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Autor Tema: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)  (Leído 12464 veces)

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"NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« en: Agosto 31 2007 12:06 pm »

INTRODUCCIÓN:

Richard Nakka desarrolló la gama de propulsores RNX basados en la resina epoxi y el KNO3.
Ambos compuestos son fáciles de obtener en comercios especializados o a través de internet.

En el verano del 2002 se probó un propulsor para cohetes con características muy interesantes, al que se denominó RNX-42 y que es el punto de partida de este propulsor.


VENTAJAS:

- Excelente resistencia mecánica del grano propulsor.
- Fácil preparación sin necesidad de fundir la mezcla.
- Manipulación muy cómoda y segura.
- No es higroscópico.
- Óptimo exponente de presión para una combustión estable y fiable.
- Combustión uniforme en amplios rangos de presión y Kn.
- Produce humo gris denso que facilita el seguimiento del cohete.
- No usa perclorato potásico, a diferencia del "EPOKSAL".


OBJETIVO:

A través de diversas pruebas estáticas de combustión al aire libre y en cámara de combustión, se procederá a caracterizar este propulsor (NEPOX) para su posterior uso y divulgación.

Ante la imposibilidad práctica de obtener resinas de importación USA, se elige por precio y calidad un producto nacional con características similares. Este cambio requiere un estudio empírico del producto resultante y su comportamiento.

El objetivo final del estudio es identificar la velocidad de combustión y el exponente de presión para establecer la hoja excel SRM y redefinir el nombre del propulsor para estas características de formulación específicas.



TEORÍA:

La mayor ventaja del RNX-42 con relación a la familia RNX precedente y otros contemporáneos, radica en la posibilidad de funcionar a relativa baja presión de la cámara de combustión. El RNX-42 funciona bien a partir de 400 PSI con Kn 800 (Datos provisionales).

Resulta que no todos contamos con la posibilidad técnica o económica de construir reactores que soporten 1000 PSI (7 MPa o 70 Bares) y podríamos correr el riesgo de que explotaran si el propulsor empleado funciona a elevada presión o tiende a la realimentación al presurizarse.

Los propulsores con base epoxi que incorporan perclorato potásico funcionan bien a bajas presiones pero tienden al aumento de la velocidad de combustión a causa de la realimentación y deben diseñarse granos propulsores de combustión regresiva.

Con respecto al exponente de presión "n", hay una ecuación empírica para la velocidad de combustión, la ley de Saint-Robert:

V = bp^n, donde "p" es la presión, "n" una constante (exponente de presión) y "b" un coeficiente que es función de la temperatura inicial del grano propulsor. Valores de n>0.7 hacen que el propulsor sea difícil de manejar.

El propulsor RNX-42 incorpora un 7% de Fe2O3 que, aun tratándose de un catalizador, en dosis elevadas "frena" el aumento de la velocidad de combustión. Esto se descubrió después de probar con distintos porcentajes de Fe2O3 en cámaras presurizadas.

Por otro lado, la adición de un 2% de polvo de aluminio, actúa como estabilizador de la combustión al elevar la temperatura de llama y aporta algo más de impulso específico (Isp) al conjunto.

Con respecto al Kn, podemos definirlo como la relación matemática entre el área de quemado instantánea del propulsor y la superficie de la garganta de la tobera. A mayor Kn, mayor presión en el reactor y viceversa.


COMPOSICIÓN:

"NEPOX"

KNO3   66%
Epoxi   25% (FEROCA para laminados)
Fe2O3   7%
Al          2%
Resina epoxi y endurecedor                 Polvo de aluminio


PREPARACIÓN:

Para su preparación se partirá de la formulación descrita y se seguirán las directrices expuestas en el tema "EPOKSAL" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES (TUTORIAL)
 :point: http://todopetardos.com/foro/index.php?topic=1003.0


Granos de propulsor "NEPOX" para el reactor A50/E



RECOMENDACIONES:

- La proporción de la mezcla epoxi resina/endurecedor ha de ser inferior a la recomendada por el fabricante, debiéndose emplear la cantidad mínima de endurecedor que permita curar a la resina. Para determinar la proporción es necesario realizar pequeñas pruebas de curado con distintas proporciones de estos dos componentes.

- El Fe2O3 ha de ser del tipo "rojo" descartando otros tipos como el "amarillo" o el "marrón".

- El polvo de aluminio no es necesario que sea de grado pirotécnico (por seguridad se desaconseja). Puede emplearse la "carga" metálica para resinas epoxídicas.

- El nitrato potásico tiende a absorber humedad por su naturaleza higroscópica por lo que es necesario desecarlo en un horno durante una hora a 90-100ºC. Este procedimiento evita la formación de burbujas de gas amoniaco durante la mezcla posterior.

