Rocket Candy kann in drei Hauptgruppen von Komponenten unterteilt werden: Brennstoffe, Oxidationsmittel und Additive. Der Kraftstoff ist die Substanz, die verbrennt und schnell expandierende Gase freisetzt, die beim Austritt aus der Düse Schub erzeugen. Das Oxidationsmittel liefert Sauerstoff, der für den Verbrennungsprozess benötigt wird. Die Additive können Katalysatoren sein, um die Verbrennung zu beschleunigen oder effizienter zu machen. Einige Additive sind jedoch ästhetischer und können dem Start Funken und Flammen hinzufügen oder Rauch hinzufügen, um die Rakete in der Luft leichter verfolgen zu können.

FuelsEdit

Viele verschiedene Zucker können als Brennstoff für Raketenbonbons verwendet werden, einschließlich Glucose, Fructose und Saccharose; Saccharose ist jedoch am häufigsten. Sorbitol, ein Zuckeralkohol, der üblicherweise als Süßstoff in Lebensmitteln verwendet wird, erzeugt ein weniger sprödes Treibmittel mit einer langsameren Verbrennungsrate. Dies reduziert das Risiko von Rissen von Treibmittelkörnern. Zucker mit einem doppelt gebundenen Sauerstoff, wie Fructose und Glucose, sind weniger thermisch stabil und neigen dazu, bei Überhitzung zu karamellisieren, haben jedoch einen niedrigeren Schmelzpunkt, um die Zubereitung zu erleichtern. Zucker, die nur Alkoholgruppen haben, wie Sorbit, sind viel weniger anfällig für diese Zersetzung. Einige andere häufig verwendete Zucker umfassen Erythrit, Xylit, Lactit, Maltit oder Mannit.

Oxidationsmittelbearbeiten

Das bei der Herstellung von Zuckerpulver am häufigsten verwendete Oxidationsmittel ist Kaliumnitrat (KNO3). Andere Oxidationsmittel können ebenfalls verwendet werden, wie Natrium- und Calciumnitrate sowie Mischungen von Natrium- und Kaliumnitrat. KNO3 kann durch den Kauf eines körnigen „Stumpfentferners“ in Geschäften erworben werden, die Gartenbedarf führen. Andere selten verwendete Oxidationsmittel sind Ammonium- und Kaliumperchlorat.

Zwei Hauptprobleme müssen in Bezug auf das Oxidationsmittel angegangen werden, wenn Kaliumnitrat verwendet wird. Das wichtigste ist die Reinheit des Materials. Wenn ein gekauftes Material nicht zufriedenstellend funktioniert, kann es notwendig sein, das KNO3 zu rekristallisieren. Das zweite wichtige Problem in Bezug auf den Oxidationsmittelanteil eines Treibmittels ist seine Partikelgröße. Die meisten Treibmittelhersteller bevorzugen ihren KNO3-Boden auf eine kleine Partikelgröße wie 100 mesh (etwa 150 µm) oder kleiner. Dies kann mit einer Kaffeemühle erfolgen. Rock-Tumbler können auch verwendet werden, um zu einem feinkörnigen, gut gemischten Pulver zu mahlen.

AdditivesEdit

Links ist die Probe der Grundmischung, rechts enthält 1% rotes Eisenoxid hinzugefügt

Additive werden Raketentreibstoffen häufig zugesetzt, um ihre Verbrennungseigenschaften zu modifizieren. Solche Zusätze können verwendet werden, um die Verbrennungsrate des Treibmittels zu erhöhen oder zu verringern. Einige werden verwendet, um die Farbe der erzeugten Flamme oder des Rauchs zu verändern. Sie können auch verwendet werden, um eine bestimmte physikalische Eigenschaft des Treibmittels selbst zu modifizieren, wie Weichmacher oder Tenside, um das Gießen der Formulierung zu erleichtern. Es gibt viele Arten von experimentellen Additiven; Die hier aufgeführten sind nur die am häufigsten verwendeten.

Es wurde festgestellt, dass Metalloxide die Verbrennungsrate von Zuckertreibstoffen erhöhen. Es wurde festgestellt, dass solche Additive am besten in Mengen von 1 bis 5 Prozent funktionieren. Am häufigsten werden Eisenoxide verwendet. Rotes Eisenoxid wird am häufigsten verwendet, da es etwas einfacher zu erhalten ist als die gelbe, braune oder schwarze Version. Braunes Eisenoxid weist unter Druck ungewöhnliche Beschleunigungseigenschaften der Verbrennungsrate auf.

Kohlenstoff in Form von Kohle, Ruß, Graphit usw., kann und wird manchmal als Brennstoff in Zuckerformulierungen verwendet. Meistens wird jedoch eine kleine Menge Kohlenstoff als Trübungsmittel verwendet, wodurch eine sichtbare Rauchspur entsteht. Der Kohlenstoff wirkt als Kühlkörper und hält einen Teil der Verbrennungswärme im Treibmittel, anstatt sie schnell auf das Motorgehäuse zu übertragen.

Wenn metallische Brennstoffe wie Aluminium oder Magnesium in einer Zuckerformulierung verwendet werden, besteht eine Gefahr, wenn Spuren von Säuren im Oxidationsmittel gefunden werden. Saure Materialien können leicht mit dem Metall reagieren und Wasserstoff und Wärme erzeugen, eine gefährliche Kombination. Die Zugabe schwacher Basen hilft, diese sauren Materialien zu neutralisieren, wodurch ihre Gefahr erheblich verringert wird.20 Mesh groß) wird Zuckerformulierungen häufig in Mengen von 5 bis 10% zugesetzt, um beim Abheben eine Funkenflamme und Rauch zu erzeugen.

Tenside werden verwendet, um die Schmelzviskosität von Zuckertreibstoffen zu reduzieren. Zum Beispiel hilft Propylenglykol, die Schmelzviskosität von Treibmitteln auf Saccharosebasis zu reduzieren.

Formulierungenbearbeiten

Eine typische Zuckertreibstoffformulierung wird typischerweise in einem 13:7 Oxidationsmittel-Kraftstoff-Verhältnis (Gewichtsverhältnis) hergestellt. Diese Formulierung ist jedoch leicht kraftstoffreich., und kann um bis zu 10% variiert werden. Es gibt viele verschiedene mögliche Formulierungen, die den Flug in der Amateurraketentechnik ermöglichen.