Temel olarak kullanılanlar yukarıdadır tabi ki sodyum nitrat ile yapılan epoksi ile hamur haline getirilen yada erityrol ile yapılanlarda mevcuttur ancak genel olarak yukarıda ki yakıt karışımları tercih edilir
Her yakıtın kendine özgü özellikleri bulunur.
Ben KN/SU karışımını kullanmaktayım.
Potasyum Nitrat/Sakaroz – KN/SU Yakıtı
Olumlu Yanları
Olumsuz Yanları
KN/SU karışımı şeker yakıtlar içerisinde en yüksek ısı ve gaz çıkışına sahiptir yani güçlüdür
KN/SU karışımında sakaroz kullanılır , bir şeker su da ne kadar az eriyorsa o kadar az nem çeker dolayısı ile bu yakıt tipi diğerlerine göre daha az nem çekicidir.
KN/SU diğer şeker tiplerine göre daha rahat bulunur ve özellikle fruktoz ve sorbitole göre çok daha ucuzdur.
Sakaroz 150 °C de erir ve bu yüksek bir ısıdır
KN/SU yakıtı bir kez eritildikten sonra hemen şekillendirilmelidir çünkü donduktan sonra tekrar eritilemez
Yüksek ısı ve basınç oluşturduğundan PVC motorlar için uygun değildir.
Şeker yakıtın türleri olduğu gibi kendi içinde farklı yapım teknikleri de bulunmaktadır
Toz olarak presleme tekniği
Bu yöntemde yakıt malzemeleri mikronluk seviyede öğütülerek , hidrolik pres vasıtası ile preslenir.
Bu yöntemin en kötü yanı toz yakıtın çok daha fazla nem çekici olmasıdır
Ayrıca bu yöntem ile asla ergitme deki kadar yüksek yoğunluğa ulaşılamaz
Homojen karışımda sorunlar oluşabilir.
Zaman içerisinde potasyum nitrat ve şeker roket motoru içerisinde yer değiştirebilir
Ergiterek Döküm tekniği
Malzemeler kuru kuruya ısıtılarak yakıt kıvamlı hale gelince direk motorun içine dökülür
Büyük motorlar için uygulanabilir
İşlemin başarılı olması için yine malzemelerin mikron boyutunda öğütülmesi gerekmektedir.
İşlem kuru yapıldığından yakıtta istenmeyen kararmalar yaşanabilir ( karamelize olma)
Mini fırın tekniği
Suda eritme tekniğinin atasıdır.
Malzemeler bir kapta sıcak suda eritilir ve daha sonra fırın içerisinde ki borcama çok ince bir şekilde dökülür
Yakıt kendi halinde oluşur
Ancak çok büyük alanda çok az miktarda yakıt yapılabilir
Sakaroz kökenli yakıtın yapımına uygun değildir.
Suda eritilerek yapılan çözelti tekniği
Ön öğütme gibi işlemlere gerek yoktur
Su da eriyen yakıt moleküler düzeyde karışır ve bu yakıtın çok daha randımanlı çalışmasını sağlar
Ergiyen yakıtın yoğunluğu ise toz yakıtların ulaşamayacağı bir seviyededir.
Yakıt suda eritilir ve ısıtmaya devam edilir
Su uçtukça kalan lapa kapta yoğurularak yakıt yapılır
Çok dar alanlarda çok yüksek miktarda yakıt yapımına olanak sağlar
Özellikle sakaroz kökenli yakıt için uygundur.
Not : Bu yöntem aynı zaman içerisinde ben ve james yawn tarafından geliştirilmiştir. Çünkü yukarıda ki mini fırın tekniğinin kısıtlayıcılığı gerçekten bir sorundu ve bununda tek çözümü buydu.
Ben suda eritilerek yapılan çözelti tekniğini kullanıyorum.
Şeker Yakıtın Hazırlanması
Bu bölümde şeker yakıtın yapım aşamasını ve gerekli bilgileri göreceğiz
Yakıt yaparken karşılaşacağınız durumları burada açıklamaya çalışacağım.
Ancak yakıt yapımı tamamen bir el mahareti geliştirmeye ve tecrübeye bağlıdır
Şeker yakıt(KN/SU) 150°C de şekerin ergitilmesi ile yapılır. Çünkü sakaroz bu derecede ergir
Yakıt 170 °C de kararır ve 190 °C de kendiliğinden alev alır
Yanma sırasında 3000°C gibi yüksek ısılar oluşur
Şeker yakıt donduktan sonra oldukça güvenlidir
Kendiliğinden alev almaz
Matkap ile delinebilir yada kesilebilir
Darbelere karşı son derece duyarsızdır
Yakıtın alev alması için yine 200°C ısı yada açık ateş gerekir
Yakıt ne kadar açık renkli ise o kadar kalitelidir.
