Pengawetan Propelan Gula

Propelan (KBBI 2003:898) adalah bahan yang dapat menggerakkan dengan daya ledak yang tinggi. Propelan merupakan campuran yang terdiri dari fuel (bahan bakar) dan oxidizer (pengoksidator) yang dibentuk menjadi grain (padat) dan apabila propelan terbakar akan menghasilkan gas dalam jumlah yang sangat besar dan temperatur yang tinggi dan akan diekspansi keluar melalui bagian nosel roket sehingga menghasilkan gaya dorong pada roket tersebut. Dalam hal perekayasaan motor propulsi ini, digunakan propelan berupa gula (jenis sorbitol) sebagai bahan bakar dan sebagai oksidatornya digunakan kalium nitrat yang kemudian akan diolah dan dicetak menjadi bentuk padat. Impuls Spesifik propelan ini dapat mencapai 130 detik sedangkan kelemahan propelan ini adalah sangat higroskopis (menyerap air di udara) sehingga tidak dapat disimpan dalam waktu yang relatif lama. 

Pembuatan  propelan menurut Ricard Nakka (2007) bahwa jenis propelan KNSB dengan bobot seberat 250 gram dengan menggunakan komposisi 65% kalium nitrat (KNO3) dan 35% sorbitol (C6H14O6) yang berarti mencampur kalium nitrat seberat 162,5 gram dan 87,5 gram sorbitol yang dilarutkan dengan 100 ml aquades. Proses selanjutnya memasak propelan dengan temperatur 91 derajat Celcius sehingga kandungan aquades yang terdapat pada campuran menguap sehingga akan tampak seperti bubur berwarna putih kemudian dipress didalam cetakan khusus yang akan membentuk silinder padat dengan panjang 1 inci sebagai sampel uji nyala propelan. Kemudian dilakukan pencetakan khusus yang dipress dengan tekanan beban yang sama, rongga (core) tepat ditengah-tengah batang propelan sepanjang 250 mm diameter 28 mm untuk motor roket diameter 32 mm. Sementara untuk motor roket diameter 63 mm yang dicetak dengan panjang 100 mm sebanyak 3 segmen propelan yang memiliki diameter 58 mm dengan diameter core 10 mm.

Propelan gula (kanan) silika gel (kiri)

Agus Nuryanto,(2010:5) mengemukakan bahwa propelan KNSB dapat menyerap air di udara sehingga struktur propelan menjadi lembek dalam penyimpannya, maka perlu diadakan penelitian membuat propelan KNSB yang tidak higroskopis dan dapat disimpan dalam jangka lama tanpa merusak strukturnya (good ageing characteristics). Setelah melakukan study tentang bahan kimia yang dapat membuat suatu barang dapat tahan lebih lama, ternyata ditemukan cara pengawetan propelan dengan cara mengisi silica gel pada core dan menyumbat lubang nosel agar kedap udara sehingga udara yang membawa uap air tidak masuk kedalam dan merusak struktur propelan. Kemudian ditemukan cara lain yang dapat dipakai yakni dengan melapisi bagian permukaan propelan dengan bahan polimer seperti resin tanpa harus menyumbat lubang nosel motor roket. Dengan menggunakan 3 sampel propelan  yang diberikan lapisan resin, kemudian disimpan di dalam toples yang diberi silika gel dan yang tidak diperlakukan khusus propelan tersebut cepat lembek dan tidak dapat terbakar lagi setelah disimpan selama 2 hari. Sedangkan propelan yang diperlakukan khusus lebih awet dan tahan lama dalam penyimpanan hingga 1 tahun.

Pelapisan propelan dengan silikon

Hasil kedua dari cara tersebut masing-masing memiliki kekurangan dan kelebihan namun keduanya sama-sama dapat mengawetkan batang propelan hingga terhindar dari sifat higroskopis. Kelebihan penggunaan silika gel yakni pemasanganya yang cukup mudah dengan cara mengisi rongga batang propelan hingga penuh, sedangkan kekuranganya adalah ketika motor roket akan diuji, bahan silika gel dan penyumbat perlu dikeluarkan terlebih dahulu, sedangkan kekurangan dari penggunaan pelapis berupa resin adalah memerlukan igniter yang cukup kuat dan pada saat pembakaran awal atau  first firing propelan agak lama terbakar, karena igniter terlebih dahulu harus membakar habis lapisan resin tersebut dengan asap yang tebal. Kelebihanya adalah motor roket dapat langsung diuji tanpa harus membongkar seperti pada metode sebelumnya.