Comment fabriquer du propergol solide pour fusée ?
Le propulseur de fusée solide est le mélange de carburant et d’oxydant qui constitue l’essentiel d’un moteur de fusée solide. Les deux principaux ingrédients du propulseur solide pour fusée sont un carburant organique et un oxydant inorganique. Les carburants les plus couramment utilisés dans les propergols solides pour fusées sont le polybutadiène à terminaison hydroxyle (HTPB) et le caoutchouc synthétique. Les oxydants les plus couramment utilisés dans les propergols solides pour fusées sont le perchlorate d’ammonium (AP) et le perchlorate de potassium (KP).
Le HTPB est un polymère qui contient de nombreux groupes hydroxyle (-OH) sur ses chaînes terminales. Ces groupes -OH réagissent avec les ions métalliques du PA pour produire de la vapeur d’eau et des oxydes métalliques. La vapeur d’eau réagit avec le HTPB pour produire plus de groupes -OH, qui réagissent ensuite avec plus d’ions métalliques, et ainsi de suite. Cette réaction en chaîne produit une grande quantité de chaleur, ce qui provoque la décomposition du HTPB en molécules plus petites, produisant des gaz qui s’échappent de la surface du grain propulseur en combustion.
Les oxydes métalliques produits par la réaction entre HTPB et AP sont principalement l’oxyde d’aluminium (Al2O3) et l’oxyde de fer (Fe2O3). Ces oxydes ont deux objectifs : premièrement, ils agissent comme modérateur, ralentissant le dégagement de chaleur de la réaction de combustion ; deuxièmement, ils agissent comme un catalyseur, aidant à maintenir la réaction de combustion en fournissant des sites pour que de nouvelles réactions commencent.
KP est très similaire à AP, mais il contient un peu moins d’oxygène. En conséquence, KP brûle légèrement moins chaud que AP. Cela le rend bien adapté pour une utilisation dans des propulseurs «à combustion froide», qui sont conçus pour des applications où des températures élevées seraient indésirables, comme dans les fusées conçues pour les vols spatiaux à proximité d’équipements sensibles ou d’êtres humains.
Les deux principaux ingrédients du propulseur solide pour fusée sont mélangés dans diverses proportions pour produire différents types de propulseur. Le type le plus courant de propulseur solide pour fusée est connu sous le nom de propulseur à double base, qui se compose d’environ 70% de carburant et 30% d’oxydant en poids. Les propulseurs à double base sont généralement utilisés dans les petites fusées ou missiles où leur composition relativement simple les rend faciles à fabriquer.
Un autre type de propulseur solide pour fusée est connu sous le nom de propulseur composite, qui consiste en une matrice de carburant composée de HTPB ou de caoutchouc synthétique combiné à un oxydant tel que AP ou KP. Les propulseurs composites peuvent être adaptés pour avoir des caractéristiques de combustion spécifiques en faisant varier les proportions de carburant et d’oxydant dans le mélange.
Vous pouvez facilement fabriquer du carburant pour fusée maison en utilisant uniquement du nitrate de potassium, du sucre et de l’eau. Il suffit de laisser le sucre cuire un peu plus pour qu’il soit suffisamment fondu pour être maniable.
La fabrication de carburant pour fusée est-elle illégale ?
Une formulation traditionnelle de propergol au sucre est généralement préparée dans un rapport oxydant/combustible de 65:35 (13:7). Il existe de nombreuses méthodes différentes pour la préparation d’un propergol pour fusée à base de sucre. Aux États-Unis, les moteurs de fusée à base de sucre sont légaux à fabriquer, mais illégaux à transporter sans un permis d’utilisateur de faibles explosifs.
Le carburant pour fusée peut-il se présenter sous forme solide ?