Çünkü şeker ısı aldıkça yanar ve karamelize olur yani özelliğini yitirir. Bu da yakıt karışımında ki oranı bozar
Esmerleşmiş yakıt hem iyi yanmaz hemde çok ciddi şekilde nem çeker.
!! Önemli Uyarılar !!
Yakıt asla açık ateş ile çalışan bir ocak üzerinde yapılmamalıdır!
Yakıt asla ısı kontrolü olmayan bir cihaz ile yapılmamalıdır!
Yakıt asla ağızda sigara ile yada çevrede bir ateş kaynağı yakınında yapılmamalıdır!
Yakıt daima aydınlık bir alanda yapılmalıdır
Yakıt daima sağlam bir zeminde yapılmalıdır.
Yakıt yapılırken çevrede yanıcı yada kolay yanabilen katı, sıvı yada gaz hiç bir şey bulunmamalıdır.
Yakıt yaparken yakıtın başından asla ayrılmayın! Yakıt yapma işlemi bitene kadar yakıtın başında durun!
Yakıt yaparken küçük çocukların yanınıza gelmesine müsaade etmeyin.
Yakıtın kendisi , fritöz ve içerisinde ki gliserinin yüksek sıcaklıklarda olduğundan ciddi yanıklara karşı dikkatli olun !
Tecrübeli değilseniz her zaman az miktarda yakıt yapın !
Yapılan ürünün gerçek bir roket yakıtı olduğunu unutmayın. Bu bir oyun veya oyuncak değildir !
Kullanılacak Güvenlik Ekipmanları
Şeker yakıt yaparken kullanılacak kişisel güvenlik araçları
Şeker yakıt yaparken kullanılacak güvenlik araçları yukarı da görülmektedir.
Yüz Koruyucu
Dökümcülerin kullandığı polikarbon vizörlü ısıya dayanıklı tipte olmalıdır. Mutlaka tam yüzü kapatmalıdır. Sadece gözlük asla yeterli değildir!
Eldiven
Kaynakçıların kullandığı gerçek dana derisinden yapılmış ısıya dayanıklı kaynakçı eldiveni kullanılmalıdır. Kesinlikle ince eldiven kullanmayınız !
Bunlar bizim olmaz ise olmaz temel güvenlik ekipmanlarımızdır.
Bu şekilde oluşabilecek kazalarda yaşanacak yaralanmalar çok düşük seviyelerde kalacaktır
Şeker Yakıt Yapımında Kullanılacak Malzemeler ve Araçlar
Şeker yakıtı yapımında kullanılacak araçlar
Şeker yakıt yaparken kullanılacak araçlar yukarıda görülmektedir.
Tahta Spatula
Şimşir ağacından yapılmış olanları alınmalıdır. Çünkü bu spatula ile yakıt yoğurulacaktır bu sebeple dayanıklı olmalıdır
Spatula yada yakıtı karıştırmak için kullanılacak alet asla metal olmamalıdır! Yakıt haznesi de metal olacağından metal metale sürterek en ufak bir kıvılcım çıkması yakıtın tutuşmasına sebep olur !
Metal Bıçak
Keskin olmayan yağ sürme bıçağı uygundur
Bunun amacı spatula yapışan yakıtı arada sıyırmaktır.
Bu araç kesinlikle yakıt yapılan metal hazneye sürtülmemelidir !
Hassas Terazi
0.01 gr hassaslığında basit Çin malı terazi uygundur
Eğer elinizde var ise mutfaklarda kullanılan mutfak terazisi de olabilir ancak elinizde yoksa ve yeni alacaksanız yukarıdaki gibi almanızı tavsiye ederim
Potasyum Nitrat
Genel gübre amaçlı satılan beyaz renkli olabilir.
Saflığına çok fazla kafa yormayın genelde bu şekilde beyaz olanları hepsi yakıt yapımına uygun saflıktadır.
Sakaroz Şekeri
Bildiğimiz çay şekeridir
Toz olanı kullanın çünkü küp şekerde eridiğinde kalan bir yapışkan bulunabiliyor bu da yakıtı etkileyebilir
Su
Yakıt yapımında yanınızda bol miktarda su bulundurun
Bir kaza anında yakıt kabına bol miktarda su dökerek yanma reaksiyonu durdurulabilir.
