DE2012133B - Festtreibsatz für Raketen - Google Patents

Description

Kern aufgewickelt wird. Der Innendurchmesser dieses Kerns bestimmt den Durchmesser der Rakete, und die Breite der verwendeten Papierbahn bestimmt die Höhe der Rakete. Man kann auch in der Weise arbeiten, daß man eine breitere Papierbahn aufwickelt und diese dann auf die gewünschten Längen unterteilt.

Die Papierbahn, die aufgewickelt wird, ist mit einem flammfesten mit der Papierbahn einen selbsttragenden Schichtkörper bildenden Klebstoff oder Bindemittel beschichtet. Das Beschichten kann nach an sich bekannten Arbeitsweisen unmittelbar beim Aufwickeln vorgenommen werden. Es kann beispielsweise eine Beschichtungsrakel oder eine Beschichtungswalze vorgesehen sein. Praktisch stehen zahlreiche Beschichtungsverfahren zur Verfügung, wie sie z. B. auf dem Gebiet der Papierbeschichtung bekannt sind.

Als Klebemittel stehen verschiedene Produkte zur Verfügung. Die verwendeten Klebemittel müssen die Eigenschaft haben, daß sie flammfest sind. Dies bedeutet, daß diese Klebemittel so weit schwerbrennbar sein müssen, daß sie beim Abbrennen des Treibsatzes ein gleichzeitiges Abbrennen der Raketenzelle verhindern. Weiterhin müssen die Klebemittel die Eigenschaft aufweisen, daß sie mit einer Papierbahn einen selbsttragenden Schichtkörper bilden, wobei der zylindrische Schichtkörper der RaketenzJle 1 derart mechanisch fest sein muß, daß diese die beim Betrieb der Rakete auftretenden Kräfte aufnehmen kann.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, als Klebstoff einen Wasserglasklebstoff zu verwenden. Insbesondere kann Natronwasserglas verwendet werden. Die Verwendung von Natronwasserglas als Klebstoff und Zeitungspapier als Papierbahn führt zu einem besonders billigen und festen Aufbau der Raketenzelle.

Der dargestellte Treibsatz 2, der in die Rakete 1 eingesetzt ist, wird in folgender Weise hergestellt. Eine Papierbahn, die mit den Oxydatoren imprägniert ist, wird aufgewickelt. Man kann die Leistung der Rakete durch die Menge der aufgewickelten Papierbahn dosieren. Man kann beispielsweise einen Kern mit einem größeren oder kleineren Durchmesser verwenden, so daß die Innenbohrung des aufgewickelten Treibsatzes 2 einen größeren oder kleineren Durchmesser hat. Man kann den Treibsatz 2 auch derart aufwickeln, daß dieser praktisch überhaupt keine Innenbohrung aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist der Treibsatz 2 zu einem Voll' zylinder aufgewickelt.

Durch Imprägnierung der Papierbahn mit einer Lösung der Oxydatoren und anschließendes Verdampfen des Lösungsmittels kann eine sehr gute homogene Verteilung der Oxydatoren innerhalb der Papierbahn, die den Brennstoff bildet, erzielt werden, so daß sich sehr gute Abbrandbedingungen ergeben. Der Treibsatz kann als Vorratsrolle vorgefertigt werden, wobei bei der Vorfertigung des Treibsatzmaterials nach der Imprägnierung der Papierbahn eine Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise eine Glättung oder Walzung, durchgeführt werden kann. Die Papierbahn kann beispielsweise durch eine Lö-

sung hindurchgeführt, einfach an der Luft getrocknet, gegebenenfalls oberflächenbehandelt und dann zu einer Vorratsrolle aufgewickelt werden. Die Trocknung kann beispielsweise auch bei einer Oberflächenbehandlung erfolgen, wenn die Bahn durch beheizte Walzen geführt wird.

Die Düse 4 ist in an sich bekannter Weise in das untere Ende der Raketenzelle 1 eingesetzt. Diese Düse 4 besteht aus einem mit dem Klebstoff oder Bindemittel beschichteten oder imprägnierten Cellulosematerial. Eine Beschichtung ist schematisch bei 5 dargestellt.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Düse 4 aus Holz besteht. Bekanntlich ist für die reproduzierbare Leistung einer Rakete die exakte

Ausbildung der Laval-Düse von großer Bedeutung. Holz ist ein billiger Werkstoff, der einfach zu bearbeiten ist, so daß aus Holz in großen Mengen reproduzierbare Düsen hergestellt werden können. Weiterhin ist Holz ein Werkstoff, der das Gewicht der Rakette nicht wesentlich erhöht.

Wie die Figur zeigt, ist das obere Ende der Raketenzelle 1 mit einem Pfropfen 3 verschlossen. Dieser Pfropfen kann aus Cellulosematerial, und zwar insbesondere aus Papier, bestehen. Die Oberfläche

des Pfropfens kann mit dem Klebstoff oder Bindemittel imprägniert oder beschichtet werden. Der Pfropfen 3 kann ebenfalls ein gewickelter Papierpfropfen sein. Der Pfropfen 3 kann in die Zelle 1 eingeklebt oder mittels Stiften oder Nägeln uder

Schrauben oder Nieten an der Zelle 1 befestigt sein. Auf das obere Ende der Zelle 1 ist eine Raketerspitze 11, beispielsweise aus Cellulosematerial, aufgesetzt. Diese Raketenspitze 11 kann beispielsweise an einem Ringflansch 12 befestigt sein, der an der Raketenzelle 1 angesetzt oder ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 durch Kombination von zumindest zwei Oxydatoren Patentansprüche: unterschiedlicher Reaktivität erzielt werden kann. Der erfindungsgemäße Festtreibsatz eignet sich

1. Festtreibsatz für Raketen, bestehend aus ei- insbesondere für Leichtraketen der oben beschrienem mit einem Oxydationsmittel getränkten Wik- 5 benen Art, deren Zelle aus einem cellulosehaltigen kel aus Cellulosematerial, insbesondere Papier, Material besteht. Auf Grund der erhöhten Leistung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Oxy- er jedoch nicht nur für Leichtraketen, sondern auch dator aus mindestens zwei Oxydatoren, von de- für schwerere Raketen, insbesondere mehrstufige Ranen wenigstens einer eine höhere Reaktivität als keten und Satellitenraketen, geeignet.

der oder die anderen aufweist, besteht. io Unter den verschiedenen möglichen Oxydatorkom-

2. Festtreibsatz nach Anspruch 1, dadurch ge- binationen ist ein Ox>dator, der Natriumnitrat und kennzeichnet, daß der Oxydator Natriumnitrat Ammoniumperchlorat enthält, besonders bevorzugt, und Ammoniumperchlorat enthält. Im Hinblick auf die Einfachheit der Herstellung

3. Festtreibsatz nach Anspruch 1 oder 2, da- der erfindungsgemäßen Festkörpertreibsätze sind wasdurch gekennzeichnet, daß der Oxydator Na- 15 serlösliche Oxydatoren, wie beispielsweise Ammoniumnitrat und NatriumperchJorat, Natriumni- niumnitrat, Ammoniumperchlorat, Ammoniumchlotrat und Kalicmperchlorat, Kaliumnitrat und Ka- rat. Kaliumnitrat, Kaliumperchlorat, Kaliumchlorat, liumperchlorar, Kaliumnitrat und Ammonium- NatriumperchJorat, Natriumchlorat, Guanidinnitrat perchlorat oder Kaliumnitrat und Natriumper- und Nitrocellulose, besonders geeignet. Außer der chlorat enthält. 20 obengenannten Kombination von Natriumnitrat und

Ammoniumperchlorat sind unter diesen Oxydatoren die folgenden Kombinationen von langsam reagie-

renden Oxydatoren und wesentlich reaktionsfreudigeren Oxydatoren vorteilhaft: Natriumnitrat und Na-35 triumperchlorat; Natriumnitrat und Kaliumperchlo-

Die Erfindung betrifft einen Festtreibsatz für Ra- rat; Kaliumnitrat und Kaliumperchlorat; Kaliumniketen, bestehend aus einem mit einem Oxydations- trat und Ammoniumperchlorat; Kaliumnitrat und ■littel getränkten »vickel aus Cellulosematerial, ins- Natriumperchlorat.
besondere Papier. Außer Papier, das das bevorzugte cellulosehaltige

Aus der USA.-Patentschriit 3 213 793 ist ein Ver- 30 Material für den erfindungsgemäßen Festtreibsatz ist, lahren zur Herstellung eines Treib·: ;tzes auf der Ba- können z. B. auch Gewebe, Gewirke und Vliesstoffe lis einer Cellulosebahn bekannt. Bei diesem bekann- aus cellulosehaltigen Materialien verwendet werden, len Verfahren wird eine sich bewegende Papierbahn Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung der er-

mit einer wässrigen Lösung eines anorganischen was- findungsgemäßen Festkörpertreibsätze besteht darin, terlöslichen Oxydationsmittels getränkt. Dieses 35 eine Papierbahn oder eine Bahn aus einem anderen Oxydationsmittel dringt in die Papierbahn ein, und Cellulosematerial mit einer Lösung von zwei oder die Bahn mit dem imprägnierten Oxydationsmittel mehr Oxydatoren zu tränken.

ivird dann getrocknet. Diese so getränkte Bahn wird Bei Verwendung von wasserlöslichen Oxydatoren

dann mit einem Brennstoff imprägniert, der beispiels- verwendet man als Lösungsmittel der Einfachheit Iveise fein verteilte Metallteilchen und ein brennba- 40 halber Wasser.

tes Bindemittel aufweist, mit dem der Brennstoff an Um von einem schlecht löslichen Oxydator mehr in

der Bahn gebunden wird. Die sich immer noch be- das Papier oder ein anderes Cellulosematerial einivegende Bahn wird dann getrocknet und anschlie- zubringen, kann dieses mit Vorteil in einer erhitzten iend zu einem Bauteil aufgewickelt, der als fester Lösung getränkt werden. Das Material kann zu die-Treibsatz verwendet werden kann. Es hat sich ge- 45 scm Zweck auch mehrmals getränkt und getrocknet teigt, daß derartige Treibsätze eine beschränkte Lei- werden. Bei Verwendung von erhitzten Oxydator-Itung aufweisen. lösungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Lö-

Es wurden auch bereits Leichtraketen vorgeschla- sungsbad auf konstanter Temperatur zu halten. Das gen, deren Zelle aus einer aufgewickelten Papierbahn in der Oxydatorlösung zu verwendende Verhältnis fccsteht, die mit Wasserglas verklebt ist, deren Düse 50 \on Oxydator mit höherer Reaktivität zu Oxydator lius Holz besteht und deren Treibsatz aus einer auf- mit niedrigerer Reaktivität hängt von den speziellen {cwickelten Zeitungspapierbahn besteht, die mit Na- verwendeten Oxydatoren ab. Bei Verwendung der Iriumnitrat als Sauerstoffträger imprägniert ist. Auch bevorzugten Kombination von Natriumnitrat und liier weist der Treibsatz nur eine beschränkte Lei- Ammoniumperchlorat ist zum Tränken des CeIIu-Itung auf. 55 losematerials zur Erzielung eines Treibsatzes mit op-

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein- timaler Leistung eine Lösung mit einem Gehalt von fache Festtreibsätze für Raketen zu schaffen, die eine 28 bis 35°/o Natriumnitrat und 8 bis 14°/o Ammogrößerc Leistung haben. niumperchlorat und insbesondere eine Lösung mit

Versuche haben gezeigt, daß die Wahl eines einem Gehalt von 3O°/o Natriumnitrat und 1O⁰Zo Am-Oxydators mit einer stärkeren Reaktivität als Na- 60 moniumpcrchlorat besonders bevorzugt,
triumnitrat keine zufriedenstellende Gesamtleistung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll unter

des Treibsatzes ergeben. Bezugnahme auf die Figur erläutert werden.

Der erfindungsgemäße Festtreibsatz ist dadurch

gekennzeichnet, daß der Oxydator aus mindestens Beispiel

zwei Oxydatoren, von denen wenigstens einer eine 6s

höhere Reaktivität als der oder die anderen aufweist, Die in der Figur dargestellte Rakete weist eine

besteht. Zelle 1 auf. Diese Zelle wurde in der Weise herge-

Hs wurde gefunden, daß eine optimale Leistung siellt, daß eine Papierbahn beispielsweise auf einen