クロフォード爆弾の部品が研ぎ澄まされている間、私たちはテストの準備をします：ミニチェッカーを準備し、新しいタイプの燃料を調理し、電子機器を作ります。
キャラメル燃料v.2
前号では、被験者が小さい（長さ約3〜4cm）燃料棒があるため、加圧下での燃料の燃焼速度の試験を実施することにしました。アイデアは次のとおりです。ミニチャージをキャストし、軸に垂直に細い（0.1mm）銅線を挿入し、最後からチェッカーに火をつけます。燃料が燃焼すると、最初のワイヤーが溶け、タイミングを開始するための信号になります。次に、2番目のワイヤーが切れると、2番目のタイムスタンプを取得します。ワイヤー間の距離と燃料が表面で燃焼するという事実を知り、簡単な数学的計算を行うと、燃焼速度がmm / sで得られ、arduinoは時間をカウントしてカウントします。
プロセスのロジックから明らかです。チェッカーのキャストに移りましょう。それらの本体は、滑らかな棒鋼に巻かれたケイ酸塩接着剤を含浸させた紙でできています（エンジン推力を測定するためのスタンドガイドに使用されたものを使用しました）。先ほどお話ししたように、このような設計は、この燃焼が不要な、つまり鎧が出てくる表面での燃焼を防ぐのに非常に適しています。燃料を入れます。
最初に購入した試薬が終了し、新しいものを購入しました。 Ruskhimには、何らかの理由で化学的に純粋な硝酸カリウムがなかったため、分析グレードを取得する必要がありました。どういうわけか、黄色がかった色合いであることが判明しました。それで燃料を沸騰させる試みはあまり成功しませんでした-製品は茶色すぎて完全に硬化したくなかったことが判明し、表面は濡れているかのように光沢があり粘着性がありました。彼らはsaltpeterの純度と水を完全に蒸発させることができないことで罪を犯し始めました。避難-同じ結果。さらに、避難中に、材料はかなりの数の気泡を放出した。
次の繰り返しは、水を加えないようにすることでしたが、それに乾燥硝酸塩を加えることによってソルビトールを直接精錬することでした。沸騰させた後、燃料はほぼ同じ品質であることが判明しましたが、今回だけ、燃料にソルトピーターが目に見えて含まれていました。両方の燃料は弱く、しぶしぶ燃焼し、材料の一部が溶けて流出しました。最初の購入からいくつかの元の試薬を見つけ、以前と同じように調理しようとしました-同じ効果です。
部屋の雰囲気の湿度や最初の試薬の湿度についての考えが頭に浮かび始めました。純度99.5％のソルトピーターを見つけて購入し、それとソルビトール（もちろん別々に）を約60度の温度で6時間乾燥させて水分を除去し、排気して密閉容器に入れました。水を加えずに調理された燃料の変種にソルトピーター結晶が存在することで、メルトにソルビトールを加える前にそれを粉砕するというアイデアが促されました。電気コーヒーグラインダーはこの問題で非常に役立ちました-saltpeterはほこりに変わりました。また、ソルビトールの過熱が原因で、色が茶色に変化し、燃料の品質が低下する可能性があることもアドバイスされました。
それで、経験的に、私たちは私たちの条件で最高の燃料を生産するための技術を引き出しました：
- 最も純粋な試薬
- 調理前の試薬の乾燥+排気
- 密閉容器内での試薬の保管
- 使用前に硝酸カリウムを粉砕する
- 溶融温度は120度を超えてはなりません
- 水を加えずに調理する
その結果は私たちをとても嬉しく驚かせました。まず、溶融物から水を蒸発させる必要がないため、調理自体のプロセスが大幅に加速しました（乾燥に費やした時間を考慮していません-これはほぼ自動のプロセスであり、真空引きにも時間がかかりません）。第二に、燃料の品質（種類、色、固化時間）も著しく改善されました。ウィキペディアの写真のように見えました。第三に、燃料は、残留物や溶融液滴なしで、はるかによく、均一に燃焼します。今後、この技術を活用していきます。
縫い針付きミニチェッカー用スリーブには、直径軸に垂直な貫通穴をあけ、ワイヤーを通し、燃料を入れ、ワイヤーを傷つけないようにやさしく突っ込みます。充填の制御は、空のチェッカーと満杯のチェッカーを計量することによって実行されます。チェッカー内の燃料の量とその密度がわかれば、スリーブが完全に満たされているのか、それともボイドが残っているのかを簡単に計算できます。
過塩素酸塩燃料
燃焼速度の試験を行うことを目的としていたため、製造を開始した過塩素酸アンモニウムをベースにした燃料を直ちに試験することにしました。このタイプの燃料は、一方では製造が容易です。加熱や溶融は必要ありませんが、その一方で、不安定でコンポーネントの点でより複雑であるため、より危険です。
そして、必要なコンポーネントは次のとおりです。
