火箭基础知识手册[2013年更新]【包含板块索引】(新手必读)
火箭基础手册:
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固体火箭设计与制造第一版 第一章(燃料部分,其中增塑剂为聚乙烯醇,普通箭体制造请参见基础手册,该书其他章节正在整理中)
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欢迎您为科创航天活动奉献出自己的力量:https://www.kechuang.org/t/53038

科创论坛关于业余火箭的定义:https://www.kechuang.org/t/33199
关于多段药柱固体发动机的安全警告 https://www.kechuang.org/t/38468
关于液机热试车过热爆炸危险性的安全预警 https://www.kechuang.org/t/38493
关于过氧化氢液体燃料潜在爆炸性安全警示 https://www.kechuang.org/t/38495
安全整顿:立即暂停所有试车以及发射活动的紧急通知 https://www.kechuang.org/t/38526
关于一些试车标准化的建议 https://www.kechuang.org/t/38558
美国体育级火箭安全规定资料 (发射安全注意事项,添加中文翻译) https://www.kechuang.org/t/38596
业余火箭危险因素总结与防范[更新至试车安全措施,周末结束禁试]https://www.kechuang.org/t/38597
固体发动机试验安全标准的格式、项目的建议和讨论 https://www.kechuang.org/t/38676
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
常用模拟仿真及计算软件
数据与公式:
固体火箭发动机特性的计算[部分2分] https://www.kechuang.org/t/6739
想用KNDX制造火箭发动机的请进.应该对你有帮助. https://www.kechuang.org/t/11170
推进剂新纪元:计算自创燃料的内弹道参数 https://www.kechuang.org/t/30946
软件(越往后越新):
外国KNDX固体火箭发动机性能计算软件.破解和汉化. https://www.kechuang.org/t/12053
固体火箭发动机内弹道模拟软件 (可计算出推力压强的时间图像) https://www.kechuang.org/t/22923
微型固体火箭发动机内弹道仿真软件 https://www.kechuang.org/t/30813
固体火箭发动机内弹道模拟软件 更新 添加图象数据CSV输出 https://www.kechuang.org/t/30978
固体燃料]自创推进剂内弹道参数计算软件 https://www.kechuang.org/t/30979
测试仿真]内弹道仿真器 Burnsim 【更新至1.3版】https://www.kechuang.org/t/32478
求高浓过氧化氢存储方案 https://www.kechuang.org/t/36644
求过氧化氢浓度测定法 https://www.kechuang.org/t/36725
液机序言--过氧化氢的浓缩以及助燃实验https://www.kechuang.org/t/37122
液机序言--过氧化氢燃料在催化作用下自发猛烈爆燃 https://www.kechuang.org/t/37182
《如何设计制作一台氧-汽油液体火箭发动机》https://www.kechuang.org/t/37433
利用软件一步一步设计液体燃料火箭发动机 https://www.kechuang.org/t/37594
80%水合肼与90%过氧化氢的自燃反应 https://www.kechuang.org/t/37643
液机内弹道设计V2.0 https://www.kechuang.org/t/37754
曝气法过氧化氢浓缩https://www.kechuang.org/t/38253
首发液机试车初步成功 https://www.kechuang.org/t/38346
液体火箭发动机 https://www.kechuang.org/t/30741
过氧化氢发动机试车 https://www.kechuang.org/t/33777
液机试车! https://www.kechuang.org/t/35618
液机 https://www.kechuang.org/t/36448
液机试车成功! https://www.kechuang.org/t/37252
过氧化氢发动机试车!https://www.kechuang.org/t/38426
液机历程https://www.kechuang.org/t/38472
组建沈阳地区实验室 搞火箭 https://www.kechuang.org/t/35169
好吧 来弄一弄液体火箭吧 https://www.kechuang.org/t/35316
液体发动机低压燃料装机测试 https://www.kechuang.org/t/37847
某的第一条固液混合发动机.[视频+多P] https://www.kechuang.org/t/32266
与航天有关的基础理论资料 https://www.kechuang.org/t/33672
火箭发动机动力学发动机基础、液体火箭发动机原理等 https://www.kechuang.org/t/34033
四氧化二氮-无水肼,液氧煤油,液氧酒精方案合议 https://www.kechuang.org/t/35952
液机氧化剂:液氧和硝酸及氮氧化物 https://www.kechuang.org/t/36010
火箭推进剂手册 https://www.kechuang.org/t/36394
请求有百度账号的人下载两篇文档 https://www.kechuang.org/t/36952
各种液体发动机推进剂比冲量表 https://www.kechuang.org/t/37361
《如何设计制作一台氧-汽油液体火箭发动机》https://www.kechuang.org/t/37433
化学推进剂计算能量学 https://www.kechuang.org/t/37781
过氧化氢质量分数于浓度关系 https://www.kechuang.org/t/38167
补充老汉的RNX教程和后续讨论链接
https://www.kechuang.org/t/39111
https://www.kechuang.org/t/39442
https://www.kechuang.org/t/40446
https://www.kechuang.org/t/40943
《翻了很多老帖总结的一些发动机设计》https://www.kechuang.org/t/19128
-5  科创币    猎鹰   2013-01-02   为啥没有我和飞飞的帖子,你是看不起我们吗。先扣了再说,到时候再加上去。
+1  科创币    20!Dopaminor   2013-01-03   
+4  科创币    美味的氰化钾   2013-01-12   
+200  科创币    彼岸江山   2013-08-07   公共服务奖
来自:航空航天 / 喷气推进
21
 
4
leeqingyang 作者
9年2个月前
1楼
关于模型火箭、火箭模型、竟技火箭、业余火箭等用语的规定
科创火箭版是探讨火箭技术和业余火箭设计制造的专业版块。所谓业余火箭,参照国际通行的定义,是指主要利用非政府、非商业资金或条件设计和制造的火箭,其设计、制造、发射等活动服务于科技爱好者及其组织,而非政府、军事或商业用途。

“火箭”,是指以飞行、运送载荷或提供推力为主要目地的,自带推进剂的喷气推进装置。火箭模型通常不属于火箭,而是某种非火箭物体,因为它们的目地是模仿外观、结构,而不主要是飞行或运送载荷。

模型火箭,是指为了逼真的重现某种火箭的外观、发射场景等目的,效仿重现对象的形状、结构、外观,以一定的比例尺缩放后制作的具备发射功能的火箭。

火箭模型,是指为了逼真的重现某种火箭的外观、内部结构,效仿重现对象的形状、结构、外观,以一定比例尺缩放后制作的没有发射功能的物体;或因科研等目的,为风洞试验等制作的设计模样。

业余火箭活动、业余火箭制作等,属于科技爱好,是科技爱好者围绕火箭研究及其应用而展开的研究、开发、制造、测试等一系列活动的总称。

模型火箭活动,有时可能属于科技爱好的范畴,但是更多的属于文娱表演、演示的范畴。模型火箭制作,是生产模型火箭的过程。

火箭模型通常用于展示或者教育目的。例如,学校里面为学生讲解火箭结构,有时需要用到火箭模型,这种火箭模型内部包含了按一定比例尺缩小的内部结构,如燃烧室、泵、电控部分等的模型。火箭模型制作,通常是生产火箭模型的过程,也可能是火箭爱好者的一种缩微仿制或缩样设计过程。

竞技火箭,是指专为火箭比赛而制作的火箭。一般比赛中,竞技者通过合理设计火箭的结构和外形(不包含发动机及燃料),在相同的发动机条件下,就火箭的飞行高度、载荷质量或特定条件(如采用降落伞)下的滞空时间展开竞技,以飞行高度高或者滞空时间长,载荷重者为胜。竞技火箭活动属于科技爱好,往往也属于业余火箭的范畴。但是,关于仿真或逼真程度的竞赛,不属于科技爱好。

作为火箭爱好者专业社区,科创火箭版有义务对用语进行规范。现明确上述定义,并规定在交流讨论中按上述定义选用词语。

目前,国内对火箭类活动的称呼较为混乱,并且未对模型火箭和竞技火箭进行区分,往往习惯将业余火箭称为模型火箭。大多数普通媒体的记者对上述概念没有任何认知,经常乱写乱报,加重了这种混乱用语。在我国,因为体育运动管理制度系照抄苏联模式,因此,本处定义的竞技火箭由国家体育总局归口管理,属于“三模三电”中的航空航天模型。在我国,“火箭模型”竟然是一项体育运动,有“教练员”、“运动员”和“裁判员”;前苏联或原华约国家基本如此。

