< Serge77 - Моя ракетная мастерская >

Испытания топлив на перхлорате аммония

Исходные компоненты:
Перхлорат аммония квалификации ЧДА несильно измельчался в ступке до растирания комочков, получался порошок похожий на мелкую соль, а не на муку. Средний размер кристаллов 0.1-0.2 мм.
Связка - полибутадиен с концевыми гидроксильными группами LBHP2000 и модифицированный изоцианатный отвердитель Krasol NN23, всё продаётся в фирме Колибри, цена около 10 Евро за 1 кг.
Соотношение компонентов LBHP2000 - Krasol NN23 6:5 по весу. Загустевание смеси начинается через 2 часа, через сутки получается очень мягкая липкая резина, ещё через 2-3 суток - мягкая резина (чистая связка, без окислителя). Топливо имеет консистенцию твёрдой резины.
FeOOH - пигмент жёлтый железоокисный. Можно использовать железный сурик (не путать со свинцовым суриком!).

Бронировка - труба ПВХ, наружный диаметр 40 мм, внутренний 36.7 мм, используется для прокладки электропроводки в стенах. Шашки отверждались в пресс-форме.

Для воспламенения использовался вторичный воспламенительный состав ВВС-1. В канал вкладывались две полоски, на один торец укладывались два кружка, на другой, возле сопла - шайба. Как показывает опыт, этот состав недостаточно эффективен для воспламенения такого типа топлив, нужно что-то погорячее, например ВВС-3. С торцов топливо прикрывалось прокладками из пресс-картона для изоляции корпуса двигателя. Воспламенитель - нихром, вставленный в отрезок пластиковой соломки, заполненной порошком состава KNO3-C.

Номера тестов соответствуют моему журналу твёрдых топлив.

Т231

74% NH4ClO4
5% NaNO3
1% FeOOH
20% LBHP2000 + Krasol NN23

Теоретический удельный импульс 224 с.

Нитрат натрия добавлен для окрашивания пламени, образец топлива на воздухе горит с ослепительно жёлтым факелом. Скорость горения на воздухе 1.75 мм/с.

Шашка D=36.7 mm, d=13.5 mm, L=64 mm, m=89 g, плотность 1.52 г/см^3.
Сопло 5.1 мм, Kn 220.
Остальные топлива испытывались при тех же параметрах.

Двигатель разгорался около 2 секунд, 1 секунду работал на режиме, ещё 1.4 секунды остаточного горения. Скорость горения 9.5 мм/c. Стальное сопло абсолютно целое, никаких следов эрозии, это наводит на мысль попробовать стальное сопло и в лётном двигателе. Бронировка не прогорела, из двух пресс-картонных прокладок на каждом торце сгорело по одной. Видео, WMV9, 1579КВ.

Т235

75% NH4ClO4
5% CuO
20% LBHP2000 + Krasol NN23

Теоретический удельный импульс 219 с.

Kn 220.

Оксид меди окрашивает пламя в ярко-синий цвет и увеличивает скорость горения. Видимо, пятипроцентная добавка слишком сильно увеличивает, из-за этого двигатель взорвался от избыточного давления сразу после выхода на режим. На фото - последовательные кадры из видео, за ними - разлетающаяся земля. Интересно, что нижний край факела находится чуть выше сопла и удаляется по мере горения. Видео, WMV9, 393КВ.

У двигателя оторвало сопловую крышку, задняя крышка выгнулась, сам двигатель ушёл на 30 см в землю. 

Справа, для сравнения, - целая крышка того же типа.

Т232

64% ПХА
5% NaNO3
10% Al (алюминиевая пудра)
1% FeOOH
20% полиуретан LBHP2000 + NN23

Теоретический удельный импульс 243с.

Алюминиевая пудра очень сильно загущает топливо. Сама связка - как жидкий мёд, а с алюминием - как полузасохшая краска, торчит кусками и не стекает. С большим трудом смешал с остальными компонентами, без пресс-формы наверно не удалось бы получить качественную шашку.

Видео.

Т233

54% ПХА
5% NaNO3
20% Al (сферический АСД-4)
1% FeOOH
20% полиуретан LBHP2000 + NN23

Теоретический удельный импульс 245с.

Смешал связку, потом добавил 10% алюминия, чтобы сравнить вязкость с предыдущим замесом, в котором было 10% ПАП. Прекрасно смешалось, связка стала только чуть гуще, чем без алюминия. Прибавил остальной алюминий, стало ещё немного гуще, но масса течёт и легко перемешивается. Смешал всё, получилось густое, но слегка текучее топливо, его можно было бы и залить, но потребовалось бы много времени. Упаковал в пресс-форму.

Видео

Т???

40% ПХА
40% цинковая пыль
20% полиуретан

Этот состав американцы называют Smoky Sam (Дымный Сэм), он даёт очень большой выхлоп чёрного цвета. Его используют в ракетах, имитирующих запуск ракет земля-воздух, для тренировки лётчиков. Маленькая ракета-имитатор даёт при взлёте дымовой след, как большая боевая ракета, а до самолёта не долетает. Ракетомоделисты используют этот состав как топливо или в качестве дымового трассера с другим топливом.

За счёт большого количества цинковой пыли, имеющей высокую плотность, этот состав льётся. Я его залил в бронировку, совершенно ничем не помогая, правда это заняло 20 минут.

Видео

Горение нестабильное, очевидно не хватает давления, нужно увеличить Kn.

09.04.2005 Serge77