- 過塩素酸アンモニウム-酸化剤
- アルミニウム粉末-燃料
- Elastex-ポリウレタンバインダー
- キャスターオイル-バインダー用硬化剤
PHAはRuskhimから購入し、残りのコンポーネントはPyrohobbyから購入しました。はい、以前に購入したアルミニウム粉末は使用しませんでした。代わりに、試薬の表面積を増やすために、粒子サイズが10ミクロン未満のASD-6グレードの球状分散アルミニウムを使用しました。過塩素酸アンモニウムは同じ電気コーヒーグラインダーで粉砕されましたが、別の方法で行われました。ボタンがオンの状態で固定され、コーヒーグラインダーが離れた場所からコンセントに差し込まれました。結局のところ、PHAは危険なものです。安全上の注意事項に従うことを強くお勧めします。
したがって、燃料を準備するには、次の重量比のコンポーネントを使用する必要があります。
- 酸化剤-70％
- — 15%
- — 15%
後者の場合、バインダーはエラステックスとヒマシ油の1：1の比率の混合物として理解され、ここから準備が始まります。バインダーの成分を容器（できればプラスチックまたはガラス）で完全に混合し、均一になるまで混合する必要があることに注意してください。次に、燃料と酸化剤を順番に追加します。安全上の理由から、前のものを注意深く混合しながら、少しずつ追加します。うまくいけば、調理するとき、近くに加熱装置、火源、火花があってはならないことを思い出させる必要はありません-これは燃料の発火につながる可能性があります。最終的な混合は手で行うのに便利であり（PHAは強力な酸化剤であり、皮膚をまったく惜しまないため、手袋を使用する必要があります）、結果として生じる濃い灰色のプラスチックのような塊をこねます。また、外観と一貫性の類似点は、細かい動的砂です。
急ぐ必要はありません-そのような組成物は最大6時間その可塑性を保持し、最終的に24時間後に硬化し、かなり硬い材料に変わります。固化した燃料にも注意する必要があります。機械的な処理（切断、穴あけなど）を行うことは望ましくありません。これにより、火災が発生する可能性があります。得られた燃料はすぐにテストされました。燃焼はスパークラーに似ています。
PHA燃料の場合、スリーブとして通常の医療用注射器を5立方メートル使用し、同じ注射器からの針を使用してワイヤーを挿入しました。燃料をワイヤーの高さまで満たし、注射器本体を針で貫通させ、ワイヤーを針に通し、針を取り出し、ワイヤーをシリンジ内に残し、燃料をさらに充填し続けます。
私たち個人としては、過塩素酸塩燃料を使用する方がキャラメル燃料を使用するよりも簡単で便利に思えました。主なことは、すべての注意事項を守ることです。
スタンドエレクトロニクス
燃焼速度計の動作原理はすでに上で説明しました-これには戻りませんが、ソフトウェアとハードウェアについてさらに詳しく検討します。スタンドには次のものが必要です。
- WiFiスロット
- スロットエキスパンダー
- OLEDディスプレイ
- 電源スイッチNチャンネル-2個
- バッテリーETICR16340C
- パワーセル
- ワイヤー、はんだ、フラックス、コネクター
- ドライバーからの12Vバッテリー
Troykaフォームファクターのおかげで、ほとんどすべてのコンポーネントがはんだ付けせずに接続されています。通信はWiFi経由で行われ、データはWebインターフェイスに表示されます。スケッチは、スタンド測定エンジンの推力に使用されたファームウェアのわずかに変更されたバージョンです。特に、Highchartsのスクリプトはそこから取得され、グラフの形式でデータを表示します。ファームウェアへのリンクは記事の最後にあります。
現時点では、圧力の読み取り値は手動で入力されますが、デジタル圧力センサーを提供し、そこから直接結果を取得する予定です。すべてが計画通りに進んだら、スケッチの情報を更新しますが、次のリリースで更新されます。
そのため、電子機器は組み立てられ、事前にテストされています。つまり、大気圧でテストを実行できます。チェッカーのコンタクトワイヤーをスタンドに接続し、ヒューズを接続してテストに行きます。結果は次のようになりました。 予想どおり、大気圧では、PHA燃料は燃焼速度（1.25mm / s対2.85mm / s）でキャラメルに負けますが、この燃料は高圧で最大の効率を示します。さて、シリンダー用のフィッティングとアダプターの製造を待って、必要なすべてのフィッティングを導入するための作業を実行し、圧力テストを実行する必要があります。これは、次のパートで行うことです。 ご清聴ありがとうございました。記事によるビデオ：
燃料燃焼速度を測定するためのスタンドのスケッチ。