Şeker yakıtı bir önceki derste gördüğümüz “Isı Kontrollü Fritöz” ile yapacağız
1- Yakıtın Yapılması
Şeker yakıt için gerekli malzemeler hazırlanır
100 gr şeker yakıt için kullanılacak malzeme miktarı (KN/SU – 65/35)
65 gr Potasyum Nitrat
35 gr Sakaroz şekeri
40 ml su
Fritöz kapalıyken yukarıdaki miktarlar tartılarak yakıt kabına boşaltılır.
Ardından 40 ml su eklenir
Yapılması gereken fritöz ısı ayarı aşağıdaki gibidir
Fritöz hedef ısı165 °C ye ayarlanır.
Fritözün tekrar çalışma ısısı ise 5 °C olarak ayarlanır.
Bu şekilde yakıt soğumadan sürekli sıcak kalacaktır.
Not: Yakıt 150 °C ve 165 °C arasında yapılabilir bunu tecrübe ederek size en uygun ısıyı bulun. Düşük ısıda daha beyaz yakıt elde edebilirsiniz ancak dikkat etmezseniz yakıt bir anda kuruyup parçalanabilir bu sebeple 150 °C – 165 °C arasında ki ısılarda çalışmayı tecrübe edin.
Yakıt Yapımının Evreleri
Evreleri videolardan da takip ederek gözlemlemeyi unutmayın.
Yakıt yapımı bilgi kadar el becerisi ve tecrübeye dayanır.
Yakıt yapımı üzerinde çalıştıkça yakıtlarınızın kalitesi yükselecektir.
İlk Isıtma ve Oluşan Durum
Şeker yakıt çözeltisi ilk ısıtıldığında şiddetli şekilde kaynamaya başlar
İlk ısıtma yapılınca fritöz hızla ısınacaktır
Kap içerisindeki malzemelerde suda eriyecek ve berrak bir çözelti oluşacaktır
Isı 130 °C lere gelince su kaynamaya başlar
Bu süreçte önemli bir nokta bulunur .
Kap çok hızlı ısındığından kabın dibindeki çok az su hızla yükselir
Eğer bu duruma müdahale etmezseniz çözelti fritözden dışarı taşar ve kullanılmaz hale gelir
Bu durumda bir kaç kez su yükselmeye kalkıştığı anda el ile fritözü kapatıyoruz
Su yatışınca tekrar açıyoruz 3-4 kez bunu yaptıktan sonra zaten suyun büyük bölümü uçmuş olacağından bir daha buna gerek kalmayacaktır.
Kapatmayı devreden değil direk fritözden yaptığımıza dikkat edin
Aşağıda bu işlemi yapmazsanız neler olabileceği görülmektedir.
İlk ısıtmada çözelti yükseldiği anda fritöz el ile kapatılıp ısı düşürülmez ise büyük ihtimalle yukarıda ki gibi istenmeyen bir taşma olacak ve malzemeler çöpe gidecektir.
Lapa Oluşumu
Şeker yakıtın fazla suyu buharlaşmış ve artık kabın dibinde çamursu bir lapa oluşmuştur.
Bir sürek sonra çamurumsu bir lapa oluşacaktır.
Bu andan itibaren yakıt hiç durmadan spatula ile karıştırılır
Burada ki karıştırma maharetiniz yakıtın da kaderini belirleyecektir.
Kalın eldivenler ile bunu işi yapmak oldukça yorucudur ancak buna alışmalısınız.
Sonuç olarak gerçek bir roket yapıyorsunuz, zorluklara kendinizi hazırlayın.
Karıştırma işlemini asla eldivensiz yapmayın! Ani bir tutuşma esnasında eldiven ellerinizi ciddi yanıklardan koruyacaktır !
Bu durumda yakıt nemi içerisinde tutar ve biz yoğurdukça çamursu yapı iyice ağırlaşır ve macuna dönüşür
Macun Kıvamı
Şeker yakıt yoğruldukça çamursu yapıdan macunsu yapıya geçerek daha da kıvamlı hale gelecektir.
Macun kıvamına gelen yakıt artık olgunluk testine hazır demektir.
Yakıttan ufak bir parça alınır ( bir nohut tanesi kadar)
NOT:Yakıt 160 °C de dir asla çıplak elle dokunmayın aksi halde eliniz ciddi şekilde yanacaktır !
Bu sebeple ufak parçayı ıspatula ile ana parçadan koparıp dışarı alın sonra eliniz ile yuvarlayıp bastırın.
Bu ufak parça bir köşede kurumaya bırakılır.
Kuruyup soğuyunca el ile kırılır eğer “çıt” diye kırılıyorsa ve parça kuruysa(ele yapışmıyorsa) yakıt hazırdır.(Bu teknik james yawn a aittir – snap test)
Şeker yakıt başarılı parça testi görülmektedir. Parça sert bir şekilde eğilmeden kırılıyorsa yakıt hazır demektir.