Les fusées à combustible solide ont une impulsion spécifique plus faible, une mesure de l’efficacité du propergol, que les fusées à combustible liquide. Par conséquent, les performances globales des étages supérieurs solides sont inférieures à celles des étages liquides, même si les rapports de masse des solides sont généralement de l’ordre de . Le processus de combustion dépend de la surface du combustible.
De quoi est fait le combustible solide pour fusée ?
Pour le combustible solide, les composants sont l’aluminium et le perchlorate d’ammonium. Pour le combustible liquide, les composants sont l’hydrogène liquide et l’oxygène liquide. Lorsqu’ils sont combinés, les combustibles libèrent de l’eau, ce qui permet à la fusée de quitter le sol.
Comment fabrique-t-on un propergol à base de sucre ?
À l’aide de la balance, mesurez 14 grammes de nitrate de potassium ou salpêtre (KNO3) et 7 grammes de sucre. Cela donne assez de propergol pour un seul moteur de fusée de 2 pouces de long. Mélangez les ingrédients en les plaçant dans un récipient en plastique hermétiquement couvert avec une poignée de gros poids de pêche en plomb ou de billes de plomb de calibre 50.
Qu’utilise la NASA comme combustible solide pour fusée ?
Le combustible solide est en fait de l’aluminium en poudre — une forme similaire aux emballages en papier d’aluminium de votre cuisine — mélangé à l’oxygène fourni par un produit chimique appelé perchlorate d’ammonium.
Quel polymère est utilisé pour le propergol solide des fusées ?
Le combustible utilisé est les polymères à base d’hydrocarbures comme le HTPB, le CTPB et le PBAN. Généralement, de fortes concentrations d’oxydants sont utilisées pour donner une impulsion spécifique élevée.
Quel est le propergol dans un booster de fusée à poudre ?
Chaque SRB pèse environ 1 300 000 livres (589 670 kilogrammes) au lancement, dont environ 85 % sont constitués du poids du combustible solide lui-même. Le combustible solide, ou propergol, est un mélange de perchlorate d’ammonium, d’aluminium et d’oxyde de fer. Les SRB brûlent pendant environ deux minutes et sont ensuite largués.
Pourquoi les fusées utilisent-elles du carburant hydrogène ?
L’hydrogène liquide (LH 2) Combustible pour fusées.
Le carburant hydrogène liquide présente de nombreux avantages, notamment son faible poids moléculaire et son rendement énergétique élevé lorsqu’il est brûlé avec de l’oxygène liquide. L’hydrogène fournit également un carburant liquide de faible densité pour les propulseurs de navigation en orbite. Le moteur principal de la navette spatiale utilisait du carburant hydrogène liquide.
Pourquoi l’oxygène liquide est-il utilisé dans les fusées ?
S’il n’y a pas d’oxygène dans l’espace, comment les fusées allument-elles leurs moteurs ? Les fusées transportent un comburant, souvent sous forme d’oxygène liquide, pour brûler le carburant de leur moteur.
L’hydrogène liquide est-il utilisé comme carburant pour les fusées ?
Malgré les critiques et les premiers échecs techniques, l’apprivoisement de l’hydrogène liquide s’est avéré être l’une des réalisations techniques les plus importantes de la NASA.L’hydrogène — un propergol léger et extrêmement puissant pour les fusées — a le poids moléculaire le plus faible de toutes les substances connues et brûle avec une intensité extrême (5 500°F).
Une fusée artisanale peut-elle atteindre l’espace ?
Pour répondre à votre question, oui, c’est théoriquement possible. En fait, quelques fusées fabriquées par des amateurs ont atteint la ligne de Kármán. La première s’est produite le 17 mai 2004, par la Civilian Space eXploration Team (CSXT). C’est la seule fusée amateur connue à avoir dépassé les 100 km.
Les fusées à sucre sont-elles sûres ?
