Самые простые двигатели в ПП трубе 20 мм летают со скрепленным зарядом (карамель заливается в трубу «одним махом»). В результате профиль тяги имеет прогрессивный характер.
Для выравнивания профиля обычно используют несколько шашек с открытыми торцами. В результате их горения — на начальном участке площадь горения выше и профиль тяги за счет этого выравнивается. Вариант такого исполнения двигателя решил проверить в очередном запуске легкой баночной ракеты РП-41Б.
Общий обзор двигателей и вариант исполнения «шашечного» двигателя в ПП трубе 20 мм показан в ролике:
За основу взята трубка от «сгоревшего» в пятом запуске двигателя. Длина трубки 130 мм. С одного конца — заглушка с отверстием — соплом. Для создания «ровного» профиля тяги двигателя выбрал вариант с двумя шашками по 45 мм длиной и для формирования задержки срабатывания петарды — «глухая» шашка 20 мм. В теории такой двигатель обладает следующими характеристиками:
как видно из расчета — профиль стал «зеркальным» к варианту «цельного» карамельного заряда. Теперь тяга в начале выше и несколько спадает к концу работы двигателя. Для полета это лучше — ракета будет «бодрее» уходить со старта.
Шашки изготавливал по «типовой» технологии. Снова опробовал вариант применения каналообразующей шпильки без использования защиты из скотча. Шпилька проворачивается примерно через час после заливки карамели и потом вынимается еще до окончательного затвердения топлива.
Шашки скреплены скотчем — он выполняет также роль теплозащиты. Вся «колбаска» вставлена в трубу двигателя. Верхняя заглушка выполнена заливкой термоклея на глубину 15 мм. По центру — петарда, фитиль которой лежит на не закрытом торце верхней глухой шашки. (Забегая вперед, надо сказать, что такое исполнение неудачно — клей расплавился.)
Сама ракета к седьмому старту не претерпела изменений. Учитывая высокую вероятность аварии, не стал устанавливать никакой электроники в ракету.
Схема ракеты близка к варианту РП-41А.
Длина ракеты 560мм (+25мм заглушка двигателя), масса ракеты = 315г. Для получения нормальной устойчивости пришлось в головную часть поместить пакет гвоздями — масса груза (гвоздики) = 55,8г.
12 мая 2024. Довольно ветренная погода — несколько дней оттягивал запуск, ожидая улучшения. Но — решил запускать.
Вид сверху
… и снизу
Видеозапись седьмого запуска ракеты РП-41Б
Запуск двигателя обычной нихромовой проволочкой прошел успешно. Ракета пошла на подъем. Однако еще до схода с рельса прогорела верхняя заглушка двигателя, пошел дым из места сочленения частей ракеты. Ракета разобралась. Фал перегорел. Головная часть упала вблизи старта. Хвостовая — отлетела подальше.
Кадры взлета с другой камеры
На местах падения — головная часть без повреждений. Сгорел фал, оплавился парашют (использовать далее его уже нельзя). Хвостовая часть — повреждена верхняя банка.
Итог: такую конструкцию двигателя использовать нельзя. Возможно, поможет хорошая верхняя заглушка из ПП. Но в этом случае меняется конструктив двигателя и способы его установки в ракету.
Скорее всего, пламя пошло от сопла по внутренней поверхности трубы (внешней поверхности бронировки шашек) и расплавило термоклей заглушки. После пламя вырвалось внутрь корпуса ракеты и сожгло фал. Давление разобрало ракету. Петарда сработала уже потом (нашел ее на земле рядом с головной частью).
Некоторые цифры седьмого запуска РП-41Б
- Масса пустой трубы двигателя 20мм на 130мм = 20,8г
- Шашки 16мм на 45мм и 20мм = 11,9 + 12,1 + 6,3 => 30,3г
- Масса всей «шашечной колбаски» = 31,1г
- Масса двигателя с петардой до заливки клея = 53,3г
- Масса двигателя 55,3г
- Положение центра тяжести 330мм от носа
- Длина ракеты 560мм (+25мм заглушка двигателя)
- Масса ракеты = 315г
- Масса груза (гвоздики) = 55,8г
- Скорость схода с рельса = 9 м/с