Amperka的火箭,第6部分:测试棒,高氯酸盐燃料,燃烧率测试台

我很高兴欢迎大家。



在对Crawford炸弹的零件进行锐化的同时,我们将为测试做准备:准备迷你检查器,烹饪新型燃料并制造电子产品。







焦糖燃料v.2



在上一期中,我们决定对燃料在压力下的燃烧速率进行测试,因为测试对象会有小的(大约3-4厘米长)燃料棒。想法如下:我们铸造微型炸药,并在垂直于轴的方向上将细的(0.1mm)铜线插入其中,然后从末端着火。当燃料燃烧时,第一根导线将融化,这将是开始计时的信号。然后,当第二根导线烧毁时,我们得到第二个时间戳。知道导线之间的距离以及燃料在表面燃烧的事实,通过简单的数学计算,我们可以得到以mm / s为单位的燃烧速度,而arduino将对时间进行计数。



流程逻辑很清楚,让我们继续进行检查器的转换。他们的身体是用浸有硅酸盐胶的纸制成的,纸缠绕在光滑的钢棒上(我们拿来用来测量发动机推力的支架导轨)。如前所述,这种设计非常适合防止不需要燃烧的表面燃烧,也就是说,会出现装甲。我们将加油。



最初购买的试剂告一段落,我们购买了新试剂。由于某种原因,在Ruskhim中没有化学纯的硝酸钾,因此我们必须采用分析纯。由于某种原因,结果证明它带有淡黄色。尝试用燃料煮沸并没有获得很大的成功-结果证明该产品有点太棕色并且不想完全硬化,表面仍然有光泽和粘性,就像是被弄湿了一样。他们开始因硝酸盐的纯度和无法完全蒸发水而犯下罪。疏散-同样的结果。此外,在疏散期间,材料散发出大量气泡。



下一个迭代是尝试不添加水,而是通过向其中添加干燥的硝酸盐来直接冶炼山梨糖醇。煮沸后,燃料的质量几乎相同,只是这次燃料中有可见的硝石夹杂物。两种燃料都微弱而勉强地燃烧,其中一些物质熔化​​并流出。我们从第一次购买中发现了一些原始试剂,尝试像以前一样烹饪-具有相同的效果。

关于室内空气湿度和/或初始试剂的湿度的想法开始浮现在我的脑海。他们发现并购买了纯度为99.5%的硝石,将其与山梨糖醇在60度左右的温度下干燥6小时(当然是分开进行)以除去水分,抽空后放入密封容器中。在不加水的情况下煮熟的燃料中,硝石晶体的存在促使人们提出先将其研磨的想法,然后再将山梨醇添加到熔体中。电动咖啡研磨机在此问题上非常有帮助-硝石变成了灰尘。我们还被告知,颜色变为棕色和较差的燃油质量可能是由于山梨醇过热所致。



因此,根据经验,我们推出了在我们的条件下生产最佳燃料的技术:



  • 最纯净的试剂
  • 蒸煮+抽空前将试剂干燥
  • 将试剂储存在密封容器中
  • 使用前先研磨硝酸钾
  • 熔化温度不应超过120度
  • 不加水煮


结果使我们感到非常惊喜。首先,由于不需要从熔体中蒸发水分,蒸煮过程本身就得到了显着加速(我们没有考虑干燥所花费的时间-这几乎是自动过程,抽真空也不会花费很长时间)。其次,燃料的质量(类型,颜色,固化时间)也得到了明显改善。看起来像Wikipedia上的照片。第三,燃料燃烧均匀好得多,没有残留物,也没有熔化的液滴。将来将使用此技术。



在我们的带有缝衣针的迷你棋盘格套筒中,我们制作了一些直径与轴线垂直的通孔,将电线穿过这些孔,填充燃料并轻轻地夯实,注意不要损坏电线。填充控制是通过称量空的方格和满的方格来进行的。知道了检查器内部的燃料量及其密度,就很容易计算出套筒是否已完全充满或是否还有空隙。