Ancak kırılmadan bükülüyorsa ve parça yapış yapış ise yakıt henüz olmamıştır ve yoğurmaya devam etmelisiniz.
Yoğurmaya ara verdiğinizde aşağıdaki gibi uygun bir kapakla yakıtın üstünü kapatmak ısıyı ve nemi muhafaza ederek yakıtın üst katmanında kabuklanma oluşmasını engeller.
Çünkü dışarıdan gelen soğuk hava yakıta temas eder ve bölgesel olarak yakıtı dondurup kabuklaşma oluşturabilir.
Yukarıda parça kırılmadan eğilmektedir. Bu durumda yakıt olmamıştır ve yoğurulmaya devam edilmelidir.
Bu testten sonra eğer yakıt olmamış ise yoğurmaya devam edip bir süre sonra yine bir örnek alıp aynı testi uygulayın.
Yakıt olmuş ise artık hızla şekillendirme kısmına geçin.
Çünkü yakıtın macun kıvamında olmasını sağlayan içerisinde ki nemdir .
Nemin tamamen tükenmesi yakıtın bir anda donmasına sebep olur.
2- Yakıtın Şekillendirilmesi
Yakıt şekillendirme standı
Bir önceki (2. bölümde) bölümde yaptığımız yukarıda görülen yakıt şekillendirme standı ile yakıtımızı şekillendireceğiz.
Mastar olarak 12mm lik mastarlar takılı olmalıdır.
Yakıt bu durumda olmuş ve şekillendirilmeye hazırdır
Ancak çok sıcak olduğundan spatula ile bir miktar alınarak elde 3-4 saniye yoğurulur ve hızla standa konarak şekillendirilir.
Alınan yakıt elde biraz yoğurulur bundan sonra stand ile şekillendirmeye hazırdır
Yakıt miktarı göz kararı belirlenir ancak standın enini dolduracak kadar almak en iyisidir çünkü yakıtı ne kadar hızlı şekillendirirsek ısı ile karamelize olmasını o kadar engellemiş oluruz
Bu da yakıtın o kadar kaliteli olması demektir.
Yakıt henüz çok sıcak olduğundan standa koyduğunuzda kendini salacaktır ve 12 mm den ince hale gelecektir.
Bu sebeple yuvarlamak mümkün olmayacaktır.
Bu durum oluştuğunda yakıtı eliniz ile 1 tur iktirerek hemen stand ile yuvarlamaya devam edin bu işlemi yapmanı için önünüzde sadece 15-20 saniye kadar zaman vardır bunu hızlı şekilde yaparak en sonunda tam düzgün 12 mm çapa sahip bir yakıt çubuğu elde edeceksiniz.
Kısmen donan yakıtı fazla hırpalamadan kuru bir yere alın ve haznede ki kalan yakıtları şekillendirmeye aynı şekilde devam edin.
Şekillendirilmiş şeker yakıtlar görülmektedir.
Yukarıda şekillendirilmiş roket yakıtları görülmektedir.
Soldan başlayarak renk koyulaşmıştır çünkü zaman geçtikçe yakıt esmerleşmeye başlar bu sebeple asıl amacımız daima 1. sıradaki gibi büyük parçalar elde edecek şekilde yakıt şekillendirmektir.
Son parça el ile ince bir çubuk olacak şekilde şekillendirildi bu parçayı yanma testi için kullanacağız , büyük parça kullanmamamın sebebi ise büyük parça daha fazla duman demektir ve boşuna yakıt tüketmiş oluruz ince parça hem artıktır hemde daha az duman çıkarır.
Yakıtlar iyice soğuyana kadar kendi haline bırakılır.
Tamamen soğuduktan sonra plastik bir poşet içine iyice sarılarak bir sonraki aşamaya kadar saklanır.
Roket yakıtları görülmektedir.
İdeal olan her zaman en beyaz renktir.
Bunu sağlamak için bir seferde stand ile yuvarlanabilecek en büyük boyutlu yakıtı almaktır.(üstten 2. sıradaki en uygun olandır)
Bu sayede ısıtıcı içindeki yakıt daha hızlı şekillendirilir ve ısıya daha az maruz kaldığından dolayı esmerleşme yaşanmaz.
Daha koyu renkte olanlar da oldukça başarılıdır ancak kahve rengi veya koyu kahve rengi olması yakıtın zarar gördüğünü gösterir zaten yanma testi ile gerçek ortaya çıkacaktır.