论坛的绝大部分讨论,均属于业余火箭的范畴。
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leeqingyang作者
9年2个月前
2楼
前言
实话说,我们有这爱好很难得,能坚持这爱好更难得.相信论坛上多数都是孤独的火箭手,真希望加入这爱好的人会越来越多.我看到不少人对制作火箭是有兴趣的,但能动手做出火箭并成功起飞的就很少了,不少人是在没有引导或多次失败后灰心而去.因此如果能够让那些有心尝试火箭制作的人较容易地实现一飞冲天的梦想,成功体验了发射的享受,他们就有可能爱上并保留这难得的爱好.给初学者一个成功体验,一点坚持的信心!
第一章    安全
1.    燃料成分:(仅进行固体染料的介绍)
氧化剂中禁止采用氯酸盐成分,还原剂中不要采用含有可参与反应的硫元素。因为这些药品对压力敏感,容易在燃烧过程中失控甚至燃烧转爆轰,导致产生极为不和谐的后果:爆炸。对于含有金属粉末的燃料,应考虑到因水分而造成的自燃
2.燃料加工:对于热浇注类燃料,切勿明火加热,否则容易引发火灾。在加热过程中需严格控温并使燃料受热均匀,曾经有多位网友因加热不当造成燃料爆燃险些引发火灾。对于湿压类燃料,混合时应特别小心静电。切不可用锤子砸。进行操作时应在周围无易燃物的环境中,特别注意小心静电。并且要有足够的水(或沙子等灭火器材)在伸手可及的地方以防不测。尽量避免在家中制作燃料
3.发动机外壳:对于技术尚不成熟的火箭,最好采用纸外壳,尽量不要使用金属外壳(尤其是铁、钢),最好也不要使用塑料水管外壳。因为这些外壳耐压较高并且一旦爆炸,碎片威力不小且射程较远。不要以为耐压10多MPa的铁质暖气水管就不会爆炸,曾经就有网友在测试高氯酸铵铁管发动机时发生发动机爆炸的事故。待技术成熟后即可使用高耐压外壳
4.火箭外壳:
无论何种火箭,都尽量不要用坚硬的材料制作箭体,尤其是箭头。这样即使砸到不该砸的东西也能减小后果。我曾经在学校发射火箭,直接以接近垂直的角度命中某楼房玻璃,幸亏采用强度较低的纸外壳才得以避免打碎人家窗户。对于初次试验的火箭,应在发射前对外壳进行空气动力学测试及手动投掷试验,以防止因外形设计不当而造成火箭发射后乱飞。对于组装好的火箭,同样需进行手动投掷试验。在此之前应有理论分析来确定三心的位置
5.降落伞:
对于装有降落伞的火箭,建议采用物理方法开伞。这样可防止因火花引燃降落伞而造成火灾
6.点火装置:
建议采用电子线控延时点火。不要用遥控(当然,技术高超者可以),以防止因干扰而误点火。不要采用电子瞬时点火,否则一旦出现误点火你连跑的时间都没有。电点火头必须足够顿感(曾经有网友因静电引发点火而造成5克火药在手中爆炸),但又能满足正常点火。电子延时点火应采用【1418 3499 4792】延时,【1418 3499 4792】延时时间应够你从火箭发射点跑到安全地带。对于纯【1418 3499 4792】点火,【1418 3499 4792】时间应够你从火箭发射地点走到安全地带并启动摄像机进行拍摄(使用剪辑者可免去后面的要求)。对于【1418 3499 4792】意外熄灭情况,应等待15分钟后去查看情况。
7.发射架:
发射架必须能使火箭发射后以预计方向飞行,所以火箭在脱离发射架前应具有一定的速度。发射架必须防火、防爆(不要学我用木头做发射架),这样可防止因火箭发射失败而导致将发射架烧着或者更糟糕的爆炸时将发射架炸得碎片四散飞溅
8.发射场地:
首先,我们需要对火箭的射程和高度进行预估。预估的数据来源应为发动机静态推力测试的数据。发射场地不可有易燃物(曾经有网友因火箭失控而点着了整个山头的野草),不可有不该砸的东西(如行人,房屋,汽车等)。发射场地应足够平整,以便出现意外时可快速逃跑而不会被绊倒。对于垂直发射的火箭,发射场地半径应大于火箭预估射高。对于以固定角度发射的火箭,发射方向场地半径(90度扇形)应不少于预估射程的1.5倍,其余方向应不少于预估射程的0.5-1倍。当然,发射场地越大越好。同时切勿在居民区中发射火箭,即使那里有足够大的场地
9.发射时间及天气:
火箭发射应选在无风且晴朗的早晨或傍晚,太阳刚出来或快要下山的时候。观察点应背对太阳或侧对太阳,这样可方便的观察到火箭的烟迹。因为即使是1米多的火箭,发射升空100多米后就很难观察到了,而烟迹在数百米的高空依然清晰可见。这样我们可以通过烟迹来确定火箭的发射方向同时便于收集数据
10.发射后火箭的回收:
无论对于何种火箭,发射后都应尽快找到残骸,以避免因发动机余热带来的火灾隐患,同时也便于收集数据。若因特殊原因找不到火箭或火箭落到无法回收的地方(如挂在树上,掉进井里等极为少见的情况),应观察火箭等待15分钟以上,若无异常方可离开。
11.河蟹警戒:
+1
科创币
ca-139
2013-01-12
hx警戒哪去了?。。。
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leeqingyang作者
9年2个月前
3楼
第二章 燃料
常用的硝糖燃料有三种-KNSU. KNDX. KNSB .
常用制作方法有两种--重结晶和热熔法. 三种燃料均可使用热熔法制作, 而重结晶法通常用于制作KNSU, 在KNDX上也有应用, 但KNSB一般只用热溶法制作
重结晶是不错的制法, 优点突出:
燃料的均匀程度极高    燃速比热熔法高    制作质量稳定可控    不需要研磨原料    不受原料粒度和均匀度等因素影响    可以做成直径小于1CM的药柱
热熔法需要研磨原料,且质量与原料粉碎程度直接关联
混合是对耐心的挑战,重要的是混合不均导致燃料差异性很大。
热熔法较适宜于无设备条件下的小量制作,或者有设备条件下(粉碎机,混料机等)的大量制作,燃料的质量很大程度上决定于你的设备和经验(不推荐初学者使用)
XXXXSU
以下开始介绍一个适合于初学者的重结晶方法,让每个人都能制作出优秀的燃料.
关键词: 盐浴, 增塑剂. 状态判断,.过程控制 .燃料模具
如果没有控温设备使用家庭炉具制作优秀燃料, (推荐使用盐浴)
如果没有增塑剂, 那燃料的可操作性是很低的, (5020胶水)
你必须熟知燃料制作的每个状态和特性,以及我们需要得到哪些状态和特性
当然怎样控制制作过程,以得到我们需要的状态和特性同样非常重要
我们需要把燃料制药柱使用,所以成型模具是必须的,在制作前就要备好
注意:请严格按照以下的过程进行,特别电磁炉的火力档位调节,如果贪快盲目加大火力将引致危险!
需要的器具:
一个电磁炉或者电炉,一个较大的平底不锈钢碟,一包盐,一个较小的不锈钢碟,一个木质或竹制的搅拌匙 ,一对棉质手套,一个灭火器或一桶水 (当有危险迹象时就将燃料丢进水里确保安全)
KNSU配方1: 糖:35% 硝: 65%
配方2: 糖:40% 硝: 60%    (推荐初学者使用)
增塑剂(5020)胶水,文具店有售1元每支): 0.5ML--1ML/100克
KNDX配方1: 葡萄糖:35% 硝: 65%
配方2: 葡萄糖:40% 硝: 60% (推荐初学者使用)
重结晶制作KNSU和KNDX的方法完全相同 ,都可以用以下的步骤进行

