Bomboanele-rachetă pot fi împărțite în trei grupe majore de componente: combustibili, oxidanți și aditivi. Combustibilul este substanța care arde, eliberând gaze cu expansiune rapidă care asigură împingerea la ieșirea din ajutaj. Oxidantul furnizează oxigen, care este necesar pentru procesul de ardere. Aditivii pot fi catalizatori, pentru a accelera sau a face arderea mai eficientă. Cu toate acestea, unii aditivi sunt mai mult estetici și pot adăuga scântei și flăcări la decolare sau pot adăuga fum pentru a facilita urmărirea rachetei în aer.
CombustibiliEdit
Mai multe zaharuri diferite pot fi folosite ca și combustibil pentru bomboanele pentru rachete, inclusiv glucoza, fructoza și zaharoza; cu toate acestea, zaharoza este cea mai comună. Sorbitolul, un alcool de zahăr utilizat în mod obișnuit ca îndulcitor în alimente, produce un propulsor mai puțin fragil și cu o rată de ardere mai lentă. Acest lucru reduce riscul de crăpare a boabelor de propulsor. Zaharurile cu o dublă legătură de oxigen, cum ar fi fructoza și glucoza, sunt mai puțin stabile din punct de vedere termic și au tendința de a se carameliza atunci când sunt supraîncălzite, dar au un punct de topire mai mic pentru a facilita prepararea. Zaharurile care au doar grupe alcoolice, precum sorbitolul, sunt mult mai puțin predispuse la această descompunere. Alte zaharuri utilizate în mod obișnuit includ eritritolul, xilitolul, lactitolul, maltitolul sau manitolul.
OxidanțiEdit
Oxidantul cel mai des utilizat în prepararea motoarelor de zahăr este nitratul de potasiu (KNO3). Pot fi utilizați și alți oxidanți, cum ar fi nitrații de sodiu și de calciu, precum și amestecuri de nitrat de sodiu și de potasiu. KNO3 poate fi achiziționat prin cumpărarea unui „dezlipitor de butuci” sub formă de granule din magazinele care comercializează articole de grădinărit. Alți oxidanți rar folosiți sunt amoniul și percloratul de potasiu.
Două probleme principale trebuie abordate în ceea ce privește oxidantul dacă se folosește nitrat de potasiu. Cea mai importantă problemă este puritatea materialului. Dacă un material achiziționat nu se comportă în mod satisfăcător, poate fi necesară recristalizarea KNO3. Al doilea aspect important în ceea ce privește porțiunea de oxidant dintr-un propulsor este dimensiunea particulelor acestuia. Majoritatea producătorilor de propulsoare preferă ca KNO3 să fie măcinat la o dimensiune mică a particulelor, cum ar fi 100 mesh (aproximativ 150 μm) sau mai mică. Acest lucru poate fi realizat cu ajutorul unei râșnițe de cafea. Se pot folosi, de asemenea, tocătoare de piatră pentru a obține o pulbere cu granulație fină și bine amestecată.
AditiviEdit
Additivii sunt adesea adăugați la propulsoarele de rachetă pentru a le modifica proprietățile de ardere. Astfel de aditivi pot fi utilizați pentru a mări sau a micșora viteza de ardere a propulsorului. Unii sunt utilizați pentru a modifica culoarea flăcării sau a fumului produs. De asemenea, pot fi utilizați pentru a modifica o anumită proprietate fizică a propulsorului în sine, cum ar fi plastifianții sau agenții tensioactivi pentru a facilita turnarea formulei. Există multe tipuri de aditivi experimentali; cei enumerați aici sunt doar cei mai frecvent utilizați.
S-a constatat că oxizii metalici cresc viteza de ardere a propulsoarelor din zahăr. S-a constatat că astfel de aditivi funcționează cel mai bine la niveluri cuprinse între 1 și 5 procente. Cel mai des utilizați sunt oxizii de fier. Oxidul de fier roșu este utilizat cel mai des deoarece este ceva mai ușor de obținut decât versiunile galbenă, maro sau neagră. Oxidul de fier brun prezintă proprietăți neobișnuite de accelerare a vitezei de ardere sub presiune.
Carbonatul sub formă de cărbune, negru de fum, grafit, etc., poate fi și uneori este folosit ca și combustibil în formulele de zahăr. Cel mai adesea, însă, o cantitate mică de carbon este utilizată ca opacifiant, realizând o dâră de fum vizibilă. Carbonul acționează ca un radiator de căldură, păstrând o parte din căldura de ardere localizată în propulsor, în loc ca aceasta să fie transferată rapid în carcasa motorului.
Dacă se folosesc combustibili metalici, cum ar fi aluminiul sau magneziul, într-o formulă de zahăr, există un pericol dacă se găsesc urme de acizi în oxidant. Materialele acide pot reacționa ușor cu metalul, producând hidrogen și căldură, o combinație periculoasă. Adăugarea de baze slabe ajută la neutralizarea acestor materiale acide, reducând foarte mult pericolul pe care îl reprezintă.
Fulgii sau buretele metalic de titan (aproximativ 20 de ochiuri de plasă) sunt adesea adăugați în formulele de zahăr la niveluri cuprinse între 5 și 10% pentru a produce o flacără scânteietoare și fum la decolare.
Surfactanții sunt utilizați pentru a reduce vâscozitatea de topire a propulsoarelor de zahăr. De exemplu, propilenglicolul ajută la reducerea vâscozității de topire a propulsoarelor pe bază de zaharoză.
FormulăriEdit
O formulă tipică de propulsoare din zahăr se prepară în mod obișnuit într-un raport oxidant/combustibil de 13:7 (raport de greutate). Cu toate acestea, această formulă este ușor bogată în combustibil. și poate fi variată cu până la 10%. Există multe formulări posibile diferite care vor permite zborul în rachetele de amatori.
.