Roket Yakıtı Yapımı ve Şekillendirme Uygulama Videosu
3- Yakıtın Test Edilmesi
Şeker yakıt test parçası
İnce olarak şekillendirdiğimiz yakıttan 25 mm parça kesiyoruz
Şeker yakıt için başarılı yanma oranı
25 mm yakıt=8-12 sn arasında yanmalıdır
Bu süre ne daha çok nede daha az olmalıdır.
Eğer yanma süresi 12 saniyeden fazla ise
Yakıt içerisinde nem kalmıştır ve yakıt başarısız olmuştur.
Bu durumda yakıtı düzeltmek pek mümkün değildir yakıt bol su içerisine bırakılarak imha edilir
Eğer yanma süresi 8 saniyede az ise
Yakıt yeterli yoğunlukta değildir
Yakıt içerisinde hava boşlukları kalmıştır
Bu da roket motorunda dengesi yanmaya ve patlamaya sebep olacaktır.
Böyle bir durumda 12 mm lik parçalardan da 25 mm numune alarak test yapılmalıdır
Süre yine hızlı çıkıyorsa yakıt bol su içerisine bırakılarak imha edilmelidir.
Şeker yakıtın yakılması
Şeker yakıt yanması sırasında oldukça fazla miktarda ısı ve duman ortaya çıkar
Yukarıda görüldüğü gibi yanma reaksiyonu son derece güçlüdür.
Bu sebeple ateşleme yaparken yine kalın eldiven ve yüz siperliğini mutlaka kullanın
Yakıtı ateşlerken iyice sabitlemeyi unutmayın çünkü yakıt yüksek bir hızla yandığından bir anda fırlayabilmektedir.
Şeker yakıtın yanma sırasında fırlaması
Yukarıda şeker yakıtın serbest kalınca nasıl fırladığı görülmektedir.
Bu sebeple de çevresinde kesinlikle yanıcı hiç bir şey bulunmamalıdır.
Yanma hızının yakıt çapı ile ilgisi yoktur burada küçük çaplı yakıt kullanmamın sebebi yukarıda da dediğim gibi
Şeker yakıttan tasarruf sağlamak ve az duman çıkmasını sağlamak
Elbette 12mm lik parça ile de test yapılabilir bunda bir engel yoktur.
Roket Yakıtı Test Videosu
4- Şeker Yakıtın Muhafaza Edilmesi için Kaplanması
Şeker yakıt kaplama araçları görülmektedir
Şeker yakıtın nem çektiğini daha önce söylemiştim
Bunu engellemek için dünyada ki roketçiler bir çok yöntem kullanmaktadırlar
Bunlardan bazıları
Şeker yakıtını nitroselüloz lakı ile kaplamak
Parafin ile kaplamak
Epoksi ile kaplamak şeklindedir.
Ben epoksi ile kaplıyorum ancak burada tek işlem ile aynı anda iki sorunu çözeceğiz.
Bir sonraki konuda daha detaylı göreceğiz ancak burada yapılan işlemin amacını anlamak için bu özel açıklamayı yapıyorum
Roket motorunda istenen motor gücünün düz bir çizgi gibi ilerlemesidir. Yani sürekli artan değil belli seviyede sabit kalan ve düz giden bir grafik görmek isteriz
Çünkü bu şekilde roket motoru kararlı olarak çalışabilir aksi halde basınç sebepli patlamalar yaşanabilir.
Eğer yakıtı çıplak şekilde roket motoruna koyarsak ne kadar sıkı girerse girsin arada boşluklar kalır.
Roket motoru ateşlendiği zaman yakıt önce 12mm lik yüzeyden yanar ancak bir anda her yandan yakıt yanmaya ve yanma hızı katlanarak artmaya devam eder.
Bu da istediğimiz gibi bir sonuç yerine tahmin edilemez şekilde yüklene dengesiz kararsız bir güç grafiği verir.
Bu tarz bir sonuç asla istemediğimiz bir sonuçtur. Roket biliminde her zaman kararlılık önemlidir. Hem yapanda hemde yapılanda
Yakıtı sıcakken direk roket motoruna presleyerek bunu engelleyebiliriz ancak küçük motorlarda ve yakıt miktarı fazla olduğunu bunu yapmak imkansızdır.
Çünkü düşünün 50 adet roket motoru var ve siz hepsine doğru miktarda yakıt dolduracaksınız ve çok kısa sürede bunu yapmalısınız bu gerçekçi değil.
O halde yapılacak tek çözüm kovan sistemidir.
Bu sistem ile en ince tipteki kraft kağıdı epoksi ile yakıta sarılır ve kurutulur
Sarılan bu kovanın et kalınlığı 0.5 mm kadardır.