首先制作好成型模具
裁剪95MM宽的纸(需要的药柱长度为46MM), 先制作成一节95MM的再分成两节

卷四圈,这是发动机绝热层的厚度
圆的定心板, 10MM的模芯,模芯最好是用木棒或是竹棒,
把定心板和模芯放入模具内,再套入阻燃层
即可装入燃料
把细盐倒在大平底碟上
辅好盐,把小碟平放在盐层上
本次制作300克燃料, 可得四节燃料,
称取105克蔗糖
称195克硝酸钾
80ML水
使用电炉加热,此时的温度在105度左右

ABC同志在尝试了很多配方后,发现1元每支的5020胶水效果最佳, 得到了非常好的可塑性,这300克的药量加入2ML-3ML比较合适,
一般在开始沸腾加入.如果胶水过量,得到的KNSU会有弹性, 可以抽成细条,然后会弹回,.对成型不利
保持90度的温度,水分慢慢蒸发到浆糊状,"糖水的颜色会稍微发黄
这时温度开始稍微上升,但不会超过110度. ,调温至145度.,需要不时搅拌,帮助水分均匀蒸发,防止锅底焦结。"
这时混合物呈粥状,意味着水快干了,调温至90度.此时不要走开,要不停搅拌, 不然很易焦糊 ,很多人做重结晶只做到这阶段,所以燃料是湿泥状的,也有可塑性,但燃烧多残渣或者需要干燥才能点着
慢慢地,大部分水都蒸干了, 有粘性了但还不能成团,搅拌开始费力,这阶段温度在110-115度左右不会上升,此时燃料呈白色并已经可以点燃
进入到下面的阶段后 这时仍有水分,但不再沸腾,只在表面蒸发,继续搅拌翻动燃料,帮助水分充分蒸发掉,注意,这阶段不应加大火力
片刻后 燃料的性质又有变化了,当你可以把燃料弄出一个平整面时,说明糖和硝和微量的水分已经进入共溶状态, 性质有点像面团,搅拌就像是和面.优质燃烧就要完成了.!

取黄豆大小一点燃料,在瓷碟上冷却后,当可以折断时,就说明燃料已经合格了, 这也预示着, 真正合格的重结晶燃料柱,是非常硬的,非常脆的
此时燃料温度在110度左右, ,调温至60度.,这时只需要保温.燃料可以用手搓成条,然后卷着模芯填入模具,用木棒压实燃料.由于燃料可操作时间不多,模具最好预热后再装燃料
当燃料差不多填满模具时,压燃料时会发现会慢慢的又弹回一些, 原因是: 此状态下的燃料有少量微细气泡,造成了燃料的可压缩性, 但这还没有到影响燃烧安全性的程度,可以放心使用.
注意,未熟练时装填燃料会让你手忙脚乱,但仍要记得不时翻动燃料,不然会局部冷却或者结焦变黄.如果做成的燃料柱不合格(比如有大量空隙),可以回炉软化重新来过

上述状态下的燃料是共溶状态, 温度很低即有非常好的可塑性和燃料性能. 颜色为白色. 但可操作温度范围只有十几度, 不可避免有微量气泡. 如果调到175度继续加热, 温度会慢慢上升, 燃料性质又会进入另一状态. 共熔状态. 这是更理想的状态(注意溶与熔的不同)
当燃料粘度变小,开始呈出熔融物的光泽时,此时温约140度左右,然后将电磁炉调到60度.燃料达到真正的一体化, 气泡几近消失燃料密谋接近理想值, 可操温度区间大大提高, 可以长时间保持可塑性(可塑性的标准是:可以把两团搓成一团) , 由于此温度下糖不可避免地开始焦,燃料颜色变为黄色,焦到棕色对性能也没有重大影响
同样是搓成条螺旋着填入模具, 只是温度高了, ,要戴手套。
每次装的燃料越多越好,即,一个药柱用尽量少的次数把燃料装满
用大小合适的木棒, 把燃料弄实成一体,特别注意, 装填燃料期间要不时旋转松动模芯, 不然燃料冷却粘结后就拨不出了
燃料填满了, 此时模具变得很热, 没有手套就不好操作
用另一个定心板压平燃料柱表面,并旋转松动模芯,确保模芯与燃料没有粘结
待燃料柱冷却到六七十度时,拔出模芯
静置冷却,得到优质燃料药柱,如果需要切成两段,需在未冷却前切, 冷硬后就只能锯断了
虽然是一小条一小条装填,得到的燃料柱是致密一体的
做好的燃料一定要密封保存
10CM长. 燃烧时间为25S. 燃速为4MM/S ,非常不错(最佳燃速高于此值)
若想长期保存,必须加入干燥剂硅胶,如果是氯化钙则需要用小袋装好
.不要加入过量或过强的干燥剂,以防止燃料被干燥过度, 燃速发生意料之外的变化 (粉结)
用火机可以轻易点燃
料均速稳定地进行
KNSU的燃料比KNDX快些,火焰大些,
总结:
我一般制作是用电炉的,如果没有盐浴直接加热的话, ,搅拌不及时,都非常容易引起局部过热而发生意外
重结晶制作燃料其实很安全, 如果你未有经验而要制作重结晶燃料,请严格参照以上的设施和步骤.特别是火力的调节.
要点:
对于电磁炉, 盐浴是必须的, 没有温控能力的电炉,也需要用盐浴
以上描述的各个状态,其温度是稳定的,不必担心温度失控( 前提是盐浴加热)
要留意各状态变化,及时调节火力. 永远都不要把功率开到最大
增塑剂是必要的,不然制得的燃料可能难以成团
搅拌,一定不要走开现场,不要忘记了搅拌
准备好所有东西再动手
重结晶KNSU特性: 密度>1.8g/立方CM 常压燃速: 4MM/S 最大比冲:137S
重结晶KNDX特性: 密度>1.8g/立方CM 常压燃速: 2.5MM/S 最大比冲:137S

