Ракеты на топливе из карамельной бумаги.

Изготовление и запуск любых ракет опасно, но эта технология самая безопасная и простая из мне известных. Она подходит для начинающих, для занятия ракетостроением вместе с детьми или ракетомодельных кружков.

Запуск доставляет большое удовольствие, поскольку ракета достаточно безопасна, далеко отходить нет необходимости и можно наблюдать в деталях весь процесс старта. Взлетает она неспешно (хотя некоторые конструкции бывают довольно шустрые), с сильным шумом и дымом. Ракеты диаметром 12 - 20 мм. и длиной 10 - 20 см. способны подниматься на 50 - 100 м.

Эта технология позволяет делать ракеты разного размера и диаметра. Красивые, крупные модели со стабилизаторами запускаемые со штыря и простые с палочкой-хвостом и стартом из бутылки или из трубы от пылесоса которую держишь в своих руках (незабываемые ощущения

Ещё одно, немаловажное для многих, достоинство этой технологии - возможность заниматься ракетостроением совершенно без шума и пыли, не беспокоя членов семьи, даже если они спят!

Как же делается сие чудо? Очень просто, а главное совершенно безопасно!

Посмотреть запуски таких ракет: (​видео 1) (​видео 2) (​видео 3) (​видео 4) (​видео 5) (​видео 6) (​видео 7) (​видео 8).

Начнём с топлива.

Потребуются: селитра, сахар (песок), бумага (газеты). Можно использовать любую селитру:

• КАЛИЙНАЯ СЕЛИТРА: KNO3 - нитрат калия, калий азотнокислый, калиевая селитра, индийская селитра (подходит по всем параметрам).

• НАТРИЕВАЯ СЕЛИТРА: NaNO3 - нитрат натрия, натрий азотнокислый, чилийская селитра (при повышенной влажности может отсыревать)

• АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА: NH4NO3 - нитрат аммония, аммоний азотнокислый, аммониевая селитра, азотное удобрение (рецепт с преобразованием)

• КАЛЬЦИЕВАЯ СЕЛИТРА: Ca(NO3)2 - нитрат кальция, кальций азотнокислый, известковая селитра, норвежская селитра (рецепт с преобразованием)

1. Возьмите какую ни будь ёмкость подходящего размера для мерки (колпачок, пузырёк, стакан, банку или ведро В первый раз не делайте много! Если селитра в гранулах крупнее гречки, перед отмериванием измельчите её до крупности поваренной соли. Сахар отмеривается в виде песка. Отмеривать нужно следующим образом: Наберите полную мерку с горкой и прижмите её для уплотнения (усилием руки), досыпьте и снова прижмите. Когда содержимое перестанет уплотняться, сгортните лишнее ровно по краю мерки линейкой или корпусом карандаша. Это и будет одна мерка (в скобках указаны проценты по весу).

   Для калийной селитры: 
   3 селитра + 1 сахар
   Последовательность действий: 
   Отмерить: 3 селитры (80%), 1 сахар (20%) и в 3 раза больше воды (12 мерок, 300%).
   Нагреть помешивая до полного растворения.
   Раствор готов.
   

   Для натриевой селитры: 
   2 селитра + 1 сахар
   Последовательность действий: 
   Отмерить: 2 селитра (70%), 1 сахар (30%) и в 2 раза больше воды (6 мерок, 200%).
   Нагреть помешивая до полного растворения.
   Раствор готов.
   

   Для аммиачной селитры с преобразованием в натриевую: 
   2 селитра + 2 сода пищевая (NaHCO3) или 1 сода стиральная (Na2CO3) + 1 сахар
   Последовательность действий: 
   Обеспечить хорошую вентиляцию!
   Отмерить: 2 селитры (40%), 2 соды пищевой (45%) или 1 стиральной и в два раза больше воды (8 или 6 мерок, 200%).
   Перелить в любую подходящую ёмкость и отметить уровень.
   Кипятить около часа пока запах аммиака почти не пропадёт.
   Снова перелить в ёмкость с отмеченным уровнем и долить воду до отметки.
   Добавить 1 часть сахара (15%).
   Раствор готов. 
   Чтобы не портить воздух в комнате аммиаком выделяющемся в результате реакции с содой, готовить под вытяжкой или на открытом воздухе! Если такой возможности нет, банку с раствором можно выставить за окно на подоконник. Для подогрева можно использовать маленький кипятильник.
   

