Les propulseurs
Cette page est informative, l'usage des composés dont la fabrication est décrite dans ce chapitre est dangereux ! Vous êtes seul responsable des conséquences et dégâts que vous pourrez causer ! Vous devrez faire ces expérience sous surveillance d'un tiers. Par la lecture de ces informations vous acceptez à n'engager d'aucune manière la responsabilité de l'auteur ni de l'hébergeur de ces pages si un accident arrivait.
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Sommaire
Comment ça marche
Fabrication de la poudre
Fabrication du tube
La tuyère
Rebouchage et remplissage des moteurs
Les allumeurs
I) Comment ça marche ?
Tout d'abord, il faut distinguer deux grandes catégories : les carburants et le comburant :
| Exemple de comburants | Exemple de carburants |
|---|---|
| Nitrate de potassium | Carbone |
| Nitrate d'ammonium | Soufre |
| Nitrate de sodium | Sucre |
| Perchlorate d'ammonium | Poudres métalliques |
| Perchlorate de sodium | Polymères |
| Perchlorate de potassium | Essence |
| Chlorate de sodium | Huile |
| Ammoniaque | Tous ce qui est inflammable... |
Le comburant et le carburant mélangés permettent d'obtenir une poussé si des proportions sont respectées (il n'y a pas de résidu solide ou très peu).
II) La Poudre
Réduire en poudre très fine (piler) le salpêtre (ou nitrate de potassium) le soufre et le charbon séparément (il faut que la taille des grains soit la même et la plus petite possible sinon le fait de respecter les proportions n'engendrera pas une combustion complète : il faut que la réaction soit totale et donc qu'il y ait assez d'atome disponible pour obtenir la réaction...
Ensuite mélangez celon les proportions suivantes
| Composé | Salpêtre | Carbone | Soufre |
|---|---|---|---|
| Proportion | 56 % | 32 % | 12 % |
Ces proportions sont par rapport à la masse bien entendu. Vous pouvez faire vos propres mélanges en cherchant le mélange parfais mais attention certain produit sont très dangereux comme le chlorate de soude bien que très utilisé par les pyrotechniciens amateur.
Mélanger la poudre obtenue à de l'eau de manière à faire
une poudre bien homogène. Laisser sécher et repiler. Enfin insérer
la poudre dans le propulseur en comprimant tous les deux centimètres.
Cette opération est décrite en détaille plus bas dans cette
page.
NB : le nitrate de potassium et le soufre s'achètent en pharmacie.
III) Fabrication du tube
1) Les force en présence
Quand la combustion a commencé, il y a de forte vibration, une chaleur importante (2000°C) et une pression (assez) forte (jusqu'à 200 bars) ! Il faut donc fabriquer un tube résistant à ces trois contraintes mais aussi léger car le but du propulseur est avant tout d'aller haut. Les calculs qui vont suivre ne sont qu'indicatifs car la corrosion va fragiliser le tube il ne faut donc pas hésiter à le surdimensionner.
2) la pression de rupture du tube
e correspond à l'épaisseur du tube en mm
r correspond au rayon interne en mm
F est la force qui s'exerce sur une paroi (ici en gris) en kg
X est la résistance à l'étirement du matériau en kg/mm²
P la pression de rupture en bar
l la longueur du tube en mm
F' est la résistance à l'étirement de la paroi
On a pour commencer : F=r.l.P/50
et : F'=2.e.l.X
Sachant que lorsque la pression de rupture est atteinte F=F', on
déduit : P = 100 eX / r
Voici un tableau avec les différents matériaux possible avec la température de fusion T :
| X en kg/mm² | d en g/cm3 | T en °C | |
|---|---|---|---|
| Craft enroulé | 1,6 | 1 | |
| Aluminium | 3,6 | 2,7 | 659 |
| PVC rigide | 4,2 | 1,4 | 120 à 140 |