https://www.kechuang.org/t/13494
2.BP
为方便称呼,将通过粘结剂将粉状药料压制成药柱的推进剂称为"粉压推进剂"
理论上,将固体氧化剂粉末与可燃物粉末混合,就能产生能量.但实现可用的配方是有限的.
ABC同志测试了两类配方,KNDX和黑火药.为得到最佳的燃料配方,设计了各种混合比例,并尝试加入不同成分不同比例的添加剂,前后制作了四十多枚发动机点火测试.最终选出了其中最适合的配方,作为标准配方推荐给初学者.
一型BP推进剂配方: 硝酸钾:80%  碳粉:20%  花生油:8滴 /10克
性能数据:
工作燃速:约6-7MM ,在喷燃比达到60-70时产生有效推力 .使用10克推进剂时适宜用直径3MM-4MM喷口.
二型BP推进剂配方: 硝酸钾:75%  碳粉:20%  硫磺:5%  花生油:8滴/ 10克
性能数据:
工作燃速:约7-9MM ,在喷燃比达到50左右时产生有效推力. 使用10克推进剂时适宜用直径3.5-4.5MM喷口.
关于BP.这种古老的推进剂表现不俗,与很多粘合剂相容,容易压制,材料易得.而且安全性高,添加粘结剂后对冲击不敏感.至于配方中硫的比例比标准的BP配方低的原因,就要回顾卷芯喷管的特性了,硫能提高燃速并使燃料容易点燃,但加入比例过大会使燃速过高,压力超出卷芯喷管的承受能力,容易出现喷管射出问题.测试表明,一型配方和二型配方综合性能最佳.
使用花生油作粘结剂,更易于普通爱好者使用.可选择的粘结剂很多,基中环氧树脂就是非常优良的一种,用环氧树脂粘结可以做成燃速和强度都很合适的预制药柱,但以上这些粘结剂都有各种各样的缺点,比如环氧树脂很贵(60每公斤),其它的有毒或制作麻烦.柴油,发现效果也不错,但比柴油更易得到的,自然是花生油了,通过测试,最终确实每10克加入8滴(用尖嘴滴管)花生油效果比较好.
粘结剂的作用:由于固体颗粒间没有粘结力,单纯粉末很难压制成柱.而且火焰容易从颗粒间隙传播,形成爆燃造成发动机爆炸.加入花生油就使颗粒间有了粘结力,能够压制成柱,而液态的油另一个作用就是填充了颗粒的间隙,使燃料柱层状均匀燃烧.能够层状燃料是推进剂的最重要条件之一.
其次花生油可以长期保存不挥发,这样就不会因存放时间较长而使推进剂失去结合力.
 各成分间的关系
增加硫的含量会增加燃料的燃速,同时燃料更易点火,对冲击和摩擦更加敏感,危险性增加.所以我只推荐5%的硫含量
减少花生油含量会使燃料稍增加,但燃烧更不稳定,成型性变差.增加花生油会降低燃速,成型工艺性好,加入量过多同样会造成燃烧不稳定.可用的加入量为:每10克燃料---5滴--15滴.推荐加入8滴.
<三>粉压燃料制作
本次使用的是这种带孔的六角形烧烤碳,柳木碳或杉木碳更好.
研磨一定要仔细,颗粒过粗会造成燃烧不稳定无法形成推力
各种成分研磨好后,准确称量
硫和碳最好一起研磨.但千万别把硝酸钾和碳或硫混合研磨.
在非金属器皿里将混合物搅拌混合充分.提醒:千万不要拌几下变黑了就觉得搅均了,严格来说需要搅拌数个小时才充分均匀,所以至少要搅拌十分钟燃料才合格 .然后滴入花生油
加入花生油后同样需要充分搅拌,数分钟后粉状药料会变成匀质团状 ,花生油就成为了推进剂的永久成份了. 合格的推进剂可以弄成一块不散开
不需要任何干燥过程或加热过程,到这里推进剂就制作完成了.配制好的这些药料可以马上装填发动机,或者装瓶密封保存,需要时再取出使用. 
<四>特性分析  
*成本低,材料简单    *冷混合,无需加热    *需要的辅助用具少,加工周期短
*不吸湿,可以长时间保存    *可以批量制作,保存好随时使用    *较KNDX容易点火
*燃速适当,推力较大

