add 2020 batch to index
[web/gag.com] / rockets / research / 2017-batch-05.mdwn
1 # Batch 2017-batch-05 #
2
3 Another try at making our own igniters, using the "epoxy fire" formula from 
4 [Scott Berfield](http://www.berfield.com/igniters.html).  Moving from the
5 pre-made ematches that "pop" to home-made wire-wound bridge wires with 6
6 turns of 30ga nichrome wire, and we'll try the "slow" West Systems 
7 hardener.  We'll also try using slightly larger magnesium particles, sifted
8 from the "saw chips" bag, not the powder.
9
10 Made up a 15g batch with the following formula:
11
12 * 68% KNO3, 10.20g, hand ground with mortar and pestle to fine grain size
13 * 7% magnesium powder, 1.05g
14 * 1% air float charcoal, 0.15g
15 * 24% West Systems 105+206 epoxy, 3.60g
16     * 3.03g 105 resin
17     * 0.57g 206 hardener
18
19 Two folded papers were used to weigh out the KNO3 in one, and a mixture of
20 the magnesium powder and charcoal in another.  The epoxy was mixed in a small 
21 disposable plastic cup with a popsicle stick, then the magnesium and charcoal 
22 were poured in and mixed until complete wetted.  Then the KNO3 was added and
23 mixed until everything became a homogenous mix.  It was a dry-ish, crumbly
24 consistency, but packed into lumps easily.
25
26 Two sizes of plastic drinking straws used.  One is about 3/16-7/32" diameter,
27 the other about 1/4" in diameter.  Both were cut into 1" lengths.  The 
28 procedure was to slide the
29 ematch through the straw, pack material into the straw from the "back" end 
30 until it was mostly full, then pull the ematch lead until the match head was
31 just at the forward end of the straw, then pack more material in the front 
32 end of the straw until the match head was just covered.  Using nitrile-gloved
33 fingers, it was then easy to mash on both ends simultaneously to make sure
34 we had good packing with minimal voids, leaving both ends flush with the 
35 straw.  
36
37 The matches were left to cure overnight, and then the straws were carefully
38 sliced lengthwise with a razor blade and peeled off, revealing what looked
39 like very solid cylindrical igniters.  They look a lot like the Quickburst
40 ones.
41
42 These igniters were made on 2 June 2017.
43
44 ## Results ##
45
46 We got 6 of the larger and 3 of the smaller igniters out of this batch.  It
47 was very difficult to pack the smaller straws, probably due to the larger
48 Mg particle size.  It could be that we need to go back to using the finer Mg
49 powder when making smaller igniters, and reserve the "chunky" stuff for large
50 ones?
51
52 At NCR's Mile High Mayhem 2017, we used a 12V battery to test one of the
53 larger igniters, and the bridge wire burned and burned a small amount of
54 the pyrogen, but then it fizzled out without doing anything really 
55 useful.  That made us skittish about trying them on the rail, and we used
56 up the rest of our commercial igniters and bought a couple more that weekend 
57 instead. 
58
59 Once home, we tested the rest of the batch.  About 2/3 ignited and burned ok,
60 but fairly slowly and not very evenly.  About 1/3 did what the one we tested
61 at the launch did, burning slightly then fizzling out. 
62
63 The burn time was at least 5 seconds on each igniter, with about 1" length
64 of pyrogen.  That really seems too slow.  1-2 seconds would be better?
65
66 ## Observations ##
67
68 We think the larger magnesium particles, which make nice "spitty" igniters
69 when the igniter actually ignites, would probably help start big sugar motor
70 grains, but we really can't call this batch successful.  Our theory is that
71 the failed igniters hit a big chunk of magnesium that they didn't have enough
72 energy to ignite before enough of the epoxy-based pyrogen was burning to 
73 sustain combustion.
74
75 Robert noted that large magnesium particles also seem to raise the risk of
76 starting a grass fire around the launch pad if the motor does light and the
77 rocket takes off before the igniter completely combusts.
78
79 Next, we'll try going back to the powdered magnesium with bridge wires.
80