- La mezcla de KNO3 y Fe2O3 no es explosiva pero, por seguridad, el polvo de aluminio se añade por separado diluido en la resina epoxi.


Mezcla oxidante (KNO3 + Fe2O3)


CONCLUSIÓN:

- El resultado de la formulación descrita es un propulsor de combustión larga, controlada y con pocas exigencias en cuanto a resistencia estructural del tubo que lo contiene.

- El proceso de elaboración es muy sencillo y el funcionamiento es fiable.

- El RNX-42 supone una mejora cualitativa y cuantitativa con respecto a los conocidos propulsores "candy".

- La definición RNX-42 está asociada al uso de la resina epoxídica "East Systems". Cuando esté lista la caracterización del propulsor para la resina epoxídica "Feroca", se cambiará la nomenclatura a "NEPOX" para evitar confusiones.


 :point:  Más información aquí: http://www.nakka-rocketry.net/erms1t3.html
                                       http://www.intertlan.com/cohetes/files/crusty.pdf


¡Por fin! Ya está caracterizado el NEPOX esta es la hoja excel; http://www.cohetes.org/excel/SRM_A50DEF_NEPOX.xlsm


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« última modificación: Diciembre 07 2007 01:14 am por Salva »

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #1 en: Noviembre 18 2007 20:31 pm »
Buen tuto, sigue asi  :ok!: .


Salu2

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #2 en: Noviembre 18 2007 21:09 pm »
Tal como se ha notificado en el propio tema, ya está caracterizado el NEPOX.

Los que estén interesados en elaborar este propulsor deben seguir las indicaciones anteriores y usar la simulación SRM que se descarga aquí:

 :point:  http://www.cohetes.org/excel/SRM_A50DEF_NEPOX.xlsm

Como se observa, se necesita un Kn=1000 (aproximadamente)

Actualmente el NEPOX es el propulsor que ofrece más tiempo de empuje de todos los probados por nuestro grupo G.C.C.E. y es el elegido para propulsar la misión Cormorán II.


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« última modificación: Noviembre 18 2007 21:12 pm por Salva »

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #3 en: Julio 21 2008 22:42 pm »
entonces el óxido de hierro es un catalizador negativo o positivo lo que entendí fue que el Fe2O3 puede ser catalizador negativo o positivo dependiendo de la concentración y como el combustible es muy fuerte tu se lo agregas para que el cohete resista?
y por el calor el óxido de hierro se descompone o no le pasa nada.
espero haberme explicado bien pero si no lo hice dime que no entiendes y lo explico mejor gracias y salu2

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #4 en: Julio 21 2008 22:52 pm »
Según los estudios de R. Nakka, a partir de un 7% de Fe2O3 se produce una inhibición y se estabiliza el exponente de presión.

En estos o mayores porcentajes actúa de la forma mencionada. Dependiendo de la marca de la resina epoxi empleada, el comportamiento puede variar enormemente y solo las pruebas estáticas decidirán que Kn escoger.


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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #5 en: Agosto 12 2008 05:04 am »
hey estoy feliz hice una prueba con el NEPOX y me fué muuy bien, fue una prueba estática y quedé aliviado ya que usé una marca distinta de resina pero salió bien, jeje lástima que no lo grabé pero en poco les mando un video para que me digan si en verdad salió bién.
Ha les recomiendo que compren una "película separadora" esta la embarras en el molde y en el molde del que será el nucleo del grano, esto me hizo muy facil la tarea de retirar la resina del molde pero no mucho la del nucleo jeje aún asi funciona muy bien no se pega nada ni se agrieta.

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #6 en: Agosto 12 2008 06:33 am »
hey estoy feliz hice una prueba con el NEPOX y me fué muuy bien, fue una prueba estática y quedé aliviado ya que usé una marca distinta de resina pero salió bien, jeje lástima que no lo grabé pero en poco les mando un video para que me digan si en verdad salió bién.
Ha les recomiendo que compren una "película separadora" esta la embarras en el molde y en el molde del que será el nucleo del grano, esto me hizo muy facil la tarea de retirar la resina del molde pero no mucho la del nucleo jeje aún asi funciona muy bien no se pega nada ni se agrieta.

pero si la mezcla no se saca del molde xD

te recomiendo mirar mejor los indices

el NEPOX se deja dentro del molde de carton pues es el inhibidor del bate, si llegas a poner la mezcla desinhibida... ten por seguro que habrá una falla por exceso de calor en las paredes del reactor...

imagina: calor + presión...

lo más seguro es que ocurra un gran BOOM!

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #7 en: Agosto 12 2008 06:49 am »
que bueno que me lo dices y que bueno que todavía no lo había colocado en el cohete, de todas formas lo hiba a iniciar protejido detras de un muro y a 5m. tienes razón voy a leer todo otra vez.