缺点: *结合强度低,只适宜用于小直径发动机(不大于25MM)   *受研磨和混合技巧影响,性能波动较大
注意:这燃料的性能将与你的研磨和搅拌耐心的技巧成正比
+1
科创币
拔刀斋
2013-02-05
ABC的教程 http://bbs.kechuang.org/read-kc-tid-7432.html
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leeqingyang作者
9年2个月前
4楼
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。
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leeqingyang作者
9年2个月前
5楼
第一章    固体火箭
1.    喷口
概念:即用卷纸将喷口芯管与发动机外壳进行适配的喷管制作方法,我将这种方法做出来的喷管命名为“卷芯喷管”.
设计思路: 纸张无疑是最易得到最便宜的材料之一,如果能用纸制作喷管将是十分方便的,我曾经尝试过完全用纸卷制的喷管,但就算涂了防火材料,效果都不理想.纸制喷管无法抵受燃气的衣帽间冲刷,被严重扩孔.
粘土制作的喷管很不错,坚实而耐火,没任何变形.但制作不易.在城市,找到合适的粘土并不容易.这种喷管对很多初学者来说是不实际的.
喷管最易被烧蚀的是喷口,纸制喷管除喷口其外围是完好的,那用耐火材料做喷口芯管,纸做外围,那就可以完美解决问题------卷芯喷管的概念就这样诞生了.
<一>    材料选择:
喷口芯管材料: 最好用绝缘陶管,这种陶管在电热材料店有售,有各种直径各种长度可以选择.我买了两种,一种8MM*4MM*13MM (外径*内径*长度).另一7MM*3MM*10MM.
卷纸材料: 最好用牛皮纸,其次是美术用的厚卡纸
胶粘剂: 最适合为农机胶,环氧树脂,502
<二>制作
 首先剪裁纸条,宽度为为发动机壳体内径的1倍--1.2倍.陶管的长度与纸条齐宽
如果使用的是成品陶管长度小于内径尺寸,则芯管应与喷管内头(燃气入口)齐平
混合农机胶或环氧,涂在栽好的纸条上,包着芯管的头段要涂多些,使芯管与纸层结合牢固.
将纸条紧密整齐地卷成喷管,注意尽量避免纸层间的间隙
喷管直径卷到发动机外壳内径的95%
喷管与外壳的配合不能太紧,否则502无法渗进内部.
到此,一个喷管就制作完成了
可能部分人还是无法找到陶管喷芯.不怕,动脑就有办法.这个东西每个人都可以找到了:螺母 一个螺母无法安装,但将多个串起来就可以了.
一般需要6个3-4MM螺母,用长螺丝串起来.农机胶要涂多些,这样才能充满螺母与纸管的间隙
卷好喷管后,将螺丝拧出
办法还有,比如电池里面的石墨条,可以钻孔后尝试制作芯管.其它一切合适的材料,只要发挥你的创意的思考.
<二>    特性分析
卷芯喷管制作简易,但由于是通过胶粘剂结合纸层的,那性能很大程度就决定性于胶粘剂的纸层的卷制质量.发动机点火后,燃气流很快加热芯管,然后芯管与纸层间的胶粘剂开始分解,分解一定时间后就会失去结合力,芯管被喷出.所以芯管的胶粘剂最好是热固性的能耐一定温高,易得的基本就是环氧树脂的农机胶,其中农机胶便宜(0.5元)使用方便是不错的选择.
优点:取材容易,成本低廉    不需要模具辅助   制作简单,周期短    可能实现批量制作 
缺点:强度有限,承受压力较低  有效工作时间短,通常在2-3S质量受手工技巧影响大,性能波动大
一>:喷管装配
喷管与发动机外壳的结合强度将决定发动机的工作压力,所以这个很重要.
根据卷芯喷管的特性,选用502作为胶接剂是很适合的.
首先将喷管两端涂502,让胶水渗入农机胶不到位的纸层
将喷管插入发动机外壳,用502渗透接合缝
里面亦需要滴胶
如果实际使用中发现喷管仍会射出,则可以在喷管与外壳结合段,钉4-6个小孔穿透外壳,再滴入502让其渗入内部,接合力会增加.由于拍摄好的图片弄丢了,就不做图片说明了.
制作好的成品
注意市面上很多502胶水都是冒牌的劣质产品. 常用的是同声的502和北京的502.请看准正版再购买.
<二>燃料的压制
我们希望药柱的密度大越好,所以需要尽量将药料压实.
