В очередной раз вернулся к разработке системы спасения без использования пиротехники. И снова попытался использовать электромагнит.
В качестве стенда для проверки новой ССР выбрал «юморную» ракету РП-649. Про новую систему спасения снял отдельный ролик.
В основе работы ССР заложена таже схема, что используется в «пиротехнических» ССР — сброс «колпака» и выход парашюта с раскрытием. В этот раз «колпак» головного обтекателя сбрасывается не под воздействием избыточного давления в корпусе ракеты (взрыв заряда), по действием толкателя. Толкатель в исходном состоянии удерживается упором. При сбросе толкателя с упора — он, под действием натянутых резинок, с силой ударяется в «колпак» и сбрасывает его с корпуса ракеты.
Толкатель — деревянная палочка, упор — шпилька, механизм сброса — электромагнит. Схему управления электромагнитом даже не пришлось переделывать — обычный полетный контроллер, где вместо «электропетарды» подключена обмотка электромагнита.
Для размещения механизма «рогатки» пришлось выделить отдельную секцию ракеты (РП-649 состоит из пяти отдельных секций, выполненных из поллитровых пластиковых бутылок). Секция с контроллером опустилась ниже.
В следующую (третью) секцию ракеты установил модуль передатчика системы LoRa-GPS. Напечатал держатель по бутылку. В нем установлены: аккумулятор (600 МА*ч), выключатель, плата контроллера-передатчика с антенной, модуль GPS. Подробное описание системы можно найти по меткам LoRa и GPS. В этом старте использован модуль на контроллере LGT8F328P (ssop-20) с прошивкой v16, переделанной под плату на LGT8.
Головной обтекатель — бумажный (новый), оклеенный скотчем — спасение его не предполагалось.
Двигатель полетел «слегка упрощенный», подобный РП-550, в 25мм ПП трубе, но — короче. Пришлось подрезать глухую шашку и сократить число шашек до трех. В итоге про двигатель такое:
- массы шашек 2,5 + 18,5 + 18,7 + 18,8 — после «уплотнения» = 59,2 грамм
- размеры шашек 50мм длина, диаметр (по топливу 18мм)
- длина трубы двигателя (внутренний канал) 160 мм
- длина «шашечной колбаски» 163 мм
- длина собранного двигателя 190 мм
- масса собранного двигателя с крепежом — 116,3 грамм
Двигатель на треть «слабее» того, что летал в четвертом старте РП-649.
Основные моменты по ракете РП-649А (индекс «А» — признак иной ССР):
- Двигатель крепится в бутылке внутренними распорными трехлепестковыми кольцами. В отверстии колец двигатель центрируется «половинчатыми хомутами» — полукольцами. Снаружи распорные кольца прижимаются внешними кольцами, на которых сделаны кронштейны для крепления стабилизаторов и бугель(зацеп) для установки на стартовый рельс.
- Бутылочные секции соединяются распорными (6 лепестков) и внешними кольцами. Крепление — сквозное отверстие шилом и саморезы 3х10.
- В верхней секции узлы ССР «Рогатка» — толкатель, упор, электромагнит сброса толкателя с упора. В стенках корпуса есть отверстия для приведения ССР в исходное (заряженное) состояние.
- Во второй секции распорное кольцо имеет пазы/кронштейны для установки платы электроники, аккумулятора и выключателя.
- На крышке верхней секции закреплена резинка системы спасения «рогатка».
- Плата электроники — от РП-347. На ней контроллер на LGT8, память для накопления данных 24C512, датчики давления ВМР280 и ускорения ADXL345, «пищалка» и плата с силовым ключом — транзистором MOSFET из сборки 8205 от платы защиты аккумулятора. Для пятого запуска использовал туже программу (v109). Программа обнаруживает старт (по размыканию контактов), ведет регистрацию давления и ускорения с периодом 50 мс, формирует сигнал на срабатывание ССР по таймеру (6 сек от старта) и замедлению движения.
- В секции под контроллером установлен модуль LoRa-GPS.
- Над верхней секцией на трении крепится бумажный «колпак» головного обтекателя. При срабатывании ССР, «колпак» слетает и высвобождается парашют, размещенный вокруг горлышка бутылки верхней секции.
Схема ракеты РП-649 в OpenRocket
Длина ракеты в пятом запуске 79 см (плюс выступающий на 2 см двигатель), масса 456 грамм (против 515 грамм в четвертом запуске из-за двигателя и камеры), запас устойчивости очень небольшой — около полу-калибра. (Центр тяжести — 50 см от носа)
Предполагался полет в районе 150 метров.
6 июля 2025. Раннее утро (05:30). Только что рассеялся туман. Температура +10. Роса (пока дошел до точки старта — сапоги стали полные воды). Ветра практически нет.
Не смог «поймать» спутники, хотя ждал долго. Видимо что-то с питанием. Но передатчик LoRa работал отлично. Решил использовать систему как радиомаяк в поиске.
Видео о пятом запуске РП-649А
Полет не получился…
Не было координат — это не сильно «напрягало», т.к. полет предполагался и прошел в пределах видимости.
Двигатель «завелся» хорошо. Ракета резво рванула вверх…
Однако почти сразу прошел «завал». Довольно существенный — ракета пошла почти горизонтально в сторону деревни. Проходило все надо мной с большой скоростью — я не успел с камерой…
В горизонтальном полете скорость по вертикальной оси небольшая — сработал алгоритм системы спасения. «Рогатка» отлично сработала. Колпак отстрелился (падал отдельно недалеко от ракеты — его успешно отыскал). Парашют не запутался — нормально раскрылся и ракета спокойно приземлилась в высокую рожь.
Сигнал в приемнике был с хорошим уровнем. Нашел ракету моментально (удаление 200-250 метров). На месте ракета была цела, электроника работала.
Двигатель (сопло) выглядел нормально. «Увиливание» ракеты с вертикали — непонятно. Грешу на стабилизаторы — старые, уже искривленные, не слишком жесткие. Почти ровный разгар отверстия сопла.
Считал данные — можно посмотреть графики.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
В итоге: высота по барометру 52 м, по акселерометру — 250 м. Максимальная скорость 73 м/с. Максимальное ускорение 9 g. На предпоследнем графике — провал питания при срабатывании электромагнита (не удалось обеспечить включение от одного конденсатора — пришлось подключать обмотку к источнику питания; обмотка довольно низкоомная — менее 2 Ом). На последнем — смена состояний — 300 — это срабатывание ССР по замедлению скорости подъема.
По двигателю: если переводить ускорение в тягу, то получается едва 35-40Н, что значительно ниже 53Н в теории. Таким образом «коэффициент практики к теории» стабилен (уже в каком полете…) — на уровне 70%.
По системе спасения: «рогатка» сработала отлично. Можно пробовать механизм в других ракетах.
Файлы STL (общий архив)
- Трехлепестковое распорное кольцо для двигательной секции
- Полукольцо для крепления двигателя (для трубы ПП 20 мм)
- Наружное кольцо двигательного отсека с крепежом для трех стабилизаторов
- Такое же, с бугелем
- Шестилепестковое распорное кольцо крепления секций
- Тоже с крепежом для БРЭО
- Наружное кольцо крепления секций
- Такое же, с бугелем
Файл данных полета с контроллера dat649-3
