Karabarut roket motoru bir model roketi, içerisindeki karabarutun çok hızlı bir biçimde yanması sayesinde fırlatır. Karabarut roket itici yakıtları odun kömürü, kükürt, potasyum nitrat ve bağlayıcı olarak kullanılan dekstrin den oluşur. Karabarutun yanma oranını değiştirmek için her bir bileşenin miktarında düzenlemeler yapılabilir.
İlk olarak, 13. yüzyılın başlarında Çinliler tarafından basit olarak yapılan karabarut roket motorları, yıllar boyunca geliştirilerek çeşitli alanlarda kullanılmıştır. Silah olarak kullanıldığı gibi eğlence aracı olarak da kullanılmışlardır.
Karabarut roket motorları patlama riskini ve verim kaybını azaltmak için sadece küçük boyutlarda üretilmektedir. Karabarut roket motorları 1/4 A ile E sınıfına kadar üretilmektedir. Daha büyük boyutlu model roket motorlarında, amonyum perklorat ya da amonyum nitrat içerikli kompozit yakıtlar kullanılmaktadır.
Tarihçe
Karabarut en eski kompozit itici yakıttır. Silahlarda kullanılmadan çok önce roketlerde kullanılmıştır. Askeri silah olarak roketlerin ilk kullanımı 1232 yılında oldu. Çinliler’in ‘ateş okları’ adı verilen bu ilkel roketler sapan şeklindeki bir çeşit fırlatma rampasından ateşlendi. Karabarut dolu kapalı bir borunun bir ucunda yanma sonucunda ortaya çıkan sıcak gazların çıkması için bir delik vardı. Ayrıca bu roketlerde denge unsuru ve güdüm sistemi görevini gören uzun bir sopa bulunuyordu. Ancak, karabarutun çok düşük bir özgül itici kuvveti vardı. Kağıt üzerinde de olsa roket tasarımındaki gelişmeler ancak, sonraki birkaç yüzyıl sonra yapılmıştır. 1591 yılında Belçikalı Jean Beavie, önemli bir fikir olarak çok kademeli roketleri tanımlamış ve çizimlerini gerçekleştirmiştir. İki ya da daha fazla yakıt hücresinin üst üste yerleştirilmesi ve kadeneli olarak ateşlenmesi olan çok kademelendirme uygulaması roketin, yerçekiminden kurtulma sorununa pratik bir çözüm sağlıyordu. 1600 yıllarında, roketler Avrupa’nın çeşitli yerlerinde süvarilere karşı kullanılmaya başlandı. By 1688 yıllarına gelindiğinde, 54 kilogramı aşan ağırlıktaki roketler Almanya’da yapılmış ve başarıyla ateşlenmiştir. 7 kilogramlık savaş başlığı taşıyan bu Alman roketlerinde motor zarflarının yapımında ketenle güçlendirilmiş ince odun talaşı kullanılıyordu.
Onsekizinci yüzyılın sonlarına doğru Londra’lı bir avukat olan Sir , roketlerin geliştirilme zorluğuna kendini kaptırdı. William Congreve itici yakıtlar ve motor zarfı tasarımları ile birçok deneme yaptı. Roketlerin geliştirilmesinde karşılaşılan sorunlara sistematik bir şekilde yaklaşımı roketlerin menzil, güdüm (dengeleme) ve yangın kabiliyetlerini artırdı. Congreve'in yeni roketlerini kullanan İngiliz ordusu Napolyon Savaşları sırasında bu roketlerden epey faydalandı.
1939 yılında, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde uçakların havalanmasına yardımcı olacak yüksek performanslı katı bir roket motoru geliştirmek isteyen araştırmacılar, ilk kompozit motoru üretmek için karabarutu adi yol asfaltı ile birleştirdiler. Bu çalışma gerçek kompozit motorun doğumu oluyor ve aynı zamanda esas roketçilik uygulamalarında karabarut kullanımının sona erdiğinin de işareti oluyordu.