首先,用一段比喷口稍小长度差不多的木棒插入喷口,防止药料进入喷口
将药料每次四分一量到三分一量加入发动机内,压制的工具是一个比发动机内径稍小的木棒
先用小力压沉药料,然后用铁锤搞打压实,宜用中等力度多次锤打,全部药料分三到四次压制入发动机内. 
压好药料后,需要余出内径1-2倍的长度给堵头
注意事项:压制药柱不要用力过猛,轻敲多锤(每压一层锤十几下)才能使药柱实心密实而较匀质
<三>    简易而有新意的堵头
 其实小发动机用纸制作堵头,不但方便而且从未发生过任何问题,十分牢固.但我们要考虑到不同场合的不同要求,在粉压推进剂里,直接用纸堵头却是不合适的.
直接结合容易产生间隙,用粘土粉(可以是双飞粉等甚至地上的尘灰)顺利解决了这个问题
在压制好药料后,加入适量粘土粉
同样方法将粘土粉压实,这样粘土与药柱紧密结合了
滴入502胶,量要多些
然后将一节纸巾捏团放入
同样用那要木棒将纸敲实,并滴入502固化,这样药柱-粘土-纸就通过502而成一体了.
这种堵头在我前后制作的数十枚发动机中100%完善表现,从不故障.
注意:粘土粉和纸巾都必须是干的,加入的502宁多勿少
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home俊
9年1个月前
6楼
看了好多,受益匪浅
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明月几时有
9年1个月前
7楼
好东西呀!和孩子一起研究火箭,正需要这个资料!
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唐朝赋兮
8年9个月前
8楼
记得原来不是有图么?怎么现在木有了
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若水天蓝
8年9个月前
9楼
有火箭完整的图纸吗? 带返回舱的那种
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hyz752612542
8年9个月前
10楼
看着就觉得很深奥!
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godwale
8年7个月前
11楼
我是新手,前来学习,这个算是火箭基础的科普吗
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张贞翰
8年7个月前
12楼
长知识了  马克一下
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sd3114336
8年6个月前
13楼
新手到此看看学习了,谢楼主分享了!~
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二月同天
7年4个月前
14楼
终于不再是瞎子了
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HEHENN
7年4个月前
15楼
没有芯管,可用酒精灯上的陶瓷头代替
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Mzxws
7年4个月前
16楼
真是好东西,恶补
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1703115
7年3个月前
17楼
好东西呀!
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HJHZJY
7年3个月前
18楼
好东西,新手上路,学习了!
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大漠侠狼
7年0个月前
19楼
好东西啊,,
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会飞的牛达奇
6年6个月前
20楼
好东西,收下了,谢谢
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