Sarım işlemi dikkatli şekilde ve katlar arasında hava kalmayacak şekilde yapılmalıdır
Bu kovanı sardığımız yakıtın çevresi artık hava boşluklarından arınmıştır çünkü o boşlukları kraft ve epoksi doldurdu
Kovanlı yakıtı artık istediğimiz gibi roket motoruna koyabiliriz ne şekilde olursa olsun yanmaz yüzeyi daima 12 mm kalacak ve yanma dengeli olacaktır.
İşte aynı anda hem fazla yakıt yapıp hemde motorun patlamasını engellemenin yolu kovan sistemidir.
Bunun için yukarıda ki malzemeler kullanılacaktır
Makas – Kraft kağıdı ve yağlı kağıdı kesmek için kullanılır
Cetvel – Kraft kağıdını düzgün şekilde çizmek için kullanılır
Şeker yakıt – Kaplamak istediğimiz şeker yakıt çubuğudur
Epoksi – 5dk da kuruyan standart epoksi yapıştırıcı
Yağlı Kağıt – Son katmanın açılmasını engellemek için kullanılır
Fırça – Epoksi sürmek için fırça yada benzeri bir araç olabilir
Kraft Kağıdı – En ince defter kağıdı inceliğinde kraft kağıdı(70 gr/m² kraft kağıdıdır)
Kağıt Bant – Yağlı kağıdı yapıştırmak için kullanılacak
Eldiven – Tek kullanımlık medikal eldiven ellerimizi epoksiden koruyacaktır ve sonra çöpe atılacaktır
Şimdi işlem sırasını görelim
Gerekli Kraft Kağıdının Çizilmesi ve Kesilmesi
Kaplama için kullanılacak kraft kağıdı önce çizilerek belirlenir.
En ince defter kağıdı inceliğinde kraft kağıdı kullanmalıyız( 70gr/m2)
Yakıtımızın toplam uzunluğuna 10mm daha ekleyerek genişliği belirliyoruz. ( Yani yakıt 100 mm ise kağıdın genişliği 110 mm olmalıdır)
Uzunluk kağıdın kalınlığına göre değişir ancak ben 300mm yaptım sanıyorum 70gr/m2 kraft kağıtları yaklaşık olarak aynı sonucu verecektir. Ancak yine de siz kestikten sonra yapıştırıcı olmadan yakıta sarım yapın ve kalınlığı kumpas ile ölçün.
Yakıt bloğu motor zarfına sıkı bir şekilde geçmelidir.
Kaplama için kraft kağıdı kesilir
Çizdiğimiz çizgiden olabildiğince düz şekilde kraft kağıdımızı kesiyoruz.
Kesim ne kadar düz olursa sarma işlemi o kadar rahat olur
Epoksinin Kraft Kağıdına Uygulanması
Kraft kağıdının tek yüzüne epoksi yapıştırıcı sürülür
Epoksi fırça yada sert bir parça ile kraft kağıdının tek yüzüne iyice sürülür.
Özellikle size doğu olan kısma bolca sürün çünkü buradan başlayarak yakıt çubuğunu saracağız.( Bolca derken aşırıya da kaçmayın)
Kağıtta epoksi sürülmeyen yer kalmadığından emin olun
Şeker Yakıtın Kraft Kağıdına ve Yağılı Kağıda Sarılması
Şeker yakıt epoksi sürülmüş kraft kağıdına sarılır
Yakıt çubuğunu düzgün şekilde hizalayın
Yakıt çubuğunu bastırarak ve düzgün şekilde sarın
Kesinlikle arada boşluk kalmamalıdır en ufak boşluk kovanın amacını yitirmesine sebep olur
Dikkatli şekilde sarın eğer boşluk varsa açın ve tekrar sarın bunun için 5 dk süreniz vardır.
Şeker yakıt kraft kağıdına sarıldıktan sonra üzerine yağlı kağıt sarılır
Dikkatli şekilde kraft kağıdına sarım bitince kağıdın ucunu bırakmadan yağlı kağıt üzerine sarılır
Yağlı kağıt sarılmasının amacı şudur;
Kraft kağıdı epoksiyi emdiği için üzeri kağıt bantı tutmayacaktır
Eğer kağıt bant ile bantlanmaz ise rulo kendiliğinden açılabilir
Bu sebeple kraft rulosunun üzerine yağlı kağıt sarılır ve o kağıt üzerinden kağıt bant yapıştırılır
Bu şekilde 1 gün kadar kurumaya bırakılır.
Şeker Yakıt Kaplama İşlemi Sonucu
Şeker yakıt kaplandıktan sonra görülmektedir. Hiçbir boşluk kalmamalıdır
Yukarıda kuruduktan sonraki hal görülmektedir.
Katlar arasında veya yakıt ile kağıt arasında herhangi bir boşluk yoktur.