Formülasyonlar
Karabarut model roket itici yakıtının yapılması eski usul barut yapımına çok benzemektedir. Temel farklılık formülasyonda bir bağlayıcının (genellikle dekstrin) oluşudur. Yaygın olarak kullanılan Estes model roket motorları karabarut itici yakıtı ile yapılır. Motorun iyi çalışması için karabarut itici yakıtı çok sıkı preslenmelidir. Karabarutla tasarlanan motorlar bu itici yakıtın yanma hızının hızlı olması nedeni ile çoğu kez dıştan yanmalıdır. Dekstrinsiz basit bir çeşidi (en yaygın kullanılan formülasyon) %75 potasyum nitrat, %10 kükürt ve %15 odun kömürü içermektedir. Dekstrin istenen miktarda (genellikle %0-5 arasında) eklenebilir. İlginç bir kıvılcım izi elde etmek için, odun kömürü (kaba taneli) ya da metal tozları ilave olarak (%5 - 10) eklenebilir. Ancak, bu ilaveler karışımın yanma hızını biraz değiştirebilir.
Performans
Bir karabarut motorunun itici kuvveti (itme kuvveti –zaman eğrisi altında kalan alan) motorun sınıfını belirlemekte kullanılır. Motorlar, 0 - 40 Ns (Newton*saniye) arasında bir itici kuvvet aralığını kapsayan 1/4A dan E ye kadar sınıflar halinde ayrılır. Model roket motorlarının diğer türleri 320 Ns kadar olan ‘H’ sınıfına kadar ve bazı durumlarda daha da fazla olarak sınıflandırılabilir. Her sınıfın üst sınırı bir önceki sınıfın üst sınırının iki katıdır.
Sınıf | Toplam İtici Kuvvet (Ns) |
---|---|
1/4A | 0.001 – 0.625 |
1/2A | 0.626 – 1.250 |
A | 1.251 – 2.500 |
B | 2.501 – 5.000 |
C | 5.001 – 10.000 |
D | 10.001 – 20.000 |
E | 20.001 – 40.000 |
Aşağıdaki motor performans örneklerinde Estes roket motorlarından elde edilmiş değerler kullanılmıştır.
Mini karabarut roket motorları (13 mm çap) için, maksimum itme kuvveti 5 - 12 N, toplam itici kuvvet 0.5 - 2.2 Ns ve yanma süresi 0.25 - 1 saniye arasındadır. ‘Normal boyutlu’ Estes roket motorları (18 mm çap) için, üç sınıf vardır: A, B ve C. 18 mm çaptaki A sınıfı motorların maksimum itme kuvveti 9.5 - 9.75 N, toplam itici kuvveti 2.1 - 2.3 Ns ve yanma süresi 0.5 - 0.75 saniye arasındadır. 18 mm. çaptaki B sınıfı motorların maksimum itme kuvveti 12.15 - 12.75 N, toplam itici kuvveti 4.2 - 4.35 Ns ve yanma süresi 0.85 - 1 saniye arasındadır. 18mm çaptaki C sınıfı motorların maksimum itme kuvveti 14 – 14.15 N, toplam itici kuvveti 8.8 - 9 Ns ve yanma süresi 1.85 - 2 saniye arasındadır.
Ayrıca, Estes’in büyük (24 mm çap) roket motorlarında 3 sınıf bulunur: C, D ve E. 24 mm çaptaki C sınıfı motorların maksimum itme kuvveti 21.6 - 21.75 N, toplam itici kuvveti 8.8 - 9 Ns ve yanma süresi 0.8 - 0.85 saniye arasındadır. 24 mm çaptaki D sınıfı motorların maksimum itme kuvveti 29.7 - 29.8 N, toplam itici kuvveti 16.7 - 16.85 Ns ve yanma süresi 1.6 - 1.7 saniye arasındadır. 24 mm çaptaki E sınıfı motorların maksimum itme kuvveti 19.4 - 19.5 N, toplam itici kuvveti 28.45 - 28.6 Ns ve yanma süresi 3 - 3.1 saniye arasındadır.
Ayrıca bakınız
Dış bağlantılar
- Oktanyum'un Deneysel Amatör Roketçilik Web Sitesi 9 Ağustos 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde ..
