Rocket candy peut être décomposé en trois grands groupes de composants: carburants, oxydants et additifs. Le carburant est la substance qui brûle, libérant des gaz en expansion rapide qui fournissent une poussée à la sortie de la buse. L’oxydant fournit de l’oxygène, nécessaire au processus de combustion. Les additifs peuvent être des catalyseurs, pour accélérer ou rendre la combustion plus efficace. Cependant, certains additifs sont plus esthétiques et peuvent ajouter des étincelles et des flammes au décollage, ou ajouter de la fumée pour faciliter le suivi de la fusée dans les airs.

FuelsEdit

De nombreux sucres différents peuvent être utilisés comme carburant pour les bonbons à la roquette, y compris le glucose, le fructose et le saccharose; cependant, le saccharose est le plus courant. Le sorbitol, un alcool sucré couramment utilisé comme édulcorant dans les aliments, produit un propulseur moins fragile avec un taux de combustion plus lent. Cela réduit le risque de fissuration des grains propulseurs. Les sucres avec un oxygène à double liaison, tels que le fructose et le glucose, sont moins stables thermiquement et ont tendance à caraméliser lorsqu’ils sont surchauffés, mais ont un point de fusion plus bas pour faciliter la préparation. Les sucres qui n’ont que des groupes alcool, comme le sorbitol, sont beaucoup moins sujets à cette décomposition. Certains autres sucres couramment utilisés comprennent l’érythritol, le xylitol, le lactitol, le maltitol ou le mannitol.

Oxydantsmodifier

L’oxydant le plus souvent utilisé dans la préparation des moteurs à sucre est le nitrate de potassium (KNO3). D’autres oxydants peuvent également être utilisés, tels que les nitrates de sodium et de calcium ainsi que des mélanges de nitrate de sodium et de potassium. KNO3 peut être acquis en achetant un « dissolvant de souche » granulaire dans les magasins qui vendent des fournitures de jardin. D’autres oxydants rarement utilisés sont le perchlorate d’ammonium et de potassium.

Deux questions principales doivent être abordées en ce qui concerne l’oxydant si l’on utilise du nitrate de potassium. La question la plus importante est la pureté du matériau. Si un matériau acheté ne fonctionne pas de manière satisfaisante, il peut être nécessaire de recristalliser le KNO3. Le deuxième problème important en ce qui concerne la partie oxydante d’un propulseur est sa taille de particule. La plupart des fabricants de propulseurs préfèrent leur sol KNO3 à une petite taille de particule, telle que 100 mesh (environ 150 µm) ou plus petite. Cela peut être fait à l’aide d’un moulin à café. Les gobelets à roche peuvent également être utilisés pour mouler en une poudre bien mélangée à grain fin.

AdditivesEdit

À gauche est l’échantillon du mélange de base, à droite contient 1% d’oxyde de fer rouge ajouté

Des additifs sont souvent ajoutés aux propulseurs de fusée pour modifier leurs propriétés de brûlure. De tels additifs peuvent être utilisés pour augmenter ou diminuer la vitesse de combustion du propulseur. Certains sont utilisés pour modifier la couleur de la flamme ou de la fumée produite. Ils peuvent également être utilisés pour modifier une certaine propriété physique du propulseur lui-même, tels que des plastifiants ou des tensioactifs pour faciliter la coulée de la formulation. Il existe de nombreux types d’additifs expérimentaux; ceux énumérés ici ne sont que les plus couramment utilisés.

Les oxydes métalliques augmentent la vitesse de combustion des propulseurs à sucre. De tels additifs fonctionnent mieux à des niveaux allant de 1 à 5%. Les oxydes de fer sont les plus souvent utilisés. L’oxyde de fer rouge est utilisé le plus souvent car il est un peu plus facile à obtenir que les versions jaune, brune ou noire. L’oxyde de fer brun présente des propriétés inhabituelles d’accélération de la vitesse de combustion sous pression.

Carbone sous forme de charbon de bois, de noir de carbone, de graphite, etc., peut être et est parfois utilisé comme carburant dans les formulations de sucre. Le plus souvent, cependant, une petite quantité de carbone est utilisée comme opacifiant, ce qui crée une traînée de fumée visible. Le carbone agit comme un dissipateur thermique, gardant une partie de la chaleur de combustion située dans le propulseur plutôt que de la transférer rapidement dans le carter du moteur.

Si des combustibles métalliques tels que l’aluminium ou le magnésium sont utilisés dans une formulation de sucre, un danger existe si des traces d’acides sont trouvées dans l’oxydant. Les matériaux acides peuvent réagir facilement avec le métal, produisant de l’hydrogène et de la chaleur, une combinaison dangereuse. L’ajout de bases faibles aide à neutraliser ces matériaux acides, réduisant considérablement leur danger.

Le flocon ou l’éponge en métal de titane (environ 20 mailles) est souvent ajouté aux formulations de sucre à des niveaux de 5 à 10% afin de produire une flamme et une fumée allumées.

Les tensioactifs sont utilisés pour réduire la viscosité de fusion des propulseurs à sucre. Par exemple, le propylène glycol aide à réduire la viscosité à l’état fondu des propulseurs à base de saccharose.

FormulationsEdit

Une formulation typique de propulseur de sucre est généralement préparée dans un rapport comburant/ carburant de 13:7 (rapport pondéral). Cependant, cette formulation est légèrement riche en carburant., et peut varier jusqu’à 10%. Il existe de nombreuses formulations possibles qui permettront le vol en fusée amateur.