Bu şekilde yanma sırasında ateş sadece 12 mm yüzeyde ilerleyecek ve yakıtın yanlarından sıçrama yapamayacaktır. Bu da kararlı bir yanma sağlayacaktır.
Roket Yakıtı Kaplama Uygulaması Videosu
5- Zamanlayıcı ( Geciktirici ) Testinin Yapılması
Kaplanmış yakıttan 10mm kesilerek geciktirici amacıyla kullanmak için test edilir
1. bölümde roket motoru parçalarında kurtarma tertibatının açılması için bir gecikme gerektiğini anlatmıştım.
Bu gecikme süresi roket motorunun gücüne göre belirlenmektedir. Ancak burada benim belirlediğim bir ölçüme dayanmaz sadece daha önce ki tecrübelere dayanmaktadır.
Geciktirici yada zamanlayıcı yapmak için bazen normal şeker yakıta yanmayı yavaşlatıcı bazı maddeler katılır ancak bu her zaman gerekli değildir.
Bizim yapacağımız roket motoru için 2 sn gecikme gereklidir bu sebeple yukarıdaki gibi kaplanmış yakıttan 10 mm parça kesip test edeceğim.
Eğer bu yakıt parçası 2 sn de yanıyorsa buna yanmayı yavaşlatıcı madde katmama gerek yok demektir.
Peki yanmayı yavaşlatıcı madde neden katılır neden katılmaz ?
Örneğin size 10 sn lik bir gecikme gerekli o halde 10mm 2 sn gecikme yapıyorsa 50mm gibi büyük bir yakıt parçası kullanmanız gerekir ki bu hiçte mantıklı değil . O zaman ayrıca yakıt yapar gibi geciktirici yapmanız gerekir tek fark içerisine sodyum bi karbonat gibi yanmayı yavaşlatıcı madde eklersiniz.
Ancak bizim yaptığımız gibi başlangıç seviyesinde roketlerde 2-3 sn gecikme gerekir bu durumda da yakıtı kullanmak yerine yavaşlatıcı katarsanız bu kısa süre için de 0.3mm gibi bir parça gerekir bunuda kesmek ve elde etmek motora yerleştirmek mantıksızdır.
Yani kullanılacak süreye göre ya yakıtın kendisini kullanıyoruz yada yakıt yapar gibi geciktirici yapıyoruz tabi içine yanma yavaşlatıcı madde katarak, hepsi bu.
Yakıt roketi yükseltecek kadar hızlı yanıyorsa nasıl geciktirici olacak ?
Esas yakıtımızı roket motoruna yerleştirmeden önce boyadan boya deleceğiz böylece yanma yüzeyi artacak bu şekilde çalışan yakıt itme gücü oluşturacak
Ancak zamanlayıcı parça yukarıda ki gibi ortasında delik bulunmaz bu sebeple gerçek itme gücünü oluşturamaz ve bizim itici güç oluşturan yakıtımıza göre daha yavaş yanmış olur
Bunları burada kısaca anlatmaya çalıştım bunları roket motoru yapımı bölümünde ve deneyerek daha iyi anlayacaksınız.
Geciktiricinin test edilmesi
Yukarıda geciktirici testi görülmektedir.
Yapılan testte istediğim gibi yanma süresi 2 sn olarak ölçtüm.
Görüldüğü gibi yanma sadece 12 mm lik yakıt yüzeyinde oluşur .
Ateşleme güvenlik önlemleri bu test içinde geçerlidir.
Geciktirici Test Videosu
Geciktirici yanmasından sonra geriye kalan boş kovan
Yanma sonrası boş kovan görülmektedir.
Görüldüğü gibi neredeyse kovan zarar görmemiş durumdadır.
EK-1 Potasyum Nitrat Safsızlığı
Bu çalıma sonrasında gübre olarak satılan potasyum nitrat satın aldım ve 100 gr yakıt yapmaya karar verdim
Yakıt yapımı başarısız oldu yakıt bir türlü kurumadı ve hemen karamelize oldu
Bunun önce şekerden kaynaklı olduğunu düşündüm ve en iyi 2 firmanın sakaroz şekerini aldım ancak sonuç yine aynı
Bunun üzerine geriye tek seçenek kaldı potasyum nitrat safsızlığı ancak buna ne sebep olabilirdi ?
Potasyum nitrat üretimine bakınca amonyum nitrat+potasyum klorür tepkimesini gördüm ve anladım mutlaka bunun için amonyum nitrat kalıntısı vardı
Çünkü amonyum nitrat nem çekici bir maddedir.