   Для аммиачной селитры с преобразованием в калийную: 
   3 селитра + 3 хлористый калий (KCl) или 1 углекислый калий (поташ) (K2CO3) или 1 сульфат калия (K2SO4) + 1 сахар
   Последовательность действий: 
   Отмерить: селитру, калий и в два раза больше воды.
   Перелить в любую подходящую ёмкость и отметить уровень.
   Кипятить около часа.
   Снова перелить в ёмкость с отмеченным уровнем и долить воду до отметки.
   Добавить 1 часть сахара.
   Раствор готов.
   

   Для кальциевой селитры с преобразованием в натриевую или калийную: 
   3 селитра + 3 сода пищевая или сернокислый калий или сульфат калия + 1 сахар
   Последовательность действий: 
   Отмерить: 3 селитры, 3 соды или калия и в два раза больше воды (12 мерок).
   Нагреть помешивая. Раствор станет мутно-белым.
   Дать отстояться. Образовавшийся мел выпадет в осадок.
   Аккуратно слить раствор селитры с осадка.
   Осадок выбросить.
   Добавить в раствор 1 часть сахара.
   Раствор готов.
   

2. Пока раствор готовится можно нарезать бумагу. Возьмите газету и нарежьте листами примерно в половину тетрадного. Не нужно брать более плотную бумагу, она может не пропитаться как следует или слишком рыхлую - салфетки, бумажные полотенца. Топливо на такой пористой основе будет склонно к взрыву. Старая газета подходит лучше всего.

3. Для удобства переливаем горячий раствор в широкую ёмкость, например сковороду и опускаем в него листы по одному. Не вынимая старые, вкладываем новые до тех пор пока есть чем их смачивать. Не надо спешить, следите чтобы листы полностью смачивались. Можно переворачивать пачку время от времени или отделить и выложить уже хорошо пропитавшиеся листы, если так удобней. В итоге у нас получается пачка мокрой бумаги. Если планируется сделать много топлива, можно расстелить газеты в один слой и хорошо смочить их из брызгалки. Оставшийся раствор можно сохранить.

4. Теперь надо высушить наше богатство! Я это делал раскладывая листы на множестве полиэтиленовых пакетов. Можно взять рулон пакетов для мусорного ведра, если вы пользуетесь такими, а после смотать обратно и использовать по назначению. Почему полиэтилен? Во первых чтобы ничего не пачкать, во вторых раствор должен остаться на бумаге, а не впитаться в то на чём вы разложите всё это дело. Окончательно досушить можно под солнцем или на батарее. Не в коем случае не сушите над огнём или лампой накаливания! В крайнем случае можно досушить проглаживая листы утюгом приняв меры предосторожности на случай возгорания! Сухую карамельную бумагу можно хранить неограниченно долго и использовать по мере необходимости.

Если сжечь для проверки сложенный несколько раз или скрученный в рулон 5-ти сантиметровый кусок карамельной бумаги, он должен активно сгореть примерно за 3 - 5 сек. с "неоновым" пламенем: (​видео 1), (​видео 2). В один слой может гореть неустойчиво и даже гаснуть.

Изготовление корпуса и сопла.

Потребуются: бумага, болванка круглого сечения, гвоздь или сверло, нитки. Очень хорош для корпуса пергамент. Он прочный на разрыв и жаростойкий. Корпус из него можно делать тоньше и он будет лёгкий. Так же подходит калька (желательно не вощёная если корпус будет проклеенный). Она конечно тонкая, но нужно просто наматывать больше витков для получения необходимой толщины. Еще можно использовать упаковочную крафт-бумагу. Даже обычная офисная бумага пойдёт, а вот рыхлая бумага из тетрадей уже не годится.

Для намотки корпуса найдите любую круглую трубку или палку диаметром 12 - 20 мм. На столе я вижу разные одноразовые шприцы (очень полезная вещь для всяких поделок). Если срезать упоры для пальцев их корпуса вполне можно использовать. Итак, берём полосу бумаги и накручиваем на нашу болванку. Клей для таких простых корпусов не используем.

