Raketkruit kan worden onderverdeeld in drie hoofdgroepen van componenten: brandstoffen, oxidatiemiddelen en additieven. De brandstof is de stof die verbrandt, waarbij snel expanderende gassen vrijkomen die stuwkracht leveren wanneer ze de straalpijp 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 kan vonken en vlammen toe te voegen aan de liftoff, of rook toe te voegen voor het gemak van het volgen van de raket in de lucht.
BrandstoffenEdit
Veel verschillende suikers kunnen worden gebruikt als brandstof voor raket snoep, met inbegrip van glucose, fructose, en sacharose; echter, sacharose is de meest voorkomende. Sorbitol, een suikeralcohol die vaak als zoetstof in voedsel wordt gebruikt, produceert een minder brosse stuwstof met een langzamere verbrandingssnelheid. Dit vermindert het risico van barsten in de stuwstofkorrels. Suikers met een dubbele zuurstofbinding, zoals fructose en glucose, zijn minder thermisch stabiel en hebben de neiging te karamelliseren bij oververhitting, maar hebben een lager smeltpunt voor een gemakkelijke bereiding. Suikers die alleen alcoholgroepen hebben, zoals sorbitol, zijn veel minder gevoelig voor deze ontleding. Enkele andere veelgebruikte suikers zijn erythritol, xylitol, lactitol, maltitol, of mannitol.
OxidatiemiddelenEdit
Het oxidatiemiddel dat het vaakst wordt gebruikt bij de bereiding van suikermotoren is kaliumnitraat (KNO3). Er kunnen ook andere oxidatiemiddelen worden gebruikt, zoals natrium- en calciumnitraat, alsmede mengsels van natrium- en kaliumnitraat. KNO3 kan worden verkregen door de aankoop van een korrelige “stobbenverwijderaar” in winkels die tuinbenodigdheden verkopen. Andere zelden gebruikte oxidatoren zijn ammonium en kaliumperchloraat.
Twee belangrijke kwesties moeten worden aangepakt met betrekking tot het oxidatiemiddel als men kaliumnitraat gebruikt. De belangrijkste kwestie is de zuiverheid van het materiaal. Als een aangekocht materiaal niet naar tevredenheid werkt, kan het nodig zijn het KNO3 opnieuw te kristalliseren. Het tweede belangrijke punt met betrekking tot het oxidatiegedeelte van een drijfgas is de deeltjesgrootte. De meeste stuwstofproducenten geven de voorkeur aan KNO3 met een kleine deeltjesgrootte, zoals 100 mesh (ongeveer 150 μm) of kleiner. Dit kan worden gedaan met een koffiemolen. Men kan ook steenmolens gebruiken om tot een fijnkorrelig, goed gemengd poeder te malen.
AdditievenEdit
Additieven worden vaak aan raketstuwstoffen toegevoegd om hun brandeigenschappen te wijzigen. Dergelijke additieven kunnen worden gebruikt om de verbrandingssnelheid van de stuwstof te verhogen of te verlagen. Sommige worden gebruikt om de kleur van de vlam of de rook te veranderen. Zij kunnen ook worden gebruikt om een bepaalde fysische eigenschap van de stuwstof zelf te wijzigen, zoals plastificeermiddelen of oppervlakteactieve stoffen om het gieten van de formulering te vergemakkelijken. Er zijn vele soorten experimentele additieven; de hier genoemde zijn slechts de meest gebruikte.
Metaaloxiden blijken de verbrandingssnelheid van suikerstuwstoffen te verhogen. Dergelijke additieven blijken het best te werken bij concentraties van 1 tot 5 procent. Het vaakst gebruikt zijn ijzeroxiden. Rood ijzeroxide wordt het vaakst gebruikt omdat het iets gemakkelijker te verkrijgen is dan de gele, bruine of zwarte versies. Bruin ijzeroxide vertoont ongebruikelijke verbrandingssnelheid versnellende eigenschappen onder druk.
Koolstof in de vorm van houtskool, roet, grafiet, enz., kan worden en wordt soms gebruikt als brandstof in suikerformuleringen. Meestal wordt echter een kleine hoeveelheid koolstof gebruikt als opacificeermiddel, waardoor een zichtbaar rookspoor ontstaat. De koolstof fungeert als een koellichaam, dat een deel van de verbrandingswarmte in de stuwstof houdt in plaats van het snel te laten overbrengen naar de motorbehuizing.
Als metaalbrandstoffen zoals aluminium of magnesium worden gebruikt in een suikerformulering, bestaat er een gevaar als er sporen van zuren in de oxidator worden aangetroffen. Zure materialen kunnen gemakkelijk reageren met het metaal, waarbij waterstof en hitte worden geproduceerd, een gevaarlijke combinatie. De toevoeging van zwakke basen helpt om deze zure materialen te neutraliseren, waardoor hun gevaar sterk wordt verminderd.
Titanium metaalvlok of spons (ongeveer 20 mesh in grootte) wordt vaak toegevoegd aan suikerformuleringen in niveaus van 5 tot 10% om een vonkende vlam en rook te produceren bij het opstijgen.
Surfactanten worden gebruikt om de smeltviscositeit van suikerdrijfgassen te verminderen. Bijvoorbeeld, propyleenglycol helpt bij het verminderen van de smeltviscositeit van sucrose gebaseerde drijfgassen.
FormuleringenEdit
Een typische suiker drijfgas formulering wordt meestal bereid in een 13:7 oxidant/brandstof verhouding (gewichtsverhouding). Deze formulering is echter licht brandstofrijk, en kan tot 10% worden gevarieerd. Er zijn veel verschillende formuleringen mogelijk die een vlucht in de amateurraket mogelijk maken.