Yararlanılan kaynaklar
- ^ a b c Bedard, Andre. ‘Black Powder Rockets’. Encyclopedia Astronautica. http://www.astronautix.com/ 22 Haziran 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- ^ a b . 28 Temmuz 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ekim 2011.
- ^ . 7 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ekim 2011.
- ^ . 22 Mart 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Nisan 2012.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Karabarut roket motoru bir model roketi icerisindeki karabarutun cok hizli bir bicimde yanmasi sayesinde firlatir Karabarut roket itici yakitlari odun komuru kukurt potasyum nitrat ve baglayici olarak kullanilan dekstrin den olusur Karabarutun yanma oranini degistirmek icin her bir bilesenin miktarinda duzenlemeler yapilabilir Ilk olarak 13 yuzyilin baslarinda Cinliler tarafindan basit olarak yapilan karabarut roket motorlari yillar boyunca gelistirilerek cesitli alanlarda kullanilmistir Silah olarak kullanildigi gibi eglence araci olarak da kullanilmislardir Karabarut roket motorlari patlama riskini ve verim kaybini azaltmak icin sadece kucuk boyutlarda uretilmektedir Karabarut roket motorlari 1 4 A ile E sinifina kadar uretilmektedir Daha buyuk boyutlu model roket motorlarinda amonyum perklorat ya da amonyum nitrat icerikli kompozit yakitlar kullanilmaktadir TarihceKarabarut en eski kompozit itici yakittir Silahlarda kullanilmadan cok once roketlerde kullanilmistir Askeri silah olarak roketlerin ilk kullanimi 1232 yilinda oldu Cinliler in ates oklari adi verilen bu ilkel roketler sapan seklindeki bir cesit firlatma rampasindan ateslendi Karabarut dolu kapali bir borunun bir ucunda yanma sonucunda ortaya cikan sicak gazlarin cikmasi icin bir delik vardi Ayrica bu roketlerde denge unsuru ve gudum sistemi gorevini goren uzun bir sopa bulunuyordu Ancak karabarutun cok dusuk bir ozgul itici kuvveti vardi Kagit uzerinde de olsa roket tasarimindaki gelismeler ancak sonraki birkac yuzyil sonra yapilmistir 1591 yilinda Belcikali Jean Beavie onemli bir fikir olarak cok kademeli roketleri tanimlamis ve cizimlerini gerceklestirmistir Iki ya da daha fazla yakit hucresinin ust uste yerlestirilmesi ve kadeneli olarak ateslenmesi olan cok kademelendirme uygulamasi roketin yercekiminden kurtulma sorununa pratik bir cozum sagliyordu 1600 yillarinda roketler Avrupa nin cesitli yerlerinde suvarilere karsi kullanilmaya baslandi By 1688 yillarina gelindiginde 54 kilogrami asan agirliktaki roketler Almanya da yapilmis ve basariyla ateslenmistir 7 kilogramlik savas basligi tasiyan bu Alman roketlerinde motor zarflarinin yapiminda ketenle guclendirilmis ince odun talasi kullaniliyordu Onsekizinci yuzyilin sonlarina dogru Londra li bir avukat olan Sir roketlerin gelistirilme zorluguna kendini kaptirdi William Congreve itici yakitlar ve motor zarfi tasarimlari ile bircok deneme yapti Roketlerin gelistirilmesinde karsilasilan sorunlara sistematik bir sekilde yaklasimi roketlerin menzil gudum dengeleme ve yangin kabiliyetlerini artirdi Congreve in yeni roketlerini kullanan Ingiliz ordusu Napolyon Savaslari sirasinda bu roketlerden epey faydalandi 1939 yilinda Kaliforniya Teknoloji Enstitusu nde ucaklarin havalanmasina yardimci olacak yuksek performansli kati bir roket motoru gelistirmek isteyen arastirmacilar ilk kompozit motoru uretmek icin karabarutu adi yol asfalti ile birlestirdiler Bu calisma gercek kompozit motorun dogumu