Если в дальнейшем захотите сделать более прочный движок для большой ракеты, используйте силикатный клей (жидкое стекло) на половину разведённый водой.
Этот клей обладает одной полезной особенностью, выдерживает высокую температуру ещё более упрочняя корпус двигателя. ПВА тоже подойдёт. Технология проклеивания очень проста, но имеет свои тонкости:
Ложем полосу бумаги перед собой и начинаем накатывать на болванку прижимая её к поверхности на которой она лежит. Чтобы на болванку не попал клей и её можно 
потом легко снять, надо сделать 1,5 оборота на сухо, то есть болванка полностью закроется бумагой и пойдёт второй виток. Теперь наливаем на бумагу лужицу клея и размазываем по всей ширине перед болванкой, можно прямо пальцем. Вся остальная часть листа остаётся сухой! Накатываем дальше и следим чтобы перед болванкой
 по бумаге гнался сплошной валик клея без прорех. При необходимости подливаем и распределяем его. 
     Или наоборот, размажте клей по всему листу и подождите чтобы бумага размокала. Потом накатать бумагу и после прокатать ещё под нажимом чтобы удалить воздушные зазоры. В этом варианте могут быть трудности со снятием с болванки. Если есть пищевая плёнка, предварительно оберните ей болванку. Это должно облегчить снятие корпуса. 
     И ещё маленькая хитрость, край листа которым будет заканчиваться намотка корпуса, можно срезать наискось, отступив 5 - 10 см. со стороны носа и 0 см. со стороны сопла. Так намотка закончится не краем листа вдоль всего корпуса который придётся подклеивать чтобы он не оттопыривался, если корпус непроклеенный, а будет обвиваться плотно прилегающей спиралью. При этом получится лёгкий корпус переменной толщины! Со стороны сопла толще, а к носу, где воздействие высокой температуры длится не так долго как у сопла, будет постепенно утончаться. Степень этого утончения будет зависеть от угла среза, не переусердствуйте.

Ну вот, у нас намотано без клея по этому временно закрепим несколькими витками ниток что бы он не размотался, пока мы будем делать сопло. Для этого сдвигаем корпус на 2 - 3 сантиметра с болванки и формируем сопло:

​Видео: процесс изготовления. Да-да не удивляйтесь, сопло формируется из материала корпуса и представляет с ним единое целое! Болванка будет легче сдвигаться если её проворачивать в обратную сторону. Теперь сминаем освободившуюся часть корпуса равномерно с четырёх сторон формируя знак плюс или жало крестовой отвёртки. Затем, с помощью плоскогубцев, загибаем концы в одну сторону как у свастики (при этом помним что это не фашистская символика, а древний символ солнцеворота Если плохо сминается, можно обмакнуть в воду или лучше силикатный клей. Когда немного сформируется, вставляем в центр гвоздь или сверло подходящего диаметра гладким концом для формирования канала сопла. Диаметр таких сопел для этого топлива рекомендуется делать в 6 раз меньше внутреннего диаметра двигателя, то-есть: диаметр сопла = диаметр болванки на которой делался двигатель поделить на 6. Удобно использовать вязальную спицу которая вставляется со стороны болванки, если она является трубкой. Тогда канал получается хорошо соосным корпусу так как спице некуда особо отклоняться. Окончательно обжимаем сопло вокруг стержня, поворачивая плоскогубцы по ходу лучей и закрепляем, намотав хорошо натягивая в несколько раз сложенной ниткой, поясок шириной 5 мм. (как на рисунке ниже), вот и всё! Ну конечно подрезать ровненько край, подуть на ладонь чтобы проверить не сифонит ли в сторону, поправить… Можно оставить припуск побольше и развальцевать край сопла не обмотанный ниткой в форме конуса дюзы. Тогда получится совсем правильное сопло.

Так, а сколько же наматывать бумаги?! Если намотать слишком толсто, не сможете сформировать сопло, да и тяжёлый получится. Если корпус будет тонковат, ракеты после старта будут лопаться или прогорать. В идеале, если найденный после полёта корпус будет цел, но очевидно что ещё один полёт не выдержит. Ориентировочно толщина стенки должна быть в 4 - 5 раз меньше внутреннего диаметра корпуса (3 листа А4 на корпус диаметром 15 мм.). Длины 10 - 15 см. для первых ракет вполне достаточно.

Для проклеенных корпусов или внутренним диаметром больше 20 мм. рекомендуется использовать другие виды сопел: 
* Глина или бентонит (наполнитель для кошачьего туалета). Подробное описание >>>.
* Гипс (алебастр) - увлажнить водой с силикатным клеем и сразу забить. Перед этим можно промазать стенки гильзы силикатным клеем.
* Цемент/Гипс 3:1 по технологии Kia-Soft.
* Монета за небольшой перетяжкой. Фото ›››
* Бессопловые. Требуется зажигание в глубине канала (заполнить его гранулированным вышибным порохом или вставить до упора стопин в оболочке и уплотнить туда комок КБ или селитровки).
Диаметр таких сопел можно делать в 4 - 5 раз меньше внутреннего диаметра двигателя.

Для таких двигателей (торцевого горения), чтобы увеличить тягу нужно уменьшать диаметр сопла или увеличивать диаметр двигателя. Если сразу после старта ракета взрывается, нужно увеличить толщину корпуса или диаметр сопла, делать бронировку рулона.