Zaten yakıt yaparken çözelti eskisinden farklı davranıyordu çevresine beyaz beyaz parçalar ( noktacıklar şeklinde) saçıyordu
Bunun önüne geçme için potasyum nitratı yeniden kristalize ediyoruz.
Teori şu şekildedir
Amonyum nitratın suda çözülme oranı potasyum nitrattan çok yüksektir.
Bundan yararlanarak potasyum nitratın doygun çözeltisini sıcak suda hazırlayacağız
Bundan sonra çözelti soğuduğunda potasyum nitrat çökecek ve amonyum nitrat suda erimiş olarak kalacak
Suyu attığımızda amonyum nitrattan kurtulacağız
Yukarıda ki işlemi yaptım bunun için fazladan “süzgeç kağıdına” yada “kahve filtresine” ihtiyacınız olacak
Tekrar Kristalize İşlemi
Potasyum nitrat 100 °C de yaklaşık 2700 gr kadar erimektedir. Buna bakarak çözeltiyi hazırlayacağız
İlk olarak bir ocak üzerinde ve çelik bir tencerede ( alüminyum kullanmayın kararır . Miktara göre büyük bir tencere kullanın.Tencereler sonra kullanılabilir bir zararı olmayacaktır) suyu ısıtıyoruz ve içerisinde doygun olana kadar potasyum nitrat ekiyoruz.
Ben 1lt suda 900 gr kadar potasyum nitrat erittim
Eritme işlemi biraz zor çünkü potasyum nitrat eridikçe kabı soğutacaktır.
Tüm her şey eriyene kadar karıştırmaya ve ısıtmaya devam edin.
Büyük ihtimalle kabın yüzeyinde köpüklenmeler vs. olacaktır.
Şimdi bu çözeltiyi alacak büyüklükte başka kaba çözeltiyi süzgeç kağıdı yardımı ile bu süzüp geçirin
Böylece katı artıklardan kurtulduk.
Şu durumda çözelti ve kap çok sıcak biraz soğuduktan sonra buzdolabının buzluğuna koyuyoruz.( çok sıcak koyarsanız dolabın plastiğini eritebilir!)
Bundan sonra bekliyoruz ve çözelti iyice soğuduğunda potasyum nitrat kristal olarak çökecektir.
Kabın içindeki suyu iyice süzüyoruz yine süzgeç kağıdı kullanabilirsiniz.
Süzgeç kağıdında kalan potasyum nitratı geniş tepsiye yada bir alana yayıp kuruması için bekliyoruz
Yaklaşık 1 günde kuruyabilir
Evet şimdi roket yakıtı için gerekli saflıkta potasyum nitratınız var
Bu sonucu elde etmek için 2 gün sabahtan akşama kadar yakıt yapımını farklı ısı ve su miktarları ve değişik şeker markaları deneyerek adım adım sorunun köküne inerek çözüme ulaştım.
SONUÇ
Roket yakıtı olarak kullandığımız Şeker Yakıtın yapımını öğrendik.
Yakıtı test ettik ve başarı standartlarını gördük
Zamanlayıcı kullanımı hakkında temel bilgileri aldık bunu daha detaylı olarak sonraki bölümde göreceğiz . O zaman mantığını daha iyi anlayacaksınız
Deneysel roketçilik için ilk aşama roket yakıtıdır. Çünkü elinizde yakıt yoksa ne ile nasıl bir tasarım ve deneme-deney yapacaksınız
Yakıt yapımı bu alanda ki ilk aşamadır.
Yakıt yapmak el becerisi-görsel tecrübe gerektirmektedir. Yakıt yaptıkça daha başarılı hale geleceksiniz. Ben kendi başıma yaptığım denemeler ile 1 yıl da ancak başarılı yakıt yapabilmiştim.
Size aktardığım bilgi ve tecrübelerim ile umuyorum ki siz bu kadar uğraşmak zorunda kalmayacaksınız.
Şeker günlük yaşamda kullandığımız için bize basit bir malzeme gibi gelebilir ancak yaptığınız yakıt ciddi bir güce sahip roket yakıtıdır.
Her çalışmada olduğu gibi bu çalışmada da mutlaka güvenlik uyarılarına dikkat edin. Asla yapılan işi hafife almayın. Hep en kötü ihtimali düşünerek hareket edin
Başlangıç için 100 gr yakıt yeterli hatta fazla bile olabilir. Zaman içerisinde miktarı arttırabilirsiniz.
Çalışmada kraft kağıdı kullanılmasının sebebi bu kağıdın daha üst seviye bir dayanıma sahip olmasıdır.
Çalışmalarınızda asla aceleci olmayın, iyice anlamadan çalışmaya başlamayın , anlamadığınız her noktayı sorun veya araştırın.
