difícil trabajar con el combustible, ya que se volverá demasiado viscoso. 20 segundos es lo que necesitas.
Ahora puedes mezclar los polvos de salitre y sorbitol y colocarlos en una capa de no más de un centímetro de espesor en una sartén. Es recomendable remover la mezcla continuamente. Es conveniente utilizar un palito de madera para mezclar. Poco a poco, el sorbitol comenzará a derretirse y, después de un tiempo, mientras se revuelve, el polvo se convertirá en una sustancia homogénea, similar a la papilla de sémola líquida. Parte del nitrato se disuelve en sorbitol fundido, por lo que el combustible acabado permanece bastante líquido incluso a 95°C. El combustible no debe sobrecalentarse, porque a 140°C la solubilidad del nitrato aumenta abruptamente y la viscosidad de esta composición también aumenta abruptamente.
Tan pronto como se mezclen los últimos trozos de salitre, el combustible estará listo; ahora hay que verterlo en el molde. ¡Perfecta simplicidad! Sería bueno hacer que el motor fuera lo más simple posible, y esa opción existe: si no se requieren parámetros récord, es preferible un motor sin boquilla. Consta únicamente de una vivienda y un cargo. Aunque sin una boquilla se desperdicia parte de la energía del combustible, al ahorrar el peso de la carcasa y la boquilla, se puede verter más combustible y compensar las pérdidas.
Para el cuerpo necesitará un tubo de cartón con un espesor de pared de 1-2 mm. Su diámetro puede ser de un centímetro a tres, pero para los primeros experimentos es mejor no tomar el más pequeño, ya que es inconveniente trabajar con motores pequeños: el combustible se endurece más rápido y es difícil empaquetarlo en un pequeño. tubo. Su longitud debe ser entre 7 y 15 veces mayor que su diámetro. Es posible a las 20, pero agregar combustible ya es muy inconveniente.
También necesitará una varilla para formar un canal en el combustible: en los motores de caramelo, el combustible se quema a lo largo de la superficie del canal, y no desde el final de la carga, no hay suficiente área al final; Y para centrar la varilla necesitarás un saliente de madera o plástico de diámetro adecuado tanto para el tubo de cartón como para la varilla central. El diámetro del canal debe ser aproximadamente tres veces menor que el diámetro interno de la tubería.
Después de insertar la protuberancia en el extremo inferior del tubo y la varilla en él, vertimos en el espacio restante “papilla de sémola” de salitre y sorbitol. El combustible se enfría y solidifica, pero no completamente. De sus restos es necesario sacar una barra de muestra, normalmente del tamaño del dedo meñique de un hombre. Se utiliza para medir la velocidad de combustión del combustible resultante; para ello, se filma y se registra el tiempo en el vídeo. Por supuesto, la longitud del palo debe medirse antes de encenderlo. El caramelo de sorbitol elaborado normalmente debe arder a una velocidad de 2,6 a 2,8 mm/s, es decir, una barra de 5 cm de largo arderá en 17-19 s.
Después de unas seis horas, mientras el combustible aún está blando, es necesario retirar el saliente y la varilla. Todo lo que queda es hacer un tapón de resina epoxi donde estaba el jefe: pegue un círculo de cinta en la superficie expuesta del combustible para cubrir el canal, y use la cinta para hacer un lado alrededor del tubo de cartón, luego vierta resina epoxi. y endurecedor allí. El nivel de resina debe estar 0,5 cm por encima del borde del tubo para que la resina se absorba hasta el extremo. A veces todavía lo hacen
tres o cuatro agujeros de 3 mm de diámetro, en la parte libre de combustible del tubo, para que el tapón de epoxi sujete mejor.
Una vez que el pegamento se haya endurecido, el motor estará listo para arrancar. Las "cerillas eléctricas" chinas que se venden en las tiendas en línea son excelentes para encenderlo; solo necesita alargar los cables e insertar el fusible en el motor hasta la bujía de epoxi; si el motor se enciende en el medio, no producirá. empuje total.
Pero, después de haber volado un "clásico", un entusiasta de los cohetes a menudo siente la necesidad de mejorarlo de alguna manera. Aquí comienza la invención de diferentes composiciones y tecnologías. La palabra mágica "perclorato" excita los corazones de los diseñadores caseros. Pero reemplazar directamente el nitrato de potasio con perclorato de potasio no será posible: el combustible tendrá características diferentes. Sin un tercer componente, un catalizador, la composición presenta una combustión pulsante hasta que explota. Pero derretir combustible con un catalizador es peligroso, por lo que hay que utilizar prensado al vacío con calefacción y otras cosas exóticas.