oluyor ve ayni zamanda esas roketcilik uygulamalarinda karabarut kullaniminin sona erdiginin de isareti oluyordu FormulasyonlarKarabarut model roket itici yakitinin yapilmasi eski usul barut yapimina cok benzemektedir Temel farklilik formulasyonda bir baglayicinin genellikle dekstrin olusudur Yaygin olarak kullanilan Estes model roket motorlari karabarut itici yakiti ile yapilir Motorun iyi calismasi icin karabarut itici yakiti cok siki preslenmelidir Karabarutla tasarlanan motorlar bu itici yakitin yanma hizinin hizli olmasi nedeni ile cogu kez distan yanmalidir Dekstrinsiz basit bir cesidi en yaygin kullanilan formulasyon 75 potasyum nitrat 10 kukurt ve 15 odun komuru icermektedir Dekstrin istenen miktarda genellikle 0 5 arasinda eklenebilir Ilginc bir kivilcim izi elde etmek icin odun komuru kaba taneli ya da metal tozlari ilave olarak 5 10 eklenebilir Ancak bu ilaveler karisimin yanma hizini biraz degistirebilir PerformansEn soldaki dort motor Estes firmasinin karabarut roket motorlaridir Bir karabarut motorunun itici kuvveti itme kuvveti zaman egrisi altinda kalan alan motorun sinifini belirlemekte kullanilir Motorlar 0 40 Ns Newton saniye arasinda bir itici kuvvet araligini kapsayan 1 4A dan E ye kadar siniflar halinde ayrilir Model roket motorlarinin diger turleri 320 Ns kadar olan H sinifina kadar ve bazi durumlarda daha da fazla olarak siniflandirilabilir Her sinifin ust siniri bir onceki sinifin ust sinirinin iki katidir Sinif Toplam Itici Kuvvet Ns 1 4A 0 001 0 6251 2A 0 626 1 250A 1 251 2 500B 2 501 5 000C 5 001 10 000D 10 001 20 000E 20 001 40 000 Asagidaki motor performans orneklerinde Estes roket motorlarindan elde edilmis degerler kullanilmistir Mini karabarut roket motorlari 13 mm cap icin maksimum itme kuvveti 5 12 N toplam itici kuvvet 0 5 2 2 Ns ve yanma suresi 0 25 1 saniye arasindadir Normal boyutlu Estes roket motorlari 18 mm cap icin uc sinif vardir A B ve C 18 mm captaki A sinifi motorlarin maksimum itme kuvveti 9 5 9 75 N toplam itici kuvveti 2 1 2 3 Ns ve yanma suresi 0 5 0 75 saniye arasindadir 18 mm captaki B sinifi motorlarin maksimum itme kuvveti 12 15 12 75 N toplam itici kuvveti 4 2 4 35 Ns ve yanma suresi 0 85 1 saniye arasindadir 18mm captaki C sinifi motorlarin maksimum itme kuvveti 14 14 15 N toplam itici kuvveti 8 8 9 Ns ve yanma suresi 1 85 2 saniye arasindadir Ayrica Estes in buyuk 24 mm cap roket motorlarinda 3 sinif bulunur C D ve E 24 mm captaki C sinifi motorlarin maksimum itme kuvveti 21 6 21 75 N toplam itici kuvveti 8 8 9 Ns ve yanma suresi 0 8 0 85 saniye arasindadir 24 mm captaki D sinifi motorlarin maksimum itme kuvveti 29 7 29 8 N toplam itici kuvveti 16 7 16 85 Ns ve yanma suresi 1 6 1 7 saniye arasindadir 24 mm captaki E sinifi motorlarin maksimum itme kuvveti 19 4 19 5 N toplam itici kuvveti 28 45 28 6 Ns ve yanma suresi 3 3 1 saniye arasindadir Ayrica bakinizSeker itici yakitiDis baglantilarOktanyum un Deneysel Amator Roketcilik Web Sitesi9 Agustos 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde Yararlanilan kaynaklar a b c Bedard Andre Black Powder Rockets Encyclopedia Astronautica http www astronautix com 22 Haziran 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde a b 28 Temmuz 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 16 Ekim 2011 7 Agustos 2011 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 16 Ekim 2011 22 Mart 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 7 Nisan 2012