Les fusées à sucre sont simples à fabriquer et ne nécessitent pas d’outillage coûteux. Le carburant qu’elles utilisent est relativement sûr, simple et peu coûteux à fabriquer. Lorsqu’elles sont lancées, elles laissent derrière elles une très belle traînée de fumée blanche, que l’on peut voir de jour, du sol à la combustion.
Comment le peroxyde d’hydrogène est-il utilisé comme carburant de fusée ?
Si vous avez une concentration de 90 pour cent comme ça, le peroxyde d’hydrogène fait un excellent propulseur de fusée ! La formule chimique du peroxyde d’hydrogène est H 2 O 2. La chaleur transforme l’eau en vapeur, que le moteur peut éjecter à très grande vitesse par une tuyère de fusée. Utilisé de cette manière, le peroxyde d’hydrogène est un monopropulseur.
Est-il légal d’acheter du perchlorate d’ammonium ?
L’achat de perchlorate est accessible à tous les professionnels expérimentés qui utiliseront le produit à des fins légales. L’achat et la manipulation du produit doivent être régis par une série de règlements, car ce composé et tous ses dérivés sont des substances dont la manipulation nécessite une compétence très professionnelle.
Quels sont les deux composants qui constituent le propergol d’une fusée ?
La plupart des fusées chimiques liquides utilisent deux propergols distincts : un combustible et un oxydant. Les combustibles typiques sont le kérosène, l’alcool, l’hydrazine et ses dérivés, et l’hydrogène liquide. De nombreux autres ont été testés et utilisés. Les oxydants comprennent l’acide nitrique, le tétroxyde d’azote, l’oxygène liquide et le fluor liquide.
Pourquoi utilise-t-on de la poudre d’aluminium dans les moteurs de fusée à poudre ?
Le combustible solide pour fusée est le combustible original pour fusée, remontant aux premiers feux d’artifice développés par les Chinois il y a des siècles. Pour les boosters du SLS, la poudre d’aluminium sert de combustible et un sel minéral, le perchlorate d’ammonium, est l’oxydant. L’aluminium est le métal le plus abondant sur Terre. Il est également très réactif.
Quelle quantité de carburant est brûlée lors d’un lancement de fusée ?
Au décollage, les deux propulseurs à poudre consomment 11 000 livres de carburant par seconde. C’est deux millions de fois le rythme auquel le carburant est brûlé par la voiture familiale moyenne.
La NASA réutilise-t-elle les fusées ?
Elles sont récupérées par des navires, ramenées à terre et remises à neuf pour être réutilisées. Les boosters aident également à guider l’ensemble du véhicule pendant l’ascension initiale. La poussée des deux boosters est égale à 5 300 000 lbs.
Que se passe-t-il lorsque vous mélangez du nitrate de potassium et du sucre ?
La réaction du sucre et du nitrate produit de la chaleur, qui oxyde la limaille métallique et donne de la lumière. C’est aussi la principale réaction dans le carburant pour fusée à base de sucre. Le nitrate et les solides du sucre réagissent pour créer des gaz de dioxyde de carbone et d’eau, ce qui fournit l’énergie nécessaire au lancement de la fusée.
Les fusées en sucre peuvent-elles exploser ?
Le sucre de table granulé n’explose pas de lui-même, mais il peut s’enflammer à haute température, selon l’humidité et la vitesse à laquelle il est chauffé. Le sucre de table est parfois un ingrédient des pétards faits maison, et les constructeurs de fusées amateurs aiment utiliser un mélange de sucre et de nitrate de potassium * comme combustible).
Comment fabriquer une vraie fusée à la maison ?
Fusée au bicarbonate de soude et au vinaigre.
Tout ce dont vous avez besoin est du bicarbonate de soude, du vinaigre, une serviette en papier, trois crayons, du ruban adhésif et une bouteille de soda en plastique. Cette réaction chimique de base peut lancer la fusée jusqu’à 100 pieds. Plus vous utilisez de bicarbonate de soude et de vinaigre, plus la capacité de poussée est grande.
