Cukierki rakietowe mogą być podzielone na trzy główne grupy składników: paliwa, utleniacze i dodatki. Paliwo jest substancją, która spala się, uwalniając szybko rozszerzające się gazy, które zapewniają ciąg, gdy opuszczają dyszę. Utleniacz dostarcza tlen, który jest niezbędny do procesu spalania. Dodatki mogą być katalizatorami, aby przyspieszyć lub uczynić spalanie bardziej wydajnym. Jednak niektóre dodatki są bardziej estetyczne, i może dodać iskry i płomienie do liftoff, lub dodać dym dla łatwości śledzenia rakiety w air.
FuelsEdit
Many różne cukry mogą być używane jako paliwo do cukierków rakietowych, w tym glukozy, fruktozy i sacharozy, jednak sacharoza jest najbardziej powszechne. Sorbitol, alkohol cukrowy powszechnie używany jako słodzik w żywności, wytwarza mniej kruchy propelent z wolniejszym tempem spalania. Zmniejsza to ryzyko pękania ziaren propelentu. Cukry z podwójnym wiązaniem tlenu, takie jak fruktoza i glukoza, są mniej stabilne termicznie i mają tendencję do karmelizacji po przegrzaniu, ale mają niższą temperaturę topnienia, co ułatwia przygotowanie. Cukry, które mają tylko grupy alkoholowe, takie jak sorbitol, są znacznie mniej podatne na ten rozkład. Niektóre inne powszechnie stosowane cukry obejmują erytrytol, ksylitol, laktitol, maltitol lub mannitol.
UtleniaczeEdit
Utleniaczem najczęściej stosowanym w przygotowaniu silników cukrowych jest azotan potasu (KNO3). Mogą być również stosowane inne utleniacze, takie jak azotany sodu i wapnia oraz mieszaniny azotanów sodu i potasu. KNO3 można nabyć poprzez zakup granulowanego „środka do usuwania pniaków” w sklepach z artykułami ogrodniczymi. Innymi rzadko używanymi utleniaczami są nadchloran amonu i potasu.
Dwie główne kwestie muszą być rozwiązane w odniesieniu do utleniacza, jeśli ktoś używa azotanu potasu. Najważniejszą kwestią jest czystość materiału. Jeśli zakupiony materiał nie działa w sposób zadowalający, może być konieczna rekrystalizacja KNO3. Drugim ważnym zagadnieniem w odniesieniu do utleniacza w paliwie jest wielkość jego cząsteczek. Większość producentów gazów pędnych preferuje KNO3 zmielony do małych rozmiarów cząstek, takich jak 100 mesh (około 150 μm) lub mniejszych. Można to zrobić za pomocą młynka do kawy. Można również użyć tłuczka kamiennego do zmielenia do drobnoziarnistego, dobrze wymieszanego proszku.
DodatkiEdit
Dodatki są często dodawane do paliw rakietowych w celu modyfikacji ich właściwości spalania. Takie dodatki mogą być stosowane w celu zwiększenia lub zmniejszenia szybkości spalania materiału pędnego. Niektóre są stosowane do zmiany koloru wytwarzanego płomienia lub dymu. Mogą być one również stosowane do modyfikacji niektórych właściwości fizycznych samego materiału pędnego, takich jak plastyfikatory lub środki powierzchniowo czynne, aby ułatwić odlewanie preparatu. Istnieje wiele rodzajów eksperymentalnych dodatków; te wymienione tutaj są tylko najczęściej używane.
Tlenki metali zostały znalezione w celu zwiększenia szybkości spalania propelentów cukru. Takie dodatki zostały znalezione, aby działać najlepiej na poziomach od 1 do 5 procent. Najczęściej stosowane są tlenki żelaza. Czerwony tlenek żelaza jest używany najczęściej, ponieważ jest nieco łatwiejszy do uzyskania niż żółte, brązowe lub czarne wersje. Brązowy tlenek żelaza wykazuje niezwykłe właściwości przyspieszające szybkość spalania pod ciśnieniem.
Węgiel w postaci węgla drzewnego, sadzy, grafitu itp. może być i czasami jest stosowany jako paliwo w preparatach cukrowych. Najczęściej jednak niewielka ilość węgla jest używana jako zmętniacz, tworząc widoczną smugę dymu. Węgiel działa jako pochłaniacz ciepła, utrzymując część ciepła spalania w paliwie, a nie przenosząc je szybko do obudowy silnika.
Jeśli paliwa metaliczne, takie jak aluminium lub magnez są używane w preparatach cukrowych, istnieje niebezpieczeństwo, jeśli ślady kwasów znajdują się w utleniaczu. Materiały kwaśne mogą łatwo reagować z metalem, wytwarzając wodór i ciepło, niebezpieczne połączenie. Dodanie słabych zasad pomaga zneutralizować te kwaśne materiały, znacznie zmniejszając ich niebezpieczeństwo.
Tytanowe płatki metalowe lub gąbka (o rozmiarze około 20 oczek) są często dodawane do preparatów cukrowych na poziomie od 5 do 10% w celu wytworzenia iskrzącego płomienia i dymu podczas startu.
Surfaktanty są używane do zmniejszenia lepkości topnienia propelentów cukrowych. Na przykład, glikol propylenowy pomaga zmniejszyć lepkość topnienia propelentów na bazie sacharozy.
RecepturyEdit
Typowa formulacja propelentu cukrowego jest zwykle przygotowywana w stosunku 13:7 utleniacza do paliwa (stosunek wagowy). Jednakże, ta formuła jest nieco bogata w paliwo i może być zmieniona nawet o 10%. Istnieje wiele różnych możliwych formuł, które pozwolą na loty w amatorskiej rakietach.
.