高氯酸盐燃料



由于想法是进行燃烧速率测试,因此决定立即测试基于高氯酸铵的燃料,他们开始生产这种燃料。一方面,这种类型的燃料更容易制造,因为 不需要加热和熔化,但是另一方面,由于它的不稳定性并且在组件方面更复杂,因此更加危险。



您需要的组件是:



  • 高氯酸铵-氧化剂
  • 铝粉-燃料
  • Elastex-聚氨酯粘合剂
  • 蓖麻油-粘合剂硬化剂


PHA购自Ruskhim,其余组件则购自Pyrohobby。是的,我们没有使用以前购买的铝粉,取而代之的是我们取了ASD-6级球形分散铝,其晶粒尺寸小于10微米,以增加试剂的表面积。高氯酸铵是在同一台电动咖啡研磨机中研磨的,但操作方式不同:将按钮固定在开启状态,将咖啡研磨机远距离插入电源插座中-毕竟,PHA很危险。我们强烈建议大家遵循安全预防措施。







因此,要准备燃料,您需要采用以下重量比的成分:



  • 氧化剂-70%
  • — 15%
  • — 15%


应该记住的是,在后一种情况下,粘合剂应理解为以1:1的比例混合的Elastex和蓖麻油的混合物,这是制备开始的地方:粘合剂的组分必须在容器(最好是塑料或玻璃)中充分混合并混合至均匀状态。然后依次添加燃料和氧化剂。出于安全原因,请添加少量,仔细混合之前的部分。希望无需提醒您烹饪时,附近不应有加热器,火源或火花-这可能导致燃料起火。最终混合很方便(用手)(必须使用-戴着手套,因为PHA是强氧化剂,根本不能保留皮肤),将得到的类似于橡皮泥的混合物揉成深灰色。另外,在外观和稠度上可以比拟的是精细的动砂。







无需着急-这种组合物可保持长达6小时的可塑性,并在24小时后最终硬化,变成相当坚硬的材料。您还应该小心使用固化的燃料:不宜对其进行机械处理(切割,钻孔等)-否则会引起火灾。立即对生成的燃料进行了测试。燃烧类似于烟火。







对于PHA燃料,我们使用5立方米的普通医用注射器作为套管,并使用同一注射器的针头将电线插入其中:我们将燃料填充到电线的高度,用一根针刺穿注射器主体,将电线穿过针头,取出针头,将导线留在注射器内,然后继续加注燃油。







对我们个人而言,使用高氯酸盐燃料似乎比使用焦糖燃料更容易,更方便。最主要的是要遵守所有注意事项。



支架电子



燃烧速率计的工作原理已经在上面进行了描述-我将不再赘述,但是我们将更详细地考虑软件和硬件。对于展位,我们需要:



  1. WiFi插槽
  2. 插槽扩展器
  3. OLED显示器
  4. N通道电源开关-2个
  5. 电池ET ICR16340C
  6. 动力电池
  7. 电线,焊锡,助焊剂,连接器
  8. 用螺丝刀装12V电池


由于Troyka的外形尺寸,几乎所有组件都无需焊接即可连接在一起。通过WiFi进行通信,数据显示在Web界面上。该草图是用于机架测量发动机推力的固件的略微修改版本,尤其是从此处提取了Highcharts的脚本,该脚本以图形形式显示数据。固件的链接将在本文的结尾。



目前,压力读数是手动输入的,但是我们计划提供一个数字压力传感器并直接从中获取结果。如果一切按计划进行,我们将更新草图上的信息,但它将在下一版本中。



因此,电子设备已组装,经过预测试,这意味着您可以在大气压下进行测试。我们将棋盘格的接触线连接到支架,连接保险丝,然后进行测试。结果是这样的: 如预期的那样,在大气压下,PHA燃料在燃烧速度下会损失焦糖(1.25mm / s对2.85mm / s),但这种燃料在高压下表现出最大的效率。好吧,我们只需要等待为我们的气缸制造配件和适配器的工作,就可以在引入所有必要配件的情况下进行工作并进行压力测试。这是我们在下一部分中将要做的。 谢谢大家的关注。文章视频:



























用于测量燃油燃烧率的架子示意图。



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