Карамельне ракетне паливо - це

У цій статті не вистачає посилань на джерела інформації.

Карамельне паливо - тверде ракетне паливо. відноситься до сумішевих палив з органічної зв'язкою. Базовий, найбільш вивчений і часто використовуваний склад - калію нітрату (КNО3) 65% і сорбіту 35% по масі. Такий склад близький до оптимуму по досяжному питомому імпульсу при невеликих ступенях розширення, характерних для модельних РДТТ. Помірний показник ступеня в законі горіння робить паливо придатним для роботи в широкому діапазоні тисків, і, як наслідок, відповідним для кустарно виготовляються РДТТ з помітним розкидом геометричних характеристик.

Енергетичні характеристики даного складу дуже помірні. Теоретичний питома імпульс карамельного палива на нітрат калію - 153 секунди, а практично досяжний не перевищує 125 одиниць. Це менше, ніж у дешевих баллиститного палив на основі нітроцелюлози, тому промислово цей склад не застосовується. Однак, це істотно більше, ніж у димного пороху, до того ж, виготовлення карамельного палива не вимагає специфічного обладнання, необхідного для виробництва пороху, тому популярно у виробників модельних ракетних двигунів, як кустарних, так і серійних комерційних.

Готова шашка з стандартної сорбітовий карамелі без бронювання. Для близького до нейтрального профілем тяги слід забронювати зовнішню поверхню. У неброньованих шашок кращі інші пропорції.

Головні недоліки цього палива - гігроскопічність і велика кількість конденсованої фази в продуктах горіння. Також слід визнати недоліком крихкість цього палива, що звужує вибір конструкцій РДТТ з його використанням. Нарешті, недоліком є ​​значна усадка (зменшення обсягу) при затвердінні, що може викликати спотворення форми шашки або відшарування бронювання.

При заміні в складі палива сорбіту на сахарозу швидкість горіння зростає досить значно, на 40% при атмосферному тиску, але інші властивості палива (щільність, питома імпульс, показник ступеня в законі горіння і т. Д.) Майже не змінюються. Головний недолік цукрового складу - набагато більш небезпечний процес приготування, так як потрібно більш сильне нагрівання.

Зразки свіжоприготованого палива, зліва - базовий склад, праворуч - з додаванням 1% оксиду заліза (III)

Карамельне паливо названо так через використання в його складі цукру або сорбіту. а також через зовнішнього вигляду готового палива. Англомовний термін «rocket candy» точно так само характеризує ставлення до нього.

Незважаючи на відносну його безпеку, в порівнянні з іншими складами, карамелеве паливо вимагає таких же заходів безпеки під час використання, як і будь-яке інше ракетне паливо, так як є високоенергетичним складом.

Початкове паливо малотоксичних, але продукти його горіння можуть подразнювати слизові та органи дихання, так як карбонат калію. виділяється в сильно диспергує формі, і має лужну реакцію, може викликати хімічний опік навіть після охолодження до кімнатної температури. Температура горіння базового складу приблизно 1400 градусів Цельсія, цього достатньо для розм'якшення сталевого корпусу РДТТ при впливі на нього без теплозахисту.

Готове паливо складається з твердого розчину селітри в сорбите і зважених в ньому дрібнодисперсних частинок не розчиняється селітри. Температура плавлення готового палива значно нижче, ніж вихідних компонентів. Розчинність селітри в сорбите в твердому вигляді набагато менше, ніж в розплаві, тому паливо при охолодженні набирає міцність поступово, так як за обсягом йде виділення кристалів з твердого розчину, при цьому виділяється певна кількість тепла. Великі шашки залишаються м'якими більше доби.

Піонером використання карамельного палива вважається Білл Колбёрн, котрий використовував його вперше в 1948, а широку популярність в США це паливо набуло з виходом книги Бертрана Брінлі в 1960 році.