Obecně:
Raketu pohání raketový motor,který může spalovat pevná nebo kapalná paliva(vzácně též plynná). Spalovací komora,tj.motor je tenkostěnná nádoba zhotovená nejčastěji z ocele. Pro malé raketky se používá motor papírový.
Motor má nejčastěji válcovitý tvar,komora je uzavřena dnem s tryskou. Při zažehnutí paliva vytékají plynné zplodiny velkou rychlostí ven z trysky a způsobují tah raketového motoru v opačném smyslu.
Základní vlastnosti raketových paliv:
Tuhé palivo je směsí okysličovadla a hořlaviny. Má tu vlastnost, že uhořívá pravidelně kolmo ke svému povrchu.
Velmi důležitou vlastností je množství plynů vzniklých z 1kg paliva. Čím je větší, tím je palivo účinnější. Stejně tak je důležitá energie paliva,obsahují-li kovové prášky jako Al,Mg,Ti jsou vždy efektivnější než stejná paliva bez přídavku kovů.
Rychlost hoření paliva závisí nejvíce na tlaku ve spalovací komoře .
Tento tlak se dá korigovat jak průměrem trysky, tak tvarem paliva.
Protože průměr trysky se u malých raket téměř nemění lze velmi snadno měnit tah motoru změnou tvaru raketového paliva.
Plnění paliva se provádí lisováním, nebo se použije rychle-tuhnoucích směsí ,které se odlévají. Často se také používají palivová zrna, což jsou svazky tyčinek z litého a lisovaného materiálu.
Závislost rychlosti hoření a tlaku na tvaru paliva (2 nejzákladnější typy) :
Ad 1, Palivo má centrální dutý kanálek.Tlak plynů rovnoměrně stoupá po celou dobu hoření ,ke konci je tlak nejvyšší.
Raketa s tímto tvarem paliva odstartuje po dosažení určitého tlaku plynů (max.0,3s).
Rychlost letu se bude stále zvyšovat a dolet bude nejvyšší.Tento tvar je ideální.
Ad 2, Palivo vyplňuje celou komoru,není tvarované. Zapálením z vnějšku tlak plynů roste pomalu a po celou dobu hoření zůstává konstantní.
Raketa s takovýmto palivem by vzlétla, ale vzápětí by spadla protože by měla malý tah.Existují samozřejmě další tvary paliv, ale jejich příprava je dost náročná.
Z předchozího plyne, že nejvhodnější je palivo s centrálním kanálkem.
Tvar a konstrukce motoru :
Motor má vždy válcovitý tvar a je zhotoven z kartónového papíru.Síla stěn musí být minimálně 2,2-3,5mm ,jinak se stěny propálí. Dno motoru je pevně uzavřeno.
Tryska :
Je tou nejdůležitější součástí motoru. Musí mít přesný průměr, protože odchylka 0,35mm povede ke změně vlastnosti motoru. Bude-li průměr nižší -motor se roztrhne a bude-li vyšší-nebude dolet rakety dostatečný. Pro tento účel by bylo nejlepší opatřit si posuvné měřidlo(stačí plastové,které stojí 20,-).
Trysku zhotovíme z rychle-tvrdnoucího tmelu na bázi ZnCl2 -ZnO .
Pracovní postup:
1.Nejprve vytvoříme papírovou patronu(motor):
Na válcovitou formu průměru 18-19mm navineme kartónový papír(z bonboniéry,krabice od bot…),který z jedné strany natřeme lepidlem na papír. Zpevníme omotáním 3 vrstvami izolepy. Vytvořenou dutinku sundáme z formy a změříme její velikosti. Délka má být 100mm, vnitřní průměr 18-19mm a síla stěn 2,2-3,2mm. Obr.
2.Připravíme formu pro vytvoření kanálku v palivu:
Do dřevěného válce průměru18-19mm zatlučeme ocelový ,mírně kónický (ke konci se zužuje)hřebík o průměru 5,5mm u válce a 4,5mm na konci. Délka hřebíku je 50mm. Pro dosažení mírně kónického tvaru jej obrousíme pilníkem, nebo bruskou.obr.
3. Vytvoření trysky a tvarovaného paliva :
Papírovou patronu nasuneme na formu s hřebíkem. Ke dnu nasypeme 4,5g -5g Žáruvzdorného tmelu. Tmel stlačíme pomocí dřevěného válečku jehož střed provrtáme vrtákem o průměru min.6mm. Za pomocí kladiva se snažíme tmel co nejvíce slisovat ke dnu. Ne však příliš, jinak bychom protrhli patronu.
Stlačovací dřevěný váleček vytáhneme a do dutinky nasypeme 15g Rocket-TX směsi zvlhčené ethanolem. Prach přidáváme po 3 částech a vždy slisujeme pomoci válečku a kladiva.
4. Z patrony vytáhneme formu s hřebíkem a necháme volně odpařit ethanol z prachu(na teplém místě 25-40 C, až zmizí zápach po ethanolu),to trvá cca 5 hodin.
5.Po vyschnutí prachu zatmelíme druhý konec dutinky pomocí tmelu nebo epoxidu. Po zatvrdnutí tmelu vložíme do kanálku zápalnici a motor je hotový .
6. K motoru přivážeme stabilizační tyč z balzy ,špejle nebo jiného(nej.dřevěného) lehkého materiálu o délce 30cm-40cm. Motor můžeme také použít jako klasický pohon pro raketové modely.
Vlastnosti tohoto motoru:
Tento motor byl odvozen od Ruského motoru DB-1-SM-6 používaného pro raketové modelářství.
Celkový impuls: 5,88 N/s(0,6 kg/s)
P spec.: 30 kg.s/kg ,P počáteční : 0,204 kg ,P(max.)=2,29kg
Čas hoření paliva: max.2,6 s.
Pokud hmotnost celé rakety nepřekročí 90g je dolet u dobře připravené rakety minimálně 400m(maximální dolet je 700m).
