Articles

Rocket candy

Rocket candy kan worden onderverdeeld in drie hoofdgroepen van componenten: brandstoffen, oxidatiemiddelen en additieven. De brandstof is de stof die brandt, het vrijgeven van snel groeiende gassen die stuwkracht bieden als ze het mondstuk verlaten. De oxidator levert zuurstof, die nodig is voor het verbrandingsproces. De additieven kunnen katalysatoren zijn, om de verbranding te versnellen of efficiënter te maken. Echter, sommige additieven zijn meer esthetisch, en kunnen vonken en vlammen toe te voegen aan de lancering, of rook toe voor het gemak van het volgen van de raket in de lucht.

FuelsEdit

veel verschillende suikers kunnen worden gebruikt als brandstof voor rocket candy, waaronder glucose, fructose en sucrose; sucrose is echter de meest voorkomende. Sorbitol, een suikeralcohol die vaak wordt gebruikt als zoetstof in voedsel, produceert een minder broze stuwstof met een lagere brandsnelheid. Dit vermindert het risico op het kraken van drijfmestkorrels. Suikers met een dubbel gebonden zuurstof, zoals fructose en glucose, zijn minder thermisch stabiel en hebben de neiging om te karameliseren bij oververhitting, maar hebben een lager smeltpunt voor het gemak van bereiding. Suikers die alleen alcoholgroepen bevatten, zoals sorbitol, zijn veel minder vatbaar voor deze afbraak. Sommige andere algemeen gebruikte suikers omvatten erythritol, xylitol, lactitol, maltitol, of mannitol.

oxidatiemiddel

de oxidator die het vaakst wordt gebruikt bij de bereiding van suikermotoren is kaliumnitraat (KNO3). Andere oxidatiemiddelen kunnen ook worden gebruikt, zoals natrium – en calciumnitraat en mengsels van natrium-en kaliumnitraat. KNO3 kan worden verworven door de aankoop van een korrelige “stump remover” van winkels die tuinbenodigdheden dragen. Andere zelden gebruikte oxidatiemiddelen zijn ammonium en kaliumperchloraat.

twee belangrijke kwesties moeten worden aangepakt met betrekking tot de oxidator als men kaliumnitraat gebruikt. De belangrijkste kwestie is de zuiverheid van het materiaal. Als een aangekocht materiaal niet naar tevredenheid presteert kan het nodig zijn om de KNO3 opnieuw te kristalliseren. De tweede belangrijke kwestie met betrekking tot het oxidatiegedeelte van een drijfgas is de deeltjesgrootte. De meeste voortstuwende makers verkiezen hun KNO3 grond boven een kleine deeltjesgrootte, zoals 100 mesh (ongeveer 150 µm) of kleiner. Dit kan worden gedaan met behulp van een koffiemolen. Rock-tuimelaars kunnen ook worden gebruikt om te frezen tot een fijnkorrelig goed gemengd poeder.

AdditivesEdit

links is het monster van het basismengsel, rechts bevat 1% rood ijzeroxide toegevoegd

additieven worden vaak toegevoegd aan raketstuwingsmiddelen om hun brandeigenschappen te wijzigen. Dergelijke additieven kunnen worden gebruikt om de brandsnelheid van het drijfgas te verhogen of te verlagen. Sommige worden gebruikt om de kleur van de vlam of rook te veranderen. Ze kunnen ook worden gebruikt om een bepaalde fysische eigenschap van het drijfgas zelf te wijzigen, zoals weekmakers of oppervlakteactieve stoffen om het gieten van de formulering te vergemakkelijken. Er zijn vele soorten experimentele additieven; de hier genoemde zijn alleen de meest gebruikte.

metaaloxiden blijken de brandsnelheid van suikerstuwende stoffen te verhogen. Deze additieven blijken het best te functioneren bij niveaus van 1 tot 5 procent. Meestal gebruikt worden ijzeroxiden. Rood ijzeroxide wordt meestal gebruikt omdat het iets gemakkelijker te verkrijgen is dan de gele, bruine of zwarte versies. Bruin ijzeroxide vertoont ongewone brandsnelheid versnellingseigenschappen onder druk.

koolstof in de vorm van houtskool, koolzwart, grafiet, enz., kan en wordt soms gebruikt als brandstof in suikerformuleringen. Meestal wordt echter een kleine hoeveelheid koolstof gebruikt als opacifier, waardoor een zichtbaar rookspoor ontstaat. De koolstof fungeert als een koellichaam, het houden van een deel van de verbrandingswarmte in het drijfgas in plaats van dat het snel overgebracht naar de motor behuizing.

indien metallische brandstoffen zoals aluminium of magnesium in een suikerformule worden gebruikt, Bestaat er gevaar als sporen van zuren in de oxidator worden aangetroffen. Zure materialen kunnen gemakkelijk reageren met het metaal, waardoor waterstof en warmte worden geproduceerd, een gevaarlijke combinatie. De toevoeging van zwakke basen helpt om deze zure materialen te neutraliseren, waardoor hun gevaar sterk wordt verminderd.

Titaniummetaalvlok of spons (ongeveer 20 Maas groot) wordt vaak toegevoegd aan suikerformuleringen in niveaus van 5 tot 10% om een vonkende vlam en rook te produceren bij het opstijgen.

oppervlakteactieve stoffen worden gebruikt om de smeltviscositeit van suikerstuwstoffen te verminderen. Propyleenglycol helpt bijvoorbeeld de smeltviscositeit van op sucrose gebaseerde drijfgassen te verminderen.

Formulatiedit

een typische suikerstuwstofformulering wordt gewoonlijk bereid in een verhouding tussen oxidatiemiddel en brandstof (gewichtsverhouding) van 13:7. Deze formulering is echter licht brandstofrijk., en kan worden gevarieerd tot 10%. Er zijn veel verschillende mogelijke formuleringen die het mogelijk maken voor de vlucht in amateurraketten.