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #8 en: Agosto 12 2008 14:21 pm »
al reactor es necesario protegerlo bastante

por eso se le pone una pantalla térmica adherida, además de recubrir los bates con los cilindros de cartón del molde y recubrir los mismos con una película de cinta de aluminio adhesiva, o cinta de teflón adhesiva en el mejor de los casos (pero ésta ultima es carísima)

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #9 en: Enero 19 2012 17:41 pm »
Reabro este tema para preguntar sobre el NEPOX.

Tengo pensado usar este tipo de propergol para mi próximo proyecto, aunque no tengo nada de experiencia en propergoles basados en Resina epóxica. Sé que se usó para las misiones Cormorán II y Cormorán III, aunque como ya he dicho, no conozco muy bien el resultado, ya que lamentablemente no se pudo apreciar bien esos resultados en estas dos misiones.

¿Es recomendable su uso? ¿Indicaciones, contraindicaciones?

Saludos, danimora.

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #10 en: Enero 19 2012 22:50 pm »
A mi me encanta el Epoksal pero es laborioso por los productos que lleva y lo finamente molidos que deben estar.

Tiene unas características mecánicas y propulsoras buenísimas. Lo recomendable es hacer 6 o 7 BATES porque son lentos de arder.

Para mí todo son ventajas excepto que son laboriosos. Otro inconveniente puede ser el acceso a sus compuestos químicos.

Es curioso pero yo ahora me vuelvo al "candy" por otros motivos (motores de 2 o 3 BATES, potencias pequeñas, etc).

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #11 en: Enero 19 2012 23:37 pm »
Hubiera empleado Epoksal, pero no tengo a disposición perclorato potásico, lo he buscado y no lo he encontrado (seguramente si sigo buscando lo termine encontrando), y además tengo un presupuesto limitado. Todos esos factores hacen que me decante más por el Nepox, que en componentes es similar al Epoksal a excepción del perclorato.

También podría hacerlo mediante la técnica de electrolisis que posteó Nick, (y de hecho tengo el cloruro potásico) pero estudio fuera y no estoy en mi casa, y no quiero montar un "chiringuito" aquí (más de lo estrictamente necesario).

¿Realmente hay mucho cambio entre usar Epoksal y Nepox?
Una gran diferencia que veo importante es que el Nepox tiene que trabajar a un Kn muy elevado (lo tengo a 1000), dando un diámetro de garganta de tobera muy pequeño. En el caso del Epoksal esto no es tan exagerado, permitiendo poder usar una misma tobera (en caso que fuera torneada) tanto para el mismo tipo de propelente como para un posible propelente diferente, como pudiera ser Candy (habría que estudiarlo y jugar con el SRM, pero podría ser).

¿Exactamente por qué vuelves al candy? ¿Simplemente por su sencillez?

Saludos, danimora.

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Re: "NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #12 en: Enero 21 2012 16:44 pm »
Vuelvo al "candy" porque busco un reactor de corta longitud (2 BATES) y el EPOKSAL necesita 6 para ir bien.
Necesito que sea corto para que quepa el sistema de recuperación que estoy haciendo.

Ya sé que no es tu caso, pero hay bastante confusión en cuanto a velocidades de combustión, potencia, etc.

El "candy" es más potente que la pólvora negra. El NEPOX es más potente que el "candy". El EPOKSAL es más potente que en NEPOX. El PLASTIKAL es el más potente.

PLASTICAL:point: http://www.gnosisgandia.org/propulsores.html#plastikal

El mayor contenido en oxidantes potentes y la presencia del polvo de aluminio hacen que sea más potente.


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Re:"NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #13 en: Junio 30 2012 14:33 pm »
Tengo una duda respecto a los componentes de la formula, puesto que es complicado conseguir el polvo de aluminio aquí, ¿se podria sustituir en menor cantidad por la polvora gris que se consigue en los cohetes explosivos de pirotecnia comercial? es muy similar en apariencia al aluminio en polvo. tal vez en un 1%, o menos. Que piensan?

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Re:"NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #14 en: Julio 13 2013 22:38 pm »
Hola, soy de Argentina y estamos en camino de hacer un cohete en base de Nepox, aquí se consiguen dos tipos de polvo de Aluminio (Polvo de aluminio Flake, y Polvo de aluminio Atomizado), dentro de estas hay variantes tambien, si quieren entender de que les hablo les pido entren a http://www.arquimex.com.ar/esp/main.html

Lo mismo para el Óxido de Hierro, se consiguen variantes para pintura pero no entiendo bien cual es el que realmente necesitamos.

Ezequiel

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Re:"NEPOX" : PROPULSOR "EPOXI" PARA COHETES. (TUTORIAL)
« Respuesta #15 en: Julio 14 2013 02:09 am »
 :brinco: La verdad es que me gusta, voy a hacerlo  :ok!: