3.RAP
声明：AP基燃料如果制作工艺不过关，极易导致在发动机内过压爆炸，甚至转为暴轰。危险性极高，工艺不到位者及安全措施不全者，请勿随意试验，尤其是使用金属发动机的朋友。
本文将以热固型燃料典型配方RAP（书籍称M.L.燃料）为实例进行实验，这种燃料比冲超过200，而且不含金属成分，原料容易获得，业余条件易于加工。下面分别就RAP燃料的配方及工艺与大家进行探讨。
RAP燃料：该燃料发明者不详，资料较为缺乏。RAP燃料以AP为氧化剂，环氧树脂（包含E51环氧树脂、660A环氧丙烷丁基醚活性稀释剂、650低分子聚酰胺增韧剂、T31乙二胺酚醛固化剂）为粘接剂构成，理论比冲207，具体燃料特性参数有待于xj198398xujing的进一步实验得知。该燃料有较高的机械强度，不吸潮，原理廉价易购，具有较好燃烧稳定性以及良好的点火性能。不失为业余火箭高能燃料的良好配方。RAP配方：
原料 质量分数 说明
AP 75.0% 氧化剂，化学纯，粒度分布为50目25%，100目50%，200目25%
E51 12.5% 环氧树脂主要成分，工业品，无色粘稠液体
660A 3.8% 环氧树脂活性稀释剂，不挥发，参与固化反应，工业品，无色稀薄液体
650 2.5% 增韧剂，辅助固化剂，工业品，浅棕色粘稠糊状液体
T31 6.2% 主固化剂，工业品，淡棕色稀薄液体
按照40g总药量计算各组分质量如下：
RAP燃料柱制作工艺流程：
1.模具清洗及涂抹石蜡脱模剂：将内孔阳模的外端面和外圆模具内壁仔细清洗，不要留有残渣，便于提高后期脱模的灵活性及药柱光洁度。将模具放入恒温箱或用其它方法加热至100摄氏左右，用蜡烛均匀涂抹在模具上有可能与燃料接触的地方，涂层厚薄适中，切勿形成泪滴，然后自然冷却至室温备用。
2.将模具装配在振动加速沉降器上：由于燃料体系的常温粘度较大，光靠自重无法沉降到模具底部。因此我们使用偏心轮机构的振动座，在电机高速旋转下，获得水平和垂直两个自由度的高频小振幅机械振动，使燃料体系加速沉降。装配过程要尽量保证模具处于铅垂方向，四个装夹螺丝要适当用力紧固，避免振动过程中螺丝松动而使浇铸半途而废。可以通过观察，配合调节振动电机转速来达到最佳沉降效果。
3.AP的干燥：AP结晶在空气中极易吸潮结块，甚至吸湿性高于硅胶，工业采用表面活性剂处理一层疏水被覆膜来防结块，业余条件很难达到这个效果。因此在使用前必须进行充分干燥，比较简单的方法是高温烘焙。将一定量的AP结晶平摊放在比较平坦的不锈钢或玻璃容器内，使蒸发面积增大，然后将容器放置在恒温干燥箱中，将温度控制在95-110摄氏度之间，开启通风孔，使箱内空气在热梯度作用下自动对流循环。50g药量进行约30分钟的烘焙即可。烘焙过程中，会有极少量AP分解，释放出氯化氢气体，属于正常现象，可不以理会。烘焙完毕，结块的AP团聚物会自动散开，用药勺轻微搅拌压散，即可投入粉碎工序。
4.AP的粉碎和过筛：由于自己合成的AP的粒径一般在0.5mm左右，不适合用在发动机燃料中，因此再使用前有必要对AP结晶进行粉碎。为提高粉碎效率，保证粉碎过程中不吸入过多水分，这里建议使用旋风式粉碎机进行粉碎。估计有人会质疑这种粉碎方式的安全性，但需要指明的一点是，纯AP结晶，在不混合有机物等还原剂的情况下，热感度，撞击感度和摩擦感度均较低，粉碎过程中几乎不可能将其引爆，本人进行的百余次试验中，均使用旋风粉碎机粉碎，未发现异常。粉碎机宜采用16000转每分钟的转速，每次粉碎50g量的话，5分钟即可接近要求的粒度分布。如粉碎后发现结块，是因为晶体间隙中存在少量的水分以及粉碎过程中从空气中的吸潮，可以不予理会，但若结块严重，需将粉末放置在烘干箱中继续烘干15min左右。直到结块散开。如采用研钵粉碎方法，粉碎完毕的AP粉末，须在RH<50%的干燥环境下，过50-200目筛，并按照粒度分布进行配合
5.AP的称量备用：按照配方的比例，计算出AP的剂量，用托盘天平或电子天平进行称量，单独称量后的AP放置在常温环境下密封保存。AP粉末长期(>3d)存储后应重新干燥粉碎过筛。图中是按照40g燃料量计算的结果。
.E51环氧树脂称量：按照配方的比例，计算出E51的剂量，用托盘天平或电子天平进行称量后放置在塑料烧杯中备用。这里建议使用一次性塑料杯子做称量容器和预混容器，使用电子天平的去皮功能对其余原料进行累加称量。
7.660A环氧活性稀释剂称量：使用电子天平的去皮功能，在已经称量好E51的塑料杯中称量定量的660A。加入完毕后用玻璃棒迅速搅拌使E51树脂充分溶解在660A中，静置片刻待气泡全部上浮。
8.650聚酰胺树脂称量：使用电子天平的去皮功能，称取定量的650，此时不慌搅拌均匀。避免提前固化。操作前聚酰胺树脂的温度控制在25摄氏左右，否则黏度过大难以滴加。
9.加入称量好的AP粉末：将预先称量好的AP迅速加入步骤6混合物中，并用玻璃棒迅速搅拌，直到混合均匀，过程中会有氨气逸出，属正常情况。操作温度控制在25摄氏左右。
10.T31固化剂的称量及混合：使用电子天平的去皮功能，称取定量的T31，加入完毕应迅速搅拌均匀。
11.捏合：因为RAP燃料常温下即开始固化反应，因此捏合时间应尽量控制在3min以内，捏合使用塑料勺不断搅拌，翻转挤压，直到燃料颜色均匀，流动性良好未知。
12模具填装：将捏合好的药液用玻璃棒迅速转移到模具中，并适当填压使药液尽量沉底。13.真空浇铸：这个步骤是整个燃料柱制作工序中的重中之重，其工艺决定了药柱成品的气泡率和密度，直接影响到燃料柱的内弹道特性。真空浇铸的方法如下：
A、监测恒温真空仓气密性良好后将温度设定在25摄氏度，并等待仓内温度达到设定值，此时燃料体系呈现较好流动性，而且药液固化速度较慢，延长操作时间；
B、将装有药液的模具连同加速沉降器一同放入真空仓内，这里在底部叠放几层厚毛巾，起到吸震的作用，避免底座振动过程中移位。
C、打开真空仓照明灯组，扣上罐盖，此时通过玻璃视窗能清晰看到模具中药液的情况。
D、开启震动加速沉降器，调整电压使得药液在模具中呈现剧烈翻滚状，此时打开真空泵电源，并密切注视模具中药液的液位，随着真空度的上升，药液逐渐鼓胀并不断破裂逸出气体，如果液位升高到与模具顶端平齐，则应立即关闭真空泵，适当泄压使药液回缩到模具底部。
E、重复D步骤约3次，基本不再有较大的气泡从药液中逸出，过程中要适当调节震动器频率，使得药液震动幅度最大。
F、缓慢泄压至常压，此时可看到药液迅速收缩到模具底部。
G、浇铸完毕，保持振动器开启10分钟，让燃料充分沉底，药液表面流平。之后取出振动器，拆下药柱模具送固化步骤。
注意：RAP系列需要使用专业设备进行操作，具体请参见；
打造火箭燃料专用真空恒温浇铸仓https://www.kechuang.org/t/33071
打造固体药品粉碎机https://www.kechuang.org/t/33072
打造震动式沉降加速器https://www.kechuang.org/t/33075
RAP高能燃料柱的制作https://www.kechuang.org/t/33078
7013高能燃料柱的制作https://www.kechuang.org/t/33110
RAP燃料发动机测试(再次更新)https://www.kechuang.org/t/33147
4.RNX
第一部分，制作氧化剂（重结晶）
原料：KNO3   Fe2O3
装备：电磁炉或煤气炉/煤炉   一个带长柄的不锈钢饭盒或小锅（便于搅拌时用力）
一把钢尺或长一点的钢勺   研钵或石质蒜臼（粉碎机更好）
最好有带测温探头的万用表或量程200度以上的温度计
制作过程：
按70:8的比例称量KNO3和Fe2O3，将KN放入容器加开水搅拌至完全溶解，加入Fe2O3形成悬浊液。大火煮沸蒸发水分，直到混合物开始变稠时减小火力。
一边小火加热一边不断搅拌粘稠混合物，注意防止飞溅到手上。当混合物开始粘锅时暂停加热，刮掉粘在容器壁上的混合物，然后重新加热。（如果在粘锅状态下加热，局部过热会造成KN熔融，冷却后坚硬无法磨碎。）
持续加热搅拌一段时间后，混合物从泥浆状变成泥土状最后变成土坷垃状。暂停加热把大块全部捣碎，然后继续小火加热翻炒至干燥。
炒干后的混合物冷却后即可研磨粉碎，土块状的混合物比晶体状的纯KN好磨得多。将混合物全部磨成面粉状的细粉后，再加热烘炒一次彻底去除水分。如果有测温设备，当混合物的温度达到150~200度即可结束加热。没有测温设备，将容器加热到100度以上（用湿布接触容器听响“测温”）多烘几分钟，注意不要烧得太猛导致熔融，如果局部熔融则将熔融结块部分弃去不用。
冷却后的混合物粉末即为制备完成的氧化剂，装瓶保存
虽然制作过程写出来比制作KNDX麻烦，但实际耗时反而较短，而且轻松一些。制作KNDX要随时监控温度防止起火，还要趁热制作药柱，精神高度集中，比较累。
第二部分：制作推进剂药柱
原料：环氧树脂、固化剂、已经做好的氧化剂粉末
装备：预先准备好的药柱模具
制作推进剂最好用铁桶装的纯环氧树脂，加上固化剂一套共1kg，价钱近百RMB。个人购买不合算，我找人要了一小瓶。要不到的话可以试试“牙膏管”装的环氧胶粘剂，商品名称为AB双管胶粘剂、农机胶、铸工胶等，注意成分应为环氧树脂而不是丙烯酸酯（普通丙烯酸酯AB胶能否做燃料是另一个有意思的话题）。这类胶粘剂或多或少含有填料，会影响燃烧性能。实际做了少量推进剂试燃效果接近纯树脂，可惜没有时间作进一步的发动机试验.
制作过程：
按照树脂（含固化剂的总量）：氧化剂=22:78的比例称量氧化剂粉末
按照树脂厂家的说明称量树脂、固化剂（冷天树脂粘稠，可用开水烫容器加热）
先把树脂与固化剂混合，搅拌均匀，然后逐步加入氧化剂粉末，边加边搅匀。当混合物粘稠到无法搅拌时，将混合物和氧化剂粉末在一张油光广告纸上像揉面团一样反复对折，压扁，对折……直到完全混合。
混合完成的推进剂质地类似面团或泥土，可以像做湿压药柱一样往模具里放一点压实一点，得到致密的药柱，不会夹杂空气。剩下的推进剂搓成长条，留作燃速测试。（做内孔的方法也和做湿压药柱一样，压完药之后抽掉芯棒。）
所有成型工序都要在推进剂固化之前完成，然后放置12~24小时完全固化。未固化的推进剂难以点燃，燃烧残渣多，完全固化后才能达到真正性能。
制作完成的推进剂常压下燃速约1mm/s，有少量残渣。