Combustibil caramel - combustibil solid pentru rachete , legat de combustibili amestecați cu un liant organic. Numit așa datorită aspectului său și utilizării zahărului sau sorbitolului în compoziția sa . Termenul englezesc „rocket candy” caracterizează în același mod atitudinea față de acesta. Pionierul utilizării combustibilului caramel este considerat a fi Bill Colburn, care l-a folosit pentru prima dată în 1948, iar acest combustibil a devenit cunoscut pe scară largă în Statele Unite odată cu lansarea cărții lui Bertrand Brinley în 1960. Este utilizat pe scară largă în rachetele improvizate datorită disponibilității componentelor.
Compoziţia de bază, cea mai studiată şi utilizată frecvent este 65% KNO3 şi 35 % sorbitol (în greutate). O astfel de compoziție este aproape de optim în ceea ce privește impulsul specific realizabil la rapoarte mici de expansiune tipice pentru motoarele de rachetă cu propulsie solidă model . Exponentul moderat în legea arderii face ca combustibilul să fie adecvat pentru funcționarea într-o gamă largă de presiuni și, prin urmare, potrivit pentru motoarele de rachetă cu combustibil solid de casă, cu o răspândire vizibilă a caracteristicilor geometrice.
Combustibilul finit constă dintr-o soluție solidă de salitr în sorbitol și particule fine de salitr nedizolvat suspendate în acesta. Punctul de topire al combustibilului finit este mult mai mic decât componentele originale. Solubilitatea salitrului în sorbit în formă solidă este mult mai mică decât în topitură, prin urmare, la răcire, combustibilul capătă putere treptat, deoarece volumul de cristale este eliberat din soluția solidă și o anumită cantitate de căldură este eliberată. Damele mari rămân moi mai mult de o zi.
Caracteristicile energetice ale acestei compoziții sunt foarte moderate. Impulsul specific teoretic al combustibilului caramel pe nitrat de potasiu este de 153 kgf × s / kg și practic realizabil nu depășește 125 kgf × s / kg. Aceasta este mai mică decât cea a combustibililor balistici ieftini pe bază de nitroceluloză, deci această compoziție nu este utilizată industrial. Cu toate acestea, aceasta este semnificativ mai mare decât cea a pulberii negre, în plus, fabricarea combustibilului caramel nu necesită echipamentele specifice necesare pentru producerea prafului de pușcă, prin urmare este popular printre producătorii de motoare model de rachetă, atât artizanale, cât și comerciale în serie.
La înlocuirea sorbitolului în compoziția combustibilului cu zaharoză , viteza de ardere crește semnificativ, cu 40% la presiunea atmosferică, dar alte proprietăți ale combustibilului (densitate, impuls specific, exponent în legea arderii etc.) se modifică cu greu.
Deși relativ sigur în comparație cu alte formulări, propulsorul caramel necesită aceleași precauții în utilizare ca orice alt propulsor datorită formulării sale cu energie ridicată.
Principalele dezavantaje ale acestui combustibil sunt higroscopicitatea și o cantitate mare de fază condensată în produsele de ardere. Fragilitatea acestui combustibil ar trebui, de asemenea, recunoscută ca un dezavantaj, care restrânge alegerea motoarelor de rachetă cu combustibil solid odată cu utilizarea acestuia. În cele din urmă, dezavantajul este contracția semnificativă (reducerea volumului) în timpul întăririi, care poate provoca denaturarea formei carotei sau decojirea armurii.
Combustibilul original este de toxicitate scăzută, dar produșii săi de combustie pot irita membranele mucoase și organele respiratorii, deoarece carbonatul de potasiu , care este eliberat într-o formă foarte dispersată și are o reacție alcalină, poate provoca arsuri chimice chiar și după răcirea la temperatura camerei. . Temperatura de ardere a compoziției de bază este de aproximativ 1400 ℃, ceea ce este suficient pentru a înmuia corpul de oțel al motorului rachetă cu combustibil solid atunci când este